Plan de Clase | Metodología Activa | Funciones Orgánicas: Nomenclatura de Hidrocarburos

Supuestos: Este Plan de Clase Activo supone: una clase de 100 minutos de duración, estudio previo de los alumnos tanto con el Libro, como con el inicio del desarrollo del Proyecto, y que se elegirá una sola actividad (de las tres sugeridas) para ser realizada durante la clase, ya que cada actividad está diseñada para ocupar gran parte del tiempo disponible.

Objetivos

Duración: (5 - 10 minutos)

La etapa de Objetivos es crucial para establecer la dirección y el enfoque de la clase. Al definir claramente lo que se espera que los alumnos aprendan, esta sección orienta tanto al profesor como a los estudiantes en la planificación y ejecución de las actividades. El objetivo es garantizar que, al final de la lección, los alumnos sean capaces de aplicar de forma eficaz y precisa las reglas de nomenclatura para hidrocarburos, una habilidad fundamental en la química orgánica.

Objetivos Principales:

1. Capacitar a los alumnos a diferenciar y nombrar correctamente la cadena principal y las ramificaciones de hidrocarburos.

2. Desarrollar la habilidad de contar y localizar insaturaciones en hidrocarburos.

3. Permitir que los alumnos comprendan los tipos de hidrocarburos y apliquen correctamente las reglas de nomenclatura IUPAC.

Objetivos Secundarios:

1. Incentivar la participación activa de los alumnos en la discusión y resolución de problemas en grupo.

Introducción

Duración: (15 - 20 minutos)

La Introducción sirve para involucrar a los alumnos con el contenido que han estudiado previamente, aplicándolo a situaciones problema que desafían la comprensión y la memoria, además de contextualizar la importancia práctica y teórica de la nomenclatura de hidrocarburos. Estas actividades preparatorias incentivan la aplicación práctica del conocimiento y ayudan a consolidar la comprensión de los alumnos sobre el tema, facilitando la transición a las actividades prácticas en la clase.

Situaciones Basadas en Problemas

1. Considere el siguiente compuesto: CH3-–CH2-–CH(CH3)-–CH3. ¿Cómo nombraría esta molécula utilizando la nomenclatura IUPAC para hidrocarburos?

2. Imagina un hidrocarburo con la fórmula molecular C5H10. ¿Cuáles serían las posibles estructuras isoméricas para este compuesto? Nombra cada uno de estos isómeros.

Contextualización

La nomenclatura de hidrocarburos es esencial no solo para identificar y nombrar correctamente compuestos orgánicos, sino también tiene aplicaciones prácticas en diversas áreas como la industria farmacéutica, en el desarrollo de nuevos materiales y en la investigación ambiental. Además, entender la estructura de los hidrocarburos y cómo nombrarlos correctamente es fundamental para comprender reacciones químicas e interacciones moleculares, lo que posee gran importancia en el avance de la química y la tecnología.

Desarrollo

Duración: (75 - 85 minutos)

La etapa de Desarrollo está diseñada para que los alumnos apliquen los conocimientos adquiridos previamente sobre la nomenclatura de hidrocarburos de manera práctica e interactiva. Las actividades propuestas buscan consolidar la comprensión de las reglas de nomenclatura IUPAC y la capacidad de aplicarlas en contextos variados, además de promover habilidades de trabajo en equipo, razonamiento rápido y lógica. De esa forma, el aprendizaje se vuelve más dinámico y eficaz, garantizando una mejor asimilación de los conceptos.

Sugerencias de Actividades

Se recomienda realizar solo una de las actividades sugeridas

Actividad 1 - La Maratón de los Hidrocarburos

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Practicar la nomenclatura de hidrocarburos de forma dinámica, promoviendo el trabajo en equipo y la rapidez de razonamiento.

- Descripción: En esta actividad lúdica, los alumnos se dividirán en grupos de hasta 5 personas y participarán en una competencia para nombrar el mayor número de hidrocarburos correctamente, lo más rápido posible. Se presentarán estructuras moleculares simples y complejas en proyecciones en el aula, y cada grupo tendrá un tiempo limitado para nombrar correctamente el compuesto usando las reglas de la IUPAC.

- Instrucciones:

• Dividir la clase en grupos de un máximo de 5 alumnos.

• Proyectar diferentes estructuras de hidrocarburos en la pizarra o pantalla.

• Cada grupo debe nombrar el compuesto presentado lo más rápido posible.

• Utilizar papel y bolígrafo para anotar las respuestas.

• Tras el tiempo determinado, cada grupo presenta sus respuestas y la corrección se realiza en conjunto.

Actividad 2 - Constructores de Moléculas

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Comprender visualmente la estructura de los hidrocarburos y reforzar el aprendizaje de la nomenclatura a través de la construcción de modelos.

- Descripción: Los alumnos, organizados en grupos, recibirán tarjetas con átomos y enlaces para construir modelos moleculares de hidrocarburos. El desafío será, tras la construcción, nombrar correctamente la molécula creada, utilizando las reglas de nomenclatura IUPAC.

- Instrucciones:

• Organizar a los alumnos en grupos de hasta 5 integrantes.

• Distribuir kits de construcción de modelos moleculares para cada grupo.

• Entregar tarjetas con átomos de carbono e hidrógeno y enlaces simples y dobles.

• Los grupos deben construir la molécula basándose en las tarjetas recibidas.

• Tras la construcción, el grupo debe nombrar la molécula, justificando la nomenclatura utilizada.

• Presentar el modelo y la nomenclatura para los otros grupos.

Actividad 3 - Detectives de la Química

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desarrollar habilidades analíticas y de deducción al aplicar el conocimiento previo sobre hidrocarburos para resolver un 'misterio' químico.

- Descripción: Los alumnos, en grupos, recibirán 'archivos' que contienen información parcial sobre diferentes hidrocarburos, como la fórmula molecular y algunas propiedades físicas. Deberán usar estas pistas para identificar y nombrar correctamente los compuestos, simulando un entorno de investigación.

- Instrucciones:

• Dividir la clase en grupos de hasta 5 alumnos.

• Distribuir 'archivos' que contengan información parcial sobre diferentes hidrocarburos para cada grupo.

• Los alumnos deben analizar las pistas y determinar la estructura de las moléculas.

• Nombrar correctamente los hidrocarburos usando las reglas de nomenclatura IUPAC.

• Presentar sus descubrimientos y justificar las nomenclaturas utilizadas.

Retroalimentación

Duración: (10 - 15 minutos)

La finalidad de esta sección es permitir que los alumnos reflexionen y verbalicen lo que aprendieron, consolidando el conocimiento adquirido durante las actividades prácticas. La discusión en grupo ayuda a identificar áreas que pueden necesitar más aclaraciones, además de promover una comprensión más profunda de los conceptos a través del intercambio de experiencias y perspectivas entre los compañeros. Esta etapa también sirve para evaluar la comprensión de los alumnos y asegurar que todos estén alineados con los objetivos de aprendizaje de la clase.

Discusión en Grupo

Para iniciar la discusión en grupo, el profesor debe pedir a cada grupo que comparta sus experiencias y aprendizajes de las actividades realizadas. Se sugiere que el profesor use las siguientes preguntas como guía inicial: '¿Cuáles fueron los mayores desafíos que su grupo enfrentó al nombrar los hidrocarburos en las actividades? ¿Cómo superaron esos desafíos? ¿Y qué encontraron más interesante sobre la nomenclatura de hidrocarburos?' Este enfoque ayuda a estructurar la conversación y asegura que todos los alumnos tengan la oportunidad de contribuir con sus perspectivas y aprendizajes.

Preguntas Clave

1. ¿Cómo podemos aplicar el conocimiento de la nomenclatura de hidrocarburos en situaciones del día a día o en otras disciplinas de química?

2. ¿Cuáles son las diferencias entre nombrar hidrocarburos lineales y ramificados, y por qué esas diferencias son importantes en la química orgánica?

3. ¿Cuáles fueron las estrategias más efectivas que usaron para memorizar las reglas de nomenclatura IUPAC?

Conclusión

Duración: (5 - 10 minutos)

La finalidad de esta etapa es asegurar que los alumnos tengan una comprensión clara y consolidada de los conceptos discutidos durante la clase, conectando las actividades prácticas con la teoría estudiada y destacando la relevancia del tema en el mundo real. Además, busca preparar a los estudiantes para futuras aplicaciones del conocimiento en situaciones prácticas y académicas, reforzando la utilidad y la importancia de lo que se ha aprendido.

Resumen

En la conclusión de la clase, el profesor debe resumir los puntos principales abordados sobre la nomenclatura de hidrocarburos, enfatizando la identificación de la cadena principal, de las ramificaciones y de las insaturaciones, y cómo aplicar las reglas de la IUPAC para nombrar diferentes tipos de hidrocarburos.

Conexión con la Teoría

Se debe destacar cómo las actividades prácticas, como la construcción de modelos moleculares y la resolución de 'misterios' químicos, ayudaron a conectar la teoría estudiada con aplicaciones reales y la importancia de la nomenclatura en la química orgánica y en otras áreas del conocimiento.

Cierre

Por último, es esencial reforzar la importancia de la nomenclatura de hidrocarburos en la vida cotidiana y en diversas aplicaciones industriales y científicas, como en la formulación de medicamentos y en el diseño de materiales, asegurando que los alumnos comprendan la relevancia y la utilidad práctica de lo que aprendieron.