1 REALIZACIÓN DE PROYECTOS Investigación en el Aula Basadas en el diseño y desarrollo de actividades experimentales

2 INVESTIGACIÓN EN EL AULA 1-¿Por qué realizo Proyectos con los alumnos? 2- ¿Cómo elijo los Proyectos? 3-Tipos de Proyectos 4- Opiniones de los alumnos

3 1-¿Por qué realizo Proyectos con los alumnos?  Es un modo de cambiar la monotonía de clases diaria  Permite a los alumnos trabajar lo más parecido a como lo hacen los científicos  Adquieren muchas competencias: Lingüística Matemática y digital Autonomía personal Social y ciudadana Interacción con el mundo

4 El beneficio para el profesorado Cambio de actividad Participar en Encuentros, jornadas, ferias de la ciencia … Si además ganas algún concurso, te cuenta como mérito para el concurso de traslado o para las oposiciones La mayoría de los alumnos siempre están dispuesto a trabajar y a buscar soluciones.

5 2- ¿Cómo elijo los Proyectos? Hay muchos Proyectos que están hecho: CEP-MARBELLA ALUNNADO INVESTIGADOR DE CADIZ MERIDIES FERIA DE LA CIENCIA DE MADRID PARQUE DE LA CIENCIA DE GRANADA SCIENCE IN SCHOOL…

6 3- Tipos de proyectos Hay tantos: Realizar un módulo Realizar una reacción química Basado en un artículo, noticia Una búsqueda y ordenación de información sobre un tema …

7 ¿Qué queremos? Nuestro trabajo consiste en conseguir enfriar un refresco, in situ, sin usar el frigorífico o el hielo, diseñando el vaso, para crear una bebida Autoenfriable, basada en una proceso endotérmico. ¿En qué consiste? ¿Más utilidades? Ejemplos comerciales con el que se ilustra el efecto endotérmico de la disolución de sales en agua, es la existencia en el mercado de “bolsas” que se enfrían cuando se da un golpe sobre ellas, porque, con el golpe, se rompe una bolsa interior que contiene agua, y lo pone en contacto con sales como nitrato amónico. Estos dispositivos se venden para el tratamiento de contusiones, esguinces, etc. Nos hemos basado en un proceso de disolución endotérmico y espontáneo de ciertas sales en agua, hemos disuelto nitrato amónico NH 4 NO 3 en agua H 2 O, el sistema formado por NH 4 NO 3 sólido y los iones hidratados resultantes NH 4 + y NO 3 - absorben calor de los alrededores y gracias al aumento del desorden compensa el efecto endotérmico y el proceso es espontáneo y puede enfriar una sustancia que se ponga muy cerca de dicho proceso endotérmico, en nuestro caso un refresco. ¿Cómo hemos procedido? Para realizar la bebida Autoenfriable se han seguido los siguientes pasos : 1- Vaciar una lata y cortar el borde superior de manera que encaje perfectamente una lata de menor grosor. 2- Rellenar la lata mas ancha con la cantidad apropiada de Nitrato Amónico. 3- Llenar un globo de agua y colocar en el interior de la lata, junto con el Nitrato Amónico 4- Adherir una chincheta a la base de la lata más estrecha con el fin de pinchar el globo. 5- Presionar la lata superior lo máximo posible. 6- Esperar unos 4 ó 5 minutos a el enfriamiento de la bebida Alumnos de 1º de Bachillerato: Juan Montiel Jiménez, Miguel Ángel Lozano Fernández, Francisco Fernández López. Profesora coordinadora: María Luisa Prolongo Sarria IES Ciudad Jardín. C/ Lágrima, 3. 29014 Málaga http://www.ciudadjardin.org/ Agradecemos A los organizadores de este Encuentro Al IES Ciudad Jardín de Málaga

8 Introducción. España es el país europeo que más usa la lejía. La lejía, es un compuesto químico llamado hipoclorito de sodio, disuelto en agua. Fue desarrollado por el francés Berthollet en 1787 para blanquear telas. Luego, a fines del siglo XIX, Luis Pasteur comprobó su incomparable poder de desinfección, extendiendo su uso a la defensa de la salud contra gérmenes y bacterias. ¿En qué nos basamos? Nos basamos en la reacción redox del hipoclorito sódico que contiene la lejía con el peróxido de hidrógeno: NaClO (aq) + H 2 O 2 (aq) → NaCl (aq) + O 2(g) + H 2 O (l). El agente oxidante es el ion hipoclorito y el agente reductor es el agua oxigenada. Calculamos la cantidad de hipoclorito en la lejía añadiéndole un exceso de peróxido de hidrógeno al 30% y se mide el volumen de oxígeno producido, medido por la misma cantidad de agua desplazada en una probeta. Según la reacción, un mol de oxígeno es equivalente a un mol de hipoclorito (74,5g) y por tanto el porcentaje de hipoclorito se puede calcular: Si el volumen total del gas en la probeta es de V cm 3, entonces el volumen producido de oxígeno será (V-10) cm 3 porque el peróxido de hidrógeno desplaza 10 cm 3 de aire. A temperatura ambiente esto es aproximadamente (V-10)/22400 moles. Por tanto 5 cm 3 de la solución de la lejía contiene ((V-10)/22400))x 74,5 gramos de hipoclorito de sodio, luego en 100 cm 3 nos da ((V-10)/22400))x 74,5x 100/5 % de hipoclorito sódico, simplificando 0,067(V-10) % de hipoclorito sódico. Una vez analizadas una muestra considerable de lejías comerciales representamos el % de hipoclorito en relación con el precio y la marca, usando una hoja de cálculo. ¿Qué pretendemos? Nuestro proyecto pretende determinar la relación calidad-precio de varias marcas de lejía del mercado. ¿Cómo realizar el experimento?  Se vierte 5 ml. de lejía comercial en un Kitasato con un tapón de goma y un orificio.  Se sitúa una bureta que encaja en el orificio del tapón de goma y donde introducimos 6,7 ml.de peróxido de hidrógeno al 30%  La reacción se produce desprendiéndose oxígeno que se recoge en la probeta llena de agua.  Llene la probeta invertida con agua.  Eche a chorros el peróxido sobre la lejía que reacciona con la lejía, desprendiéndose oxígeno, que se recogerá en la probeta.  Agite para asegurar que se mezclan completamente los reactivos y anote el volumen de gas recogido cuando haya cesado la producción del mismo.  Una vez obtenido el volumen de oxigeno se calcula el porcentaje de hipoclorito de sodio. Alumnos de 1º Bachillerato: Adrian Moya Barrientos, Nora Díaz Aguilar, Javier Casado López, Herminia Asencio Postigo Profesora coordinadora: María Luisa Prolongo Sarria IES Ciudad Jardín. C/ Lágrima, 3. 29014 Málaga http://www.ciudadjardin.org/ Agradecimientos A los organizadores de este Encuentro de Experiencias Al IES Ciudad Jardín de Málaga Conclusión 1- 1- Todas las lejías de uso doméstico contienen alrededor de 5% a un 5,5% de hipoclorito sódico. 2-Pagamos la marca de la lejía no la cantidad de hipoclorito sódico. 3- Las lejías con más contenido de hipoclorito y más barata es la marca “Eroski” y las más caras “Conejo” y “El Corte Inglés” En la lejía lo que pagamos es la marca! ¡ En la lejía lo que pagamos es la marca!

9 MIDIENDO EL ÍNDICE DE REFRACCIÓN OBJETIVO Mediante la construcción de un dispositivo, vamos a obtener el índice de refracción del agua u otro líquido transparente (n 1 ), aplicando la Ley de Snell, conociendo que en nuestro dispositivo la fuente de luz es la línea roja que atraviesa primero el agua y después el aire y que el índice de refracción del aire n 2 es 1 INTRODUCCIÓN En este trabajo se describe la construcción de un dispositivo con materiales sencillos, para determinar el índice de refracción del agua u otro líquido transparente. AGRADECIMIENTOS A los organizadores de este Encuentro Al Instituto y Departamento de Física y Química del I.E.S CIUDAD JARDÍN A los profesores que nos han ayudado en la elaboración de este módulo PROCEDIMIENTO Construimos un cuarto de circunferencia que será nuestro transportador de tal manera que quede por encima de la cubeta, Calculamos para cada ángulo de refracción β (en el transportador del dispositivo, donde se sitúa el tubo de boli y por donde vemos la línea roja), el ángulo de incidencia α correspondiente, α= arco tangente( X/H), donde X es el desplazamiento de nuestro dispositivo para ver la línea roja (lo medimos con la regla) y H es la altura del agua (que la mantenemos siempre constante y vale 150mm). CONCLUSIONES Representamos en unos ejes de cartesiana los valores del senα en el “eje x” y del sen β en el “eje y” y obtenemos la pendiente que es el índice de refracción del líquido Los mejores resultados obtenidos: Pendiente: 1,34 (Valor experimental) es el índice de refracción del agua obtenidos experimentalmente. Destacamos los buenos resultados experimentales obtenidos ya que el valor tabulado del índice de refracción del agua 1,33. La medición del índice de refracción tiene muchas utilidades: Identificar una sustancia pura, determinar el porcentaje de azúcar de la fruta, calcular el soluto de una disolución … FUNDAMENTO TEORICO Desde la antigüedad se conoce el fenómeno de la refracción de la luz y Pitágoras llegó incluso a formalizar sus observaciones. En tiempos más cercanos, el holandés Willebrord Snell (1591-1626) realizó algunas experiencias que lo llevaron a encontrar la ley que rige el cambio de dirección de los rayos de luz que pasan de un medio a otro. Así, cuando las propiedades físicas del medio en el que se desplaza un rayo de luz se modifican, se produce un cambio en su dirección. La fórmula matemática de la ley de la refracción es: El índice de refracción de un medio (n) es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en dicho medio β(grados Medida de ángulo con boli X(mm ) Medida en la regla H(mm ) Altura de agua α=arctg(X/H ) Cálculos Senα Eje X Senβ Eje Y 10201507,590,130,17 204015014,930,260,34 255015018,430,320,42 306215022,460,380,50 357215025,640,430,57 408315028,960,480,64 H X β=ángulo refractado α=ángulo incidente Alumnos de 1º de bachillerato: Sofía Mérida Ramos, Marta Fernández Laguna, Carmen María Aguilera Puerta Profesora coordinadora: María Luisa Prolongo Sarria IES Ciudad Jardín. C/ Lágrima, 3. 29014 Málaga http://www.ciudadjardin.org/

10 Introducción. Vamos a trabajar con reacciones ácido-base. Los ácidos y las bases son sustancias que el hombre conoce y utiliza desde muy antiguo. En el siglo XVIII se sabía que los ácidos tenían sabor agrio en disolución acuosa, que enrojecían el papel de tornasol y que reaccionaban con los metales. En cuanto a las bases, se conocía su sabor a lejía, su capacidad de volver azulado el papel de tornasol enrojecido por los ácidos y su poder neutralizante para con los ácidos. Las sustancias de carácter ácido reaccionan con las de carácter básico, denominándose a estas reacciones ácido-base. Nuestro objetivo. Nuestro objetivo es conseguir mediante un modulo una cascada de colores con reacciones de ácidos-base y usando indicadores Construir el modulo. Construimos un modulo con cinco copas agujereadas casi en el fondo para que pase la base por cada una de ellas hasta llegar a un recipiente o bol donde se quede todas las sustancias químicas. Los agujeros han de hacerse con un alfiler los pequeños y con un tornillo o soldador eléctrico los grandes o de la base de cada copa. Después han de pegarse con pegamento químico las bases con las copas y después en forma de torre unas sobre otras. ¿Cómo conseguir los colores? En las copas se vierte una pequeña cantidad de ácido y de base alternativamente y al echar por encima el indicador según el pH del medio dará lugar a distintos colores. Una posibilidad es: copa 1: nada; copa 2: tres gotas de HCl(aq) 0,1 M; copa 3: tres gotas de NaOH(aq) 0,5 M; copa 4: tres gotas de HCl(aq) 1M; copa 5: tres gotas de NaOH(aq) 2 M y se vacía por la primera copa un indicador como azul de bromotimol o tornasol...etc. Conclusiones. Una cosa que hay que tener en cuenta es el color de cada indicar con el pH y la limpieza de las copas y del material. Este módulo es muy bonito estéticamente pues se obtiene una cascada de colores Alumnos de 1º de bachillerato: Sofía Mérida Ramos, Marta Fernández Laguna, Carmen María Aguilera Puerta Profesora coordinadora: María Luisa Prolongo Sarria IES Ciudad Jardín. C/ Lágrima, 3. 29014 Málaga http://www.ciudadjardin.org/ pHIndicadores FenolftaleínaTornasolAzul de bromotimolRojo de cresol 1incolororojoamarillo 2incolororojoamarillo 3incolororojoamarillo 4incolororojoamarillo 5incolororojoamarillo 6incoloroverdeamarillo 7incoloroverde amarillo 8incoloroazul púrpura 9rosa claroazul púrpura 10rosaazul púrpura 11rosaazul púrpura 12rosaazul púrpura Agradecemos a los organizadores de este Encuentro A l III Encuentro de Experiencias de Investigación del alumnado en el Aula Al IES Ciudad Jardín de Málaga

11 4- Opiniones de los alumnos Recuerdo entre otras de las experiencias el día que tuvimos que exponer en Marbella en esa sala inmensa llena de cámaras y de profesores, creo que lo que llevábamos ese día no eran precisamente nervios, era terror, cuando me vi subida en esa especie de escenario se me paró el mundo, había demasiada gente, pero después me di cuenta de que no fue tan malo como creía, al final nos salió bastante bien para tratarse de nuestra primera exposición a ese nivel, además esa experiencia me sirvió para aprender a afrontar mis miedos escénicos, al lado de eso cualquier otro tipo de exposición del instituto me parecía un trabajo para niños, había aprendido a superar ese miedo escénico gracias a la gran cantidad de exposiciones que llevamos a cabo en esta asignatura. Rocío Madrid Creo que esta es una de las mejores asignaturas que he cursado en 1º y 2º de bachiller ya que al tratarse de la elaboración de proyectos, tanto de física como de química, me ha servido para conectar la teoría con la práctica. Pablo Rivero

12 Encuentro en Arroyo de la Miel del CEP- Marbella Semana de la Ciencia del IES Bezmiliana Feria de la Ciencia de Sevilla Feria de la Ciencia IBN AL-BAYTAR del CEP- Marbella