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Libro para el maestro
Texto de información inicial
En el texto se define
un sistema cerrado
como aquel en donde no existe intercambio
de materia con el exterior. Además, se explica
la necesidad de estudiar un cambio químico
en estos sistemas para impedir que las
sustancias gaseosas se liberen al ambiente
sin que su masa sea medida. Se da un primer
acercamiento al trabajo de Lavoisier y a la
importancia del desarrollo de instrumentos
que permitieron medir la masa de los gases
que participan en un cambio químico.
3
Puede preguntar a sus alumnos cómo
sería la vida en una esfera. Permita que se
expresen todas las ideas sobre los problemas
y las ventajas que se presentarían.
•
RL
Por ejemplo: Aire para respirar,
alimento suficiente y agua.
Comenten lo siguiente:
1.
RL
Por ejemplo: Asar un nopal, la
digestión de los alimentos.
2.
RL
Por ejemplo: En una botella de
refresco sin destapar, ni el líquido, ni el
gas pueden salir.
3.
RM
Para poder medir la masa de
los gases que participaban en un
cambio químico.
4.
RL
Por ejemplo: Con el plano inclinado se
pudieron medir con mayor facilidad los
tiempos para calcular la velocidad de un
objeto. Con el microscopio se pudieron
estudiar cosas muy pequeñas como
los microbios.
Al revisar esta secuencia los
estudiantes podrán recordar las propiedades
de los gases. Puede utilizar el vínculo para
mencionar lo que sucede con los gases al
modificar la presión del recipiente que
los contiene.
III
CIENCIAS
71
Texto de información inicial
Lean el texto.
• Antes de empezar la lectura comenten: ¿Qué necesitarían para vivir en una
esfera sellada?
¿Vivir en una esfera?
En los acuarios
cerrados las sustancias que producen las
plantas, como el oxígeno y los carbohidratos, son empleadas
por los animales para realizar las funciones metabólicas que
los mantienen vivos. Al mismo tiempo las plantas emplean,
en sus procesos vitales, el dióxido de carbono que producen
los animales durante la respiración. Estos sistemas pueden
funcionar sin la entrada o la salida de sustancias; es decir,
no hay pérdida ni ganancia de masa, por lo que se les llama
sistemas cerrados
.
El principio de los sistemas cerrados se aplica también en
la construcción de naves espaciales. Como este tipo de
transporte no puede llevar cantidades ilimitadas de oxígeno
y agua, se incorporan en ellas sistemas de reciclamiento para
cubrir las necesidades de sus tripulantes. De esta manera, las
naves espaciales son autosuficientes en ciertos aspectos al
reutilizar determinadas sustancias.
Los alquimistas no realizaban sus experimentos en
sistemas cerrados. Por eso no podían explicar por qué cuando se quema un trozo de madera, su masa
disminuye. Ya que no contaban con los conocimientos ni los instrumentos adecuados para analizar la
participación de los gases en los cambios químicos, como las combustiones, los alquimistas ajustaban sus
resultados suponiendo que los gases, como “se elevaban al cielo”, no tenían masa.
Con el paso del tiempo mejoraron los instrumentos para estudiar la materia y sus cambios; por ejemplo, se
construyeron balanzas cada vez más precisas y se inventó la bomba de vacío, que permite extraer todo el aire
contenido en un recipiente cerrado.
Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794), empleó la bomba de vacío para determinar con precisión la masa
de las sustancias iniciales y finales de un cambio químico. De esta manera identificó la participación de los
gases y otras sustancias durante las combustiones. Así, Lavoisier estuvo en condiciones de explicar por qué
cuando la madera se quema, sus restos pesan menos.
Existen sistemas en donde los materiales se reciclan,
por lo que no hay ganancia ni pérdida de materia.
Conexión con
Ciencias II
Para recordar el comportamiento
de las partículas según el modelo
cinético, revisa la Secuencia
17:
¿Cómo se organiza la materia?
, de
tu libro de
Ciencias II
.
Comenten lo siguiente:
1. Dos ejemplos de cambios químicos.
2. Las características de sistemas cerrados que conozcan.
3. ¿De qué sirvió la bomba de vacío en el trabajo de Lavoisier?
4. Dos ejemplos en los que un invento o avance tecnológico haya
sido importante en el desarrollo de las ciencias.