lunes, 23 de enero de 2012

Programa: Química 4

PROGRAMA DE QUÍMICA IV 
PRIMERA UNIDAD.   LAS INDUSTRIAS DEL PETRÓLEO Y DE LA PETROQUÍMICA 
PROPÓSITOS 
Al finalizar la Unidad, el alumno: 
•  Ampliará su conocimiento sobre la estructura de la materia, a través del estudio de las propiedades del carbono, para comprender  el 
comportamiento químico de sus compuestos. 
•  Profundizará en el estudio de la reacción y enlaces químicos, mediante la investigación documental y experimental de algunas reacciones de 
compuestos orgánicos, para conocer su importancia en la producción de productos útiles al hombre.  
•  Valorará la importancia de las industrias del petróleo y de la petroquímica al analizar su impacto económico, social y ambiental en el 
desarrollo de México, para contribuir a la comprensión de la interacción entre la química y la sociedad. 
Nota: Los números que aparecen entre paréntesis, después de las estrategias, corresponden al número del aprendizaje que se espera alcanzar y, 
los que aparecen después de la temática corresponden al nivel de aprendizaje
24
.  
TIEMPO: 38 horas 
APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA 
El alumno: 
A1. Selecciona, analiza e interpreta 
información relevante. 
A2. Comunica en forma oral y escrita 
los resultados de su investigación y 
sus opiniones. 
A3. Reconoce la importancia de los 
productos del petróleo y de la 
petroquímica en su vida diaria. (N1) 
¿Por qué son importantes los productos de las industrias del petróleo 
y de la petroquímica? 
(4 horas)
ƒ Por medio de lluvia de ideas solicitar a los alumnos mencionar algunos 
productos derivados del petróleo y de la petroquímica que utilicen en la 
vida diaria. 
ƒ Investigación documental o electrónica sobre las industrias del petróleo y 
de la petroquímica, sus productos e impacto económico en México. (A1) 
ƒ Analizar la información para responder a las preguntas: ¿son importantes 
los productos del petróleo?, ¿renunciarías a tales productos? En 
discusión grupal concluir que los productos obtenidos del petróleo y de la 
industria petroquímica son importantes en la vida diaria. (A2, A3) 
Productos e impacto 
económico de las 
industrias del petróleo y de 
la petroquímica en México. 
(N1) 
                                           
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 Los niveles corresponden a la taxonomía propuesta por el Seminario de Evaluación de los Aprendizajes en Ciencias (Rubro 4), los cuales se precisan al final del programa. 73
APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA 
A4. Selecciona, analiza e interpreta 
información relevante. 
A5. Observa, registra y analiza 
información relevante al experimentar. 
A6. Maneja con destreza y precaución 
las sustancias,  material y equipo de 
laboratorio al experimentar. 
A7. Comunica en forma oral y escrita 
los resultados de su investigación y 
expresa sus opiniones. 
A8. Comprende que la composición 
del petróleo determina sus 
propiedades, usos y valor económico. 
(N2) 
A9. Comprende que el petróleo es una 
mezcla compleja. (N2) 
A10. Comprende el fundamento de la 
destilación fraccionada y su 
importancia para separar los 
componentes del petróleo. (N2) 
A11. Relaciona el punto de ebullición 
con la masa molecular de los 
hidrocarburos. (N2) 
A12. Identifica los elementos que 
constituyen a los  hidrocarburos. (N1) 
¿Qué es el petróleo y cómo se separan sus componentes? 
(4 horas) 
ƒ Investigación documental sobre la composición del petróleo, la 
clasificación del crudo mexicano (ligero, pesado y superligero), uso de 
sus derivados y valor económico. (A4) 
ƒ Actividad experimental para caracterizar cualitativamente diferentes tipos 
de petróleo (viscosidad, color, aspecto, volatilidad, etc.) Elaborar el 
informe correspondiente. (A5, A6, A7) 
ƒ De manera grupal analizar la información obtenida de la investigación 
documental y experimental  para concluir que el petróleo es una mezcla 
compleja y que la separación de sus componentes es necesaria para 
obtener productos de precio mundialmente competitivo. (A8, A9) 
ƒ Mediante una lectura, un video o un software que ilustre la destilación 
fraccionada del petróleo y señale los usos de los productos que se 
obtienen; realizar un análisis de la información y concluir que: 
- El petróleo es una mezcla compleja cuyos componentes se separan  por 
destilación fraccionada 
- Las aplicaciones de las fracciones del petróleo como combustibles y 
materias primas para la industria petroquímica.  
(A9, A10, A11) 
ƒ Actividad experimental para determinar carbono e hidrógeno en 
hidrocarburos. Analizar los resultados y concluir que los  hidrocarburos 
son compuestos formados por carbono e hidrógeno.  Elaborar el reporte 
correspondiente. (A5, A6, A7, A12) 
El petróleo como mezcla 
compleja de 
hidrocarburos. (N1) 
Destilación fraccionada: 
fundamento del proceso. 
(N2) 
Relación entre punto de 
ebullición  y masa 
molecular.  (N2) 
Elementos constituyentes 
de los  hidrocarburos. (N1) 
A13. Selecciona, analiza e interpreta 
información relevante. 
A14. Explica por medio de modelos de 
¿Por qué existe una gran cantidad de compuestos del carbono? 
(6 horas) 
ƒ Búsqueda de información sobre las propiedades del carbono y sus 
compuestos: tetravalencia, concatenación e isomería. Hacer un análisis 
de lo investigado. (A13) 
ƒ Solicitar a los alumnos que, bajo la supervisión del profesor: 74
APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA 
la estructura atómica del carbono, su 
tetravalencia y capacidad de  
concatenación. (N2) 
A15. Representa mediante modelos 
los isómeros estructurales de 
hidrocarburos sencillos. (N2) 
A16. Comprende la geometría de las 
moléculas de los compuestos del 
carbono y la formación de enlaces 
sencillos, dobles y triples. (N2) 
- Establezcan, a partir de la información proporcionada en la tabla 
periódica, el número atómico,  electronegatividad y electrones de 
valencia del carbono e hidrógeno 
- Representen los átomos de carbono e hidrógeno mediante los modelos 
de Bohr (electrones internos y externos) y de Lewis (electrones de 
valencia) 
- Representen los isómeros estructurales de algunos compuestos 
sencillos del carbono. 
En discusión grupal concluir que el carbono forma una gran cantidad de 
compuestos debido a sus propiedades.  
(A14, A15) 
ƒ Pedir a los alumnos que, bajo la supervisión del profesor:   
- Representen cadenas de moléculas sencillas  lineales, ramificadas y 
cíclicas, considerando enlaces covalentes C-C, C=C, C≡C y C-H 
- Construyan modelos tridimensionales de moléculas sencillas de 
geometría tetraédrica, triangular  y lineal empleando globos, envases 
tetrapac, unicel, entre otros,  y midiendo los ángulos para explicar la 
geometría molecular con la teoría de repulsión de pares electrónicos de 
la capa de valencia (TRPECV). 
Analizar los modelos construidos  y concluir que los átomos de carbono 
tienen la capacidad de formar enlaces sencillos dobles y triples.  
(A16) 
Propiedades del carbono y 
sus compuestos:  
•  Tetravalencia 
•  Concatenación 
•  Isomería estructural 
(N2) 
Formas geométricas de 
las moléculas: 
•  Tetraédrica 
•  Triangular 
•  Lineal 
 (N2) 
Enlaces covalentes 
sencillo, doble y triple. 
(N2)  
A17. Describe las características 
estructurales  de los hidrocarburos 
saturados, no saturados y aromáticos. 
(N2) 
A18. Establece la diferencia  entre un 
hidrocarburo y los grupos alquilo que 
de él se derivan. (N2) 
A19. Aplica las reglas de la IUPAC 
para nombrar los hidrocarburos 
estudiados. (N3) 
¿Cómo se clasifican y representan los hidrocarburos? 
(4 horas)
ƒ Análisis de una lectura sobre, qué son los hidrocarburos, su clasificación 
(saturados, no saturados, lineales, ramificados, cíclicos y aromáticos) y 
formas de representación (fórmulas condensada, desarrollada, 
semidesarrollada y estructural). 
Solicitar a los alumnos que, bajo la supervisión del profesor, realicen las 
siguientes actividades:   
- Escribir algunas fórmulas condensadas, semidesarrolladas, 
desarrolladas, así como  representaciones estructurales (de líneas) para 
los primeros alcanos, alquenos, alquinos y aromáticos (benceno, 
naftaleno, antraceno, tolueno y xilenos) 
- Dibujar la estructura de algunos alcanos cíclicos saturados, no 
saturados, aromáticos y de isómeros estructurales 
- Aplicar las reglas de nomenclatura para hidrocarburos de la IUPAC y la 
de grupos alquilo (radicales) más sencillos al nombrar los compuestos 
estudiados.  
(A17, A18, A19) 
Características  
estructurales de 
hidrocarburos saturados, 
no saturados y  
aromáticos. (N2) 
Representación de 
fórmulas: condensada, 
desarrollada y  
semidesarrollada,  y 
representaciones 
estructurales. (N2) 
Nomenclatura IUPAC para 
nombrar los  75
APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA 
hidrocarburos. (N3) 
Grupos alquilo. (N1) 
A20. Establece diferencias y 
similitudes entre las propiedades de 
los hidrocarburos alifáticos y 
aromáticos. (N2) 
A21.  Señala que las propiedades de 
los hidrocarburos dependen de la 
estructura de sus moléculas. (N2) 
A22. Establece la diferencia  entre un 
isómero estructural y un isómero 
geométrico. (N2) 
A23. Relaciona el tipo de enlace con la 
reactividad en compuestos orgánicos. 
(N3) 
A24. Distingue los enlaces  doble y 
triple  como centros  reactivos en las 
moléculas de los hidrocarburos. (N2) 
A25. Explica por qué son importantes  
los petroquímicos básicos. (N2) 
¿Por qué son diferentes las propiedades de los hidrocarburos? 
( 8 horas)
ƒ Información acerca de las propiedades y usos  de los hidrocarburos 
alifáticos y aromáticos  representativos  que permita al profesor, analizar 
con los alumnos la diferencia entre ellos. (A20) 
ƒ Solicitar a los alumnos que dibujen o construyan modelos  
tridimensionales  de algunos isómeros  estructurales  y geométricos  
sencillos.  Analizar las formas  de las moléculas y con datos de sus 
propiedades físicas establecer  la relación  entre la estructura  y sus 
propiedades. (A21) 
ƒ Investigación documental acerca de la reactividad de los enlaces 
sencillo, doble y triple. El profesor orientará una discusión grupal sobre la 
información obtenida para establecer la relación entre el tipo de enlace  y 
la reactividad en los compuestos orgánicos. (A22) 
ƒ Experiencia de cátedra  que permita a los alumnos  comparar la 
reactividad  del metano, etileno y acetileno, o proyectar un audiovisual  
que sustituya la experiencia.  A partir de las observaciones establecer las 
diferencias  entre la reactividad  de los hidrocarburos saturados y no 
saturados. (A23, A24) 
ƒ Lectura  sobre los petroquímicos básicos (metano, etileno, propileno, 
butilenos y aromáticos), su obtención a partir del petróleo, propiedades y 
aplicaciones. Discutir y analizar la información, destacar al etileno por su 
reactividad y  su capacidad para formar  diversidad de compuestos.  
Concluir sobre la importancia de estos petroquímicos para la fabricación 
de productos. (A25) 
Propiedades de los 
hidrocarburos por su 
estructura. (N2) 
Propiedades de isómeros 
estructurales y 
geométricos. (N2) 
Tipo de enlace y 
reactividad en compuestos 
orgánicos. (N3)  
Reactividad del doble y 
triple enlace. (N2) 
Petroquímicos básicos. 
(N2) 
A26. Selecciona, analiza e interpreta 
información relevante. 
A27. Clasifica los compuestos del 
¿Qué importancia tienen los grupos funcionales en los compuestos del 
carbono? 
(8 horas) 
ƒ Investigación bibliográfica para establecer qué son los grupos 
funcionales  y cuál es su estructura. (A26) 
ƒ Con base en el análisis de la información orientar al alumno  para 
Estructura de los grupos 
funcionales: haluro, 76
APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA 
carbono por su grupo funcional. (N2) 
A28. Identifica en fórmulas de 
compuestos del carbono a los grupos 
funcionales. (N2) 
A29. Reconoce que las propiedades 
de los compuestos del carbono se 
deben a su  grupo funcional. (N2) 
A30. Distingue las reacciones  de 
sustitución, adición, eliminación, 
condensación y oxidación. (N2) 
A31. Representa las reacciones 
estudiadas  por medio de ecuaciones,  
en las que se indiquen las condiciones 
de reacción. (N3) 
A32. Observa, registra y analiza 
información relevante al experimentar. 
A33. Maneja con destreza y 
precaución las sustancias y el material 
y equipo de laboratorio al 
experimentar. 
A34. Comunica en forma oral y escrita 
los resultados de su investigación y 
expresa sus opiniones. 
elaborar un cuadro que contenga: nombre genérico, estructura general y 
al menos dos ejemplos con fórmula y nombre. (A27, A28) 
ƒ Lectura acerca de las propiedades, usos y aplicaciones de los 
compuestos orgánicos (haluros, alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, 
ácidos carboxílicos, ésteres, aminas, amidas, anhídridos). Discusión y 
análisis de la información  para establecer la relación que existe entre las 
propiedades, usos y aplicaciones de  los compuestos  con su grupo 
funcional. (A29) 
ƒ A partir de una investigación documental acerca de las reacciones de 
compuestos orgánicos de sustitución, adición, eliminación, condensación 
y oxidación (lenta y rápida);  el profesor analizará junto con el grupo los 
diferentes tipos de reacción para identificar patrones de comportamiento 
y explicar cuáles son específicas de alcanos, alquenos y alquinos 
Resolver ejercicios de identificación y escritura de reacciones. (A30, A31) 
ƒ Actividad experimental de reacciones de compuestos orgánicos de: 
sustitución (etanol con ácido clorhídrico), adición (etileno con bromo), 
eliminación (etanol con ácido sulfúrico), condensación y oxidación (una 
fermentación u oxidación biológica para generar compuestos con distinto 
grado de oxidación). Escribir las ecuaciones químicas correspondientes. 
Elaborar el informe correspondiente. (A32, A33, A34) 
Se recomienda tener cuidado en el manejo de reactivos y residuos. 
ƒ Elaborar un  cuadro sinóptico o mapa conceptual que sintetice lo 
aprendido, acerca de las propiedades de los hidrocarburos  y la 
importancia de los grupos funcionales  con sus reacciones. 
alcohol, éter, aldehído, 
cetona, carboxilo, éster, 
amina, amida. (N2) 
Propiedades de 
compuestos del carbono 
por su grupo funcional. 
(N2) 
Reacciones  de 
compuestos orgánicos: 
•  Sustitución 
•  Adición 
•  Eliminación 
•  Condensación 
•  Oxidación 
(N2) 
A35. Selecciona, analiza e interpreta 
información relevante. 
A36. Valora las soluciones a los 
problemas de contaminación 
ambiental en la extracción y
¿Cómo impacta al ambiente la producción de petróleo y petroquímicos 
en México? 
(4 horas)
ƒ Búsqueda de información documental o en Internet, o proyección de un 
audiovisual acerca de los problemas de contaminación ambiental por la 
extracción, y transformación del petróleo y métodos de control 
biotecnológicos. (A35) 
ƒ Con la información obtenida llevar a cabo una discusión dirigida por el 
profesor para analizar los aspectos relacionados con la contaminación y
Contaminación  originada  
por los procesos de 
extracción y77
APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA 
transformación  del petróleo. 
A37. Valora la situación tecnológica de 
México en la producción de petróleo y 
petroquímicos. 
sus métodos de control, entre los que se puede destacar la 
biodegradación en suelos y biorremediación en efluentes  de 
contaminantes producidos por derrames de petróleo. (A36) 
ƒ Elaborar un ensayo, periódico mural o collage, entre otros, partiendo de 
la pregunta: ¿Cómo podría mejorarse  el uso  que se da  al  petróleo en  
México?  En discusión grupal concluir acerca del mejor uso del petróleo. 
(A37) 
transformación de 
petróleo. (N1) 
Métodos actuales para 
combatir la contaminación 
por hidrocarburos. (N1)

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