Descripción
Libro digital para leer en línea o en app móvil
Descripción:
La ciencia química en sus orígenes es tan misteriosa como mágica. Desde las teorías y especulaciones que
los antiguos griegos tuvieron sobre la composición de la materia hasta los numerosos experimentos que
los alquimistas realizaron en la búsqueda de la piedra fi losofal y el elixir de la vida.
Desde entonces se fueron asentando los pilares básicos para el desarrollo de una futura ciencia
química. En la actualidad, numerosas voces han resaltado la posición central que ocupa la química en
el desarrollo del conocimiento científi co y el impacto que ello ha tenido en el desarrollo del hombre
mismo, y en la relación de esta ciencia con la tecnología y la sociedad contemporánea.
En este marco, y en el de la Reforma Integral de la Educación Media Superior (RIEMS), se ha
escrito este libro de texto, el cual te ofrece una fabulosa oportunidad para descubrir el mundo de la química,
de entenderla no sólo como un resultado sino también como un proceso que se renueva y amplía
continuamente, de conocer su importancia en la explicación e interpretación de los fenómenos de la
naturaleza y de tu vida cotidiana.
Asimismo, la organización de su contenido, las situaciones didácticas con las que inicia cada bloque
y las evidencias de aprendizaje propuestas, tratan de despertar tu interés y motivación por aprender con
mayor profundidad los saberes que se presentan en el texto, pero también pretende ayudar al docente en
la elaboración de sus secuencias didácticas, cuya planeación fomentará la adquisición de competencias en
sus estudiantes que conforman el perfi l de egreso del bachiller de acuerdo con la RIEMS.
Por último, en la elaboración de tu libro de Química I, se ha puesto un empeño muy particular, para
que, motivado por el hecho de que al identifi carte con tu entorno, valores el cuidado que se debe tener
de la naturaleza y los recursos que te ofrece, y de juzgar con responsabilidad los peligros y desafíos que
caracterizan a la ciencia química en nuestra época, proponiendo soluciones alternativas a los problemas
generados.
Tabla de contenidos:
Front Matter
Presentación
Bloque I: La química como una herramienta para la vida
Desempeños del estudiante
Objetos de aprendizaje
Competencias a desarrollar
Evaluación diagnóstica
Introducción
La química está en todas partes
Figura 1.1
Grandes momentos del desarrollo de la química
La química a lo largo del tiempo
La química en la antigüedad (hasta el año 300 d. C.)
¿Sabías que…?
La alquimia (año 300 al 1550)
La iatroquímica (año 1550 al 1650)
Periodo del flogisto (año 1650 al 1775)
La química moderna (año 1775 hasta nuestros días)
Actividad
Un descubrimiento reciente, pero una larga historia
Actividad
Relación de la química con otras ciencias
Esquema 1.1
Esquema 1.2
Cuadro 1.1: La química y su relación con otras ciencias
Actividad
La química en México
Actividad
Aplicación
La química y el método científico
Toma nota
Cuadro 1.2: Etapas del método científico
Comunicación del trabajo realizado
Esquema 1.3
Toma nota
Aplicación y evaluación
Evidencias de aprendizaje
Autoevaluación
Rúbrica
Bloque II: Interrelación de la materia y la energía
Desempeños del estudiante
Objetos de aprendizaje
Competencias a desarrollar
Evaluación diagnóstica
Introducción
Características y manifestaciones de la materia
Esquema 2.1
Recuerda
¿Sabías que…?
¿Sabías que…?
Figura 2.1
Figura 2.2
Actividad
Propiedades de la materia
Esquema 2.2
Toma nota
Toma nota
Recuerda
Cuadro 2.1: Propiedades físicas de algunas sustancias
Figura 2.3
¿Sabías que…?
Propiedades físicas
Propiedades químicas
Estados físicos de la materia
Recuerda
Figura 2.4
Figura 2.5
Cuadro 2.2: Características de los estados de agregación de la materia
Recuerda
Toma nota
Sabías que…?
Reflexiona y descubre
Cambios de estado de la materia
Cuadro 2.3: Cambios de estado
Esquema 2.3
Toma nota
¿Sabías que…?
Aplicación y evaluación
¿Sabías que…?
Cambios que experimenta la materia
Toma nota
Figura 2.6
Cuadro 2.4: Ejemplos de cambios físicos y químicos
Aplicación y evaluación
Manifestaciones de la energía y su interrelación
Toma nota
Características y manifestaciones de la energía
Aplicación y evaluación
Esquema 2.4
Cuadro 2.5: Características de la energía
Beneficios y riesgos en el consumo de la energía
Aplicación y evaluación
Reflexiona y descubre
Energías limpias o no contaminantes
Cuadro 2.6: Descripción de algunas energías no contaminantes
Aplicación y evaluación
Evidencias de aprendizaje
Experiencias de laboratorio
Más frío que el frío
Presentación
Hipótesis
¿Qué necesitas?
Sustancias
¿Cómo hacerlo?
Registro de observaciones
Cuestionario de reflexión
Conclusiones
Bibliografía
Espuma negra
Presentación
Hipótesis
¿Qué necesitas?
Sustancias
Prevención y seguridad
¿Cómo hacerlo?
Registro de observaciones
Cuestionario de reflexión
Conclusiones
Bibliografía
Autoevaluación
Rúbrica
Bloque III: El modelo atómico actual y sus aplicaciones
Desempeños del estudiante
Objetos de aprendizaje
Competencias a desarrollar
Evaluación diagnóstica
Introducción
Primeras aproximaciones en el conocimiento del átomo
Esquema 3.1
Toma nota
Las leyes ponderales y Dalton
Toma nota
Esquema 3.2
Recuerda
¿Sabías que…?
Algo de historia
¿Sabías que…?
Esquema 3.3
Toma nota
Reflexiona y descubre
Reflexiona y descubre
Algo de historia
Toma nota
Recuerda
Las partículas subatómicas y los modelos atómicos
Toma nota
¿Sabías que…?
Se descubre una estrella: el electrón
Cuadro 3.1: Hechos experimentales que precedieron al descubrimiento del electrón
Experimentos con tubos de descarga
Roentgen y el descubrimiento de los rayos X
Algo de historia
¿Sabías que…?
Reflexiona y descubre
Retrato de un asesino
Figura 3.1
Modelo atómico de Thomson
Toma nota
Recuerda
Figura 3.2
Toma nota
Figura 3.3
Figura 3.4
Figura 3.5
Nace otra estrella: el protón
¿Sabías que…?
La radiación y el modelo de Rutherford
Cuadro 3.2: Principales radiaciones emitidas por sustancias radiactivas y sus características
Figura 3.6
Figura 3.7
Toma nota
El neutrón, la justificación de la masa atómica
Figura 3.8
Otras partículas elementales
Número atómico y número de masa
Cuadro 3.3: Número atómico y número de masa o másico
Reflexiona y descubre
La masa atómica, los isótopos y sus aplicaciones
Toma nota
Figura 3.9
Cuadro 3.4: Aplicaciones de algunos isótopos
¿Alimentos irradiados?
Actividad
Reflexiona y descubre
Modelo atómico actual
Números cuánticos, su significado y valores
Principios teórico-experimentales que fundamentan el actual modelo atómico
La espectroscopia y los espectros atómicos
Teoría cuántica
Louis de Broglie: dualidad ondacorpúsculo
Sabías que…?
Werner Heisenberg: principio de incertidumbre
Sabías que…?
Mecánica cuántica
Cuadro 3.5: Modelos atómicos surgidos a partir de la estructura atómica del átomo
Figura 3.10
Cuadro 3.6: Valores de los primeros niveles de energía
Reflexiona y descubre
Configuraciones electrónicas de los elementos
Recuerda
Toma nota
Cuadro 3.7: Configuración electrónica de los elementos de los periodos 1 y 2 de la tabla periódica
Toma nota
Cuadro 3.8: Configuración electrónica de los elementos del periodo 3 de la tabla periódica
Cuadro 3.9: Configuraciones electrónicas de los elementos
Electrón diferencial
Aplicación y evaluación
Evidencias de aprendizaje
Experiencias de laboratorio
Estrellas mágicas
Presentación
Hipótesis
¿Qué necesitas?
Sustancias
Prevención y seguridad
¿Cómo hacerlo?
Registro de observaciones
Cuestionario de reflexión
Autoevaluación
Rúbrica
Bloque IV: Tabla periódica
Desempeños del estudiante
Objetos de aprendizaje
Competencias a desarrollar
Evaluación diagnóstica
Introducción
Antecedentes históricos de la clasificación de los elementos químicos
Toma nota
Cuadro 4.1: Ejemplos de símbolos químicos actuales
Figura 4.1
Cuadro 4.2: Ejemplos de tríadas de Döbereiner
Aplicación y evaluación
Toma nota
Toma nota
Toma nota
¿Sabías que…?
¿Sabías que…?
Figura 4.2
Estructura de la tabla periódica moderna: ubicación de los elementos químicos en grupos, periodos y bloques
Recuerda
Toma nota
Figura 4.3
Figura 4.4
Figura 4.5
¿Sabías que…?
Toma nota
¿Sabías que…?
Toma nota
Aplicación y evaluación
Figura 4.6
Cuadro 4.3: Descripción de las características de los grupos del sistema periódico
¿Sabías que…?
¿Sabías que…?
¿Sabías que…?
Reflexiona y descubre
Esquema 4.1
Los elementos químicos y su importancia socioeconómica en México
Cuadro 4.4: Propiedades de los metales, no metales y metaloides
Recuerda
Figura 4.7
Algo de historia
Recuerda
¿Sabías que…?
¿Sabías que…?
Algo de historia
Aplicación y evaluación
Figura 4.8
Reflexiona y descubre
Propiedades periódicas
Tamaño de los átomos
Figura 4.9
Figura 4.10
Afinidad electrónica
Toma nota
Figura 4.11
Figura 4.12
Toma nota
Energía de ionización
Figura 4.13
Cuadro 4.5: Energías de ionización sucesivas para algunos elementos (kJ/mol)
Electronegatividad
Figura 4.14
Figura 4.15
Reflexiona y descubre
Evidencias de aprendizaje
Experiencias de laboratorio
Jugando al alquimista: convirtiendo plata en oro
Presentación
Hipótesis
¿Qué necesitas?
Sustancias
¿Cómo hacerlo?
Registro de observaciones
Cuestionario de reflexión
Conclusiones
Bibliografía
Autoevaluación
Rúbrica
Bloque V: Enlaces químicos e interacciones moleculares
Desempeños del estudiante
Objetos de aprendizaje
Competencias a desarrollar
Evaluación diagnóstica
Introducción
Estabilidad de los átomos: regla del octeto y estructuras de Lewis
Toma nota
Recuerda
Recuerda
Aplicación y evaluación
Estructuras de Lewis
Cuadro 5.1: Representación de Lewis
Aplicación y evaluación
Modelo de enlace iónico
Recuerda
Toma nota
Cuadro 5.2: Diferencia de electronegatividades y tipo de enlace
Recuerda
Toma nota
Figura 5.1
Propiedades de los compuestos iónicos
Cuadro 5.3: Ejemplos de sistemas cristalográficos en algunas sustancias
Cuadro 5.4: Puntos de fusión y ebullición de algunos compuestos iónicos
Modelo de enlace covalente
Enlace covalente no polar y polar
Recuerda
Recuerda
¿Sabías que…?
Toma nota
Toma nota
Enlace covalente coordinado
Enlaces covalentes múltiples
Cuadro 5.5: Formación de enlaces sigma(σ) y pi(π)
Cuadro 5.6: Tipos de enlaces covalentes por el número de pares de electrones compartidos
Reflexiona y descubre
Estructuras de Lewis para compuestos covalentes
Ejemplo 1
Ejemplo 2
Ejemplo 3
Geometría molecular: TRPECV, TEV y TOM
Toma nota
La magia de la visión
Teoría de la repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia, RPECV
Teoría del enlace de valencia, TEV
Cuadro 5.7: Geometría molecular de acuerdo con la TRPECV. Formas de moléculas en donde la distribución de pares de electrones resulta en repulsiones mínimas
Cuadro 5.8: Forma de los orbitales híbridos más importantes
Teoría del orbital molecular, TOM
Figura 5.2
Propiedades de los compuestos covalentes
Algo de historia
Cuadro 5.9: Propiedades de los compuestos covalentes asociadas al tipo de enlace
Modelo de enlace metálico
Mar de electrones de valencia
Bandas de energía
Características que se derivan del enlace metálico
Cuadro 5.10: Aleaciones de importancia comercial
¿Sabías que…?
Toma nota
Recuerda
Aplicación y evaluación
Reflexiona y descubre
Fuerzas intermoleculares
Fuerzas de Van der Waals
Cuadro 5.11: Fuerzas de Van der Waals
Puente de hidrógeno
Figura 5.3
El agua y otras moléculas que presentan puentes de hidrógeno
Figura 5.4
Aplicación y evaluación
Los nuevos materiales, el juego de los átomos y sus enlaces
¿Sabías que…?
¿Sabías que…?
Cuadro 5.12: Los nuevos materiales
Reflexiona y descubre
Algo de historia
Evidencias de aprendizaje
Experiencias de laboratorio
Y se hizo la luz…
Presentación
Hipótesis
¿Qué necesitas?
Sustancias
¿Cómo hacerlo?
Registro de observaciones
Cuestionario de reflexión
Conclusiones
Bibliografía
Autoevaluación
Rúbrica
Bloque VI: Nomenclatura química inorgánica
Desempeños del estudiante
Objetos de aprendizaje
Competencias a desarrollar
Evaluación diagnóstica
Introducción
Cuadro 6.1: Datos históricos de algunos elementos químicos
Algo de historia
Toma nota
Toma nota
Escritura y lectura de fórmulas químicas
Cuadro 6.2: Definición de valencia, número de oxidación y radical
Cuadro 6.3: Radicales electropositivos o cationes
Cuadro 6.4: Radicales electronegativos o aniones con una valencia negativa
Cuadro 6.5: Radicales electronegativos o aniones con dos valencias negativas
Cuadro 6.6: Radicales electronegativos o aniones con tres valencias negativas
Cuadro 6.7: Otros aniones
Ejemplo 1
Ejemplo 2
Ejemplo 3
Ejemplo 4
Aplicación y evaluación
Reglas de la IUPAC para nombrar compuestos inorgánicos
Cuadro 6.8: Sistemas de nomenclatura
Toma nota
Cuadro 6.9: Nombre trivial o común de algunos compuestos
Óxidos
Cuadro 6.10: Algunos ejemplos de nomenclatura IUPAC para los óxidos básicos
Hidruros metálicos
Hidróxidos
Ácidos
Sales
Normas de seguridad para el manejo de productos químicos
Cuadro 6.11: Clasificación de sustancias peligrosas
Toma nota
Evidencias de aprendizaje
Autoevaluación
Rúbrica
Bloque VII: Reacciones químicas inorgánicas
Desempeños del estudiante
Objetos de aprendizaje
Competencias a desarrollar
Evaluación diagnóstica
Introducción
Figura 7.1
Figura 7.2
La ecuación química
Toma nota
Cuadro 7.1: Términos y símbolos de uso común en las ecuaciones químicas
Tipos de reacciones químicas
Reacciones de síntesis o adición
Reacciones de descomposición
Reacciones de sustitución o desplazamiento simple
Cuadro 7.2: Actividades de metales y halógenos
Figura 7.3
Figura 7.4
Reacciones de doble sustitución o desplazamiento doble
a): Formación de un precipitado
b): Formación de un gas
c): Desprendimiento de calor
Cuadro 7.3: Clasificación de reacciones químicas inorgánicas
Aplicación y evaluación
Balanceo de ecuaciones químicas
Recuerda
Balanceo de ecuaciones por el método de tanteo
Aplicación y evaluación
Balanceo por el método de óxido-reducción
Recuerda
Evidencias de aprendizaje
Experiencias de laboratorio
Reacciones químicas en acción
Presentación
Hipótesis
¿Qué necesitas?
Sustancias
¿Cómo hacerlo?
Experimento 1. Nevando en un vaso
Cuestionario de reflexión
Experimento 2. Convirtiendo dos sólidos en un líquido
Cuestionario de reflexión
Experimento 3. Oxidación rápida
Cuestionario de reflexión
Conclusiones
Bibliografía
Autoevaluación
Rúbrica
Bloque VIII: Procesos asociados con el calor y la velocidad de las reacciones químicas
Desempeños del estudiante
Objetos de aprendizaje
Competencias a desarrollar
Evaluación diagnóstica
Introducción
La energía y sus cambios en las reacciones químicas
Toma nota
Cuadro 8.1: Entalpía de formación (Hf °) determinada a 25°C y 1 atm
Aplicación y evaluación
La cinética de las reacciones químicas
Teoría de las colisiones
Esquema 8.1
¿Sabías que…?
Recuerda
Recuerda
Las reacciones químicas y el desarrollo sustentable
¿Sabías que…?
Evidencias de aprendizaje
Experiencias de laboratorio
La termoquímica y la cinética química, un par increíble
Presentación
Hipótesis
¿Qué necesitas?
Sustancias
¿Cómo hacerlo?
Experimento 1. Reacciones endotérmicas y exotérmicas
Registro de observaciones
Cuestionario de reflexión
Experimento 2. Efecto de la concentración en la velocidad de reacción
Registro de observaciones
Cuestionario de reflexión
Conclusiones
Bibliografía
Autoevaluación
Rúbrica
Valoraciones
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