Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Comprender el concepto de ácido carboxílico y cómo se diferencia de otras funciones orgánicas, como aldehídos y cetonas.

2. Identificar las principales propiedades físicas y químicas de los ácidos carboxílicos, como el carácter ácido, solubilidad y punto de ebullición.

3. Aplicar el conocimiento adquirido para identificar y nombrar ácidos carboxílicos comunes, reconociendo su estructura química y nomenclatura IUPAC.

Objetivos secundarios:

• Desarrollar habilidades de razonamiento lógico y crítico para relacionar la teoría con la práctica, a través de ejemplos reales y experimentos virtuales.

• Estimular la participación activa de los alumnos a través de discusiones en grupo, lo que contribuirá al desarrollo de sus habilidades de comunicación y trabajo en equipo.

Introducción (10 - 12 minutos)

1. Revisión de conceptos previos: El profesor iniciará la clase recordando los conceptos básicos sobre funciones orgánicas, especialmente aldehídos y cetonas, ya que el ácido carboxílico suele ser confundido con estas otras dos funciones. Puede presentar ejemplos de aldehídos y cetonas y cuestionar a los alumnos sobre cómo difieren de los ácidos carboxílicos. (2 - 3 minutos)

2. Presentación de situaciones problema: El profesor presentará dos situaciones problema para despertar el interés de los alumnos. La primera puede ser la descripción de un medicamento que causa acidez estomacal y cuyo principio activo es un ácido carboxílico. La segunda puede ser la explicación de por qué la mantequilla tiene un olor agrio después de un tiempo, relacionándolo con la presencia de ácidos carboxílicos en grasas y aceites. (3 - 4 minutos)

3. Contextualización: El profesor explicará que los ácidos carboxílicos se encuentran ampliamente en la naturaleza, siendo esenciales para la vida. Puede mencionar que estos compuestos son los principales responsables del sabor ácido de frutas cítricas, vinagre y muchos alimentos fermentados. Además, pueden ser utilizados en la industria alimentaria como conservantes y acidulantes, y en la medicina como antiinflamatorios, antibióticos y analgésicos. (2 - 3 minutos)

4. Llamado de atención: Para despertar la curiosidad de los alumnos, el profesor puede compartir algunas curiosidades. Por ejemplo, puede mencionar que el ácido carboxílico más simple, el ácido fórmico, es producido por hormigas y abejas para protegerse de los depredadores. También puede mencionar que el ácido acético, presente en el vinagre, se usa frecuentemente para disolver minerales como la caliza, lo cual puede ser observado en experimentos simples. (2 - 3 minutos)

Desarrollo (20 - 25 minutos)

1. Teoría sobre Ácido Carboxílico (10 - 12 minutos)

   1.1. Definición de Ácido Carboxílico: El profesor inicia la explicación sobre ácidos carboxílicos, definiéndolos como compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional carboxilo (COOH). Explica que el grupo carboxilo está compuesto por un átomo de carbono unido a un átomo de oxígeno por un enlace doble y a un grupo hidroxilo (OH) por un enlace simple. (2 - 3 minutos)

   1.2. Características y Propiedades de los Ácidos Carboxílicos: El profesor explica que los ácidos carboxílicos son compuestos generalmente incoloros, con un olor fuerte y desagradable. Destaca que estos compuestos son altamente solubles en agua debido a la capacidad del grupo carboxilo de formar enlaces de hidrógeno con el agua. Además, enfatiza que los ácidos carboxílicos son sustancias ácidas, ya que pueden donar un protón (H+) al medio. (3 - 4 minutos)

   1.3. Presencia y Aplicaciones de los Ácidos Carboxílicos: El profesor discute la presencia de ácidos carboxílicos en la naturaleza, mencionando que se encuentran en muchas frutas y vegetales y son los principales responsables del sabor ácido de estos alimentos. También destaca las diversas aplicaciones de estos compuestos en la industria, la medicina y la vida cotidiana. (2 - 3 minutos)

   1.4. Diferenciación de Ácidos Carboxílicos de Aldehídos y Cetonas: El profesor refuerza la diferencia entre ácidos carboxílicos, aldehídos y cetonas, recordando que los ácidos carboxílicos poseen el grupo carboxilo, mientras que los aldehídos poseen el grupo aldehído (C=O) y las cetonas poseen el grupo cetona (C=O) unido a dos átomos de carbono. (3 - 4 minutos)

2. Nomenclatura de Ácidos Carboxílicos (5 - 7 minutos)

   2.1. Introducción a la Nomenclatura IUPAC: El profesor introduce la nomenclatura IUPAC, explicando que es un sistema internacionalmente reconocido de nombrar compuestos químicos. (1 - 2 minutos)

   2.2. Reglas de Nomenclatura de Ácidos Carboxílicos: El profesor explica las reglas de nomenclatura para ácidos carboxílicos, incluyendo la prioridad del carboxilo sobre otros grupos funcionales, la numeración de la cadena carbónica y la adición del sufijo "-oico" al nombre del hidrocarburo correspondiente. (2 - 3 minutos)

   2.3. Práctica de Nomenclatura: El profesor presenta algunos ejemplos de ácidos carboxílicos y pide a los alumnos que los nombren de acuerdo con las reglas de la IUPAC. (2 - 3 minutos)

3. Ejemplos y Aplicaciones de Ácidos Carboxílicos (5 - 6 minutos)

   3.1. Ejemplos de Ácidos Carboxílicos: El profesor presenta ejemplos de ácidos carboxílicos comunes, como el ácido acético (vinagre), el ácido fórmico (hormigas), el ácido cítrico (frutas cítricas) y el ácido butírico (mantequilla agria). (2 - 3 minutos)

   3.2. Discusión sobre Aplicaciones: El profesor discute las aplicaciones de estos ácidos carboxílicos, relacionándolos con las situaciones problema presentadas en la Introducción. (2 - 3 minutos)

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Síntesis y Reflexión (3 - 4 minutos)

   1.1. Recapitulación: El profesor inicia la etapa de Retorno pidiendo a los alumnos que resuman lo aprendido en la clase. Puede pedirles que definan ácidos carboxílicos, describan sus propiedades y discutan sus aplicaciones. (1 - 2 minutos)

   1.2. Conexión con el Mundo Real: El profesor pide a los alumnos que relacionen lo aprendido con ejemplos del mundo real. Puede preguntar, por ejemplo, cómo la presencia de ácidos carboxílicos en frutas y vegetales afecta nuestra alimentación, o cómo la capacidad de los ácidos carboxílicos para donar protones se utiliza en la medicina. (1 - 2 minutos)

   1.3. Reflexión sobre el Proceso de Aprendizaje: El profesor anima a los alumnos a reflexionar sobre el proceso de aprendizaje. Puede preguntarles cuál fue el concepto más desafiante de la clase, qué les pareció más interesante y cómo podrían aplicar lo aprendido en sus vidas. (1 - 2 minutos)

2. Verificación del Aprendizaje (2 - 3 minutos)

   2.1. Preguntas de Verificación: El profesor hace algunas preguntas para verificar la comprensión de los alumnos. Estas preguntas pueden incluir la identificación de la función orgánica en una estructura química, la nomenclatura de ácidos carboxílicos y la discusión de sus propiedades y aplicaciones. (1 - 2 minutos)

   2.2. Dudas y Aclaraciones: El profesor brinda la oportunidad para que los alumnos aclaren cualquier duda que haya surgido durante la clase. Puede animar a los alumnos a ayudarse mutuamente, fomentando la participación activa y la colaboración. (1 - 2 minutos)

3. Reflexión Final (1 - 2 minutos)

   3.1. Importancia del Ácido Carboxílico: El profesor pide a los alumnos que reflexionen sobre la importancia del ácido carboxílico en sus vidas. Puede preguntarles cómo sería el mundo sin ácidos carboxílicos y qué procesos naturales e industriales se verían afectados. (1 - 2 minutos)

El Retorno es una etapa crucial para solidificar lo aprendido, hacer conexiones con el mundo real y evaluar la comprensión de los alumnos. Por lo tanto, es importante que el profesor dedique suficiente tiempo a esta etapa y cree un ambiente acogedor y abierto para las reflexiones y preguntas de los alumnos.

Conclusión (5 - 7 minutos)

1. Resumen y Recapitulación (2 - 3 minutos)

   1.1. El profesor comenzará la Conclusión resumiendo los puntos principales abordados durante la clase. Esto incluye la definición de ácido carboxílico, sus características, propiedades físicas y químicas, nomenclatura y ejemplos de presencia y aplicaciones. Recordará la diferencia entre ácidos carboxílicos, aldehídos y cetonas, destacando la presencia del grupo funcional carboxilo en los ácidos carboxílicos.

   1.2. El profesor también recapitulará las actividades prácticas realizadas durante la clase, como la nomenclatura de ácidos carboxílicos y la discusión sobre sus aplicaciones. Esto servirá para reforzar el aprendizaje y la comprensión de los alumnos sobre el tema.

2. Conexión de la Teoría, Práctica y Aplicaciones (1 - 2 minutos)

   2.1. El profesor explicará cómo la clase conectó la teoría, la práctica y las aplicaciones. Destacará cómo la teoría fue presentada de forma clara y didáctica, permitiendo a los alumnos entender los conceptos fundamentales sobre ácidos carboxílicos.

   2.2. También mencionará cómo la práctica, incluyendo la resolución de problemas y la discusión de situaciones problema, ayudó a los alumnos a aplicar la teoría y a desarrollar habilidades prácticas.

   2.3. Por último, el profesor enfatizará cómo el conocimiento adquirido es relevante y aplicable en el mundo real, citando ejemplos de aplicaciones de ácidos carboxílicos en la industria, la medicina y la vida cotidiana.

3. Materiales Extras (1 - 2 minutos)

   3.1. El profesor sugerirá algunos materiales extras para los alumnos que deseen profundizar su conocimiento sobre ácidos carboxílicos. Esto puede incluir enlaces a videos explicativos, sitios de química orgánica, libros de texto y artículos científicos.

   3.2. También puede sugerir algunos experimentos simples que los alumnos pueden realizar en casa para observar las propiedades de los ácidos carboxílicos, como la disolución de minerales en ácido acético (vinagre) o la reacción del ácido cítrico con bicarbonato de sodio.

4. Importancia del Ácido Carboxílico (1 minuto)

   4.1. Por último, el profesor resaltará la importancia del ácido carboxílico en el día a día de las personas. Puede mencionar cómo estos compuestos son esenciales para la vida, cómo se encuentran ampliamente en la naturaleza y cómo desempeñan un papel crucial en la industria y la medicina.

   4.2. El profesor puede concluir la clase reforzando que el ácido carboxílico es otro ejemplo de cómo la química está presente en todos los aspectos de nuestro mundo, desde los procesos biológicos más básicos hasta las complejas tecnologías que usamos todos los días.