lunes, 18 de octubre de 2010

Módulo 5-Actividadfinal


NOMBRE DEL PROFESOR: Carlos Gilberto Aranda Bravo.

NIVEL ACADÉMICO Y SUBSISTEMA O DISCIPLINA: Nivel Medio Superior (Bachillerato) del Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel Vallejo.

ASIGNATURA: Química IV. Perteneciente al sexto semestre del plan de estudios del Colegio de Ciencias y Humanidades.

UNIDAD TEMÁTICA: Primera Unidad "Las Industrias del Petróleo y de la Petroquímica, para la elaboración de este trabajo de esta unidad cubrirán los primeros cinco puntos"
CONTENIDOS
1. 1. Productos e impacto económico de las industrias del petróleo y de la petroquímica en México.
1. 2. El petróleo como mezcla compleja de hidrocarburos.
1. 3. Destilación fraccionada: fundamento del proceso.
1. 4. Relación entre punto de ebullición y masa molecular.
1. 5. Elementos constituyentes de los hidrocarburos.
POBLACIÓN: 25 estudiantes del grupo 605 de sexto semestre.
DURACIÓN: 16 horas aproximadamente, de las cuales, se trabajarán 8 sesiones de una hora cada una y 8 horas de trabajo extra clase.

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.
HABILIDADES DIGITALES
Aa2.1 Búsqueda eficiente de información en Internet. Definición de palabras clave para la búsqueda. Análisis de los resultados, selección de sitios, exploración, selección y valoración de la información obtenida.

Justificación: Las búsquedas que realizan en medios bibliográficos y hemerográficos cuando se tienen en versiones electrónicas son más sencillas cuando se emplean códigos boleanos de investigación (and,or y not) ya que limita los campos de búsqueda y el ordenador responde tan solo a estos en una búsqueda presentando trabajos relevantes al tema requerido y no otros que no tienen uso didáctico o de investigación. Generalmente los jóvenes comienzan a realizar investigaciones en buscadores comerciales, si limitan los campos de búsqueda con los códigos boleanos la reducción de material que muestran como resultados estos buscadores se minimizan de manera significativa, además pueden emplear extensiones de trabajos .edu que se emplean generalmente para decir que es un trabajo educativo colocado en la red.

Aa2.3 Consulta de bibliotecas digitales.

Justificación: La investigación en Internet a través de bases de datos o bien en bibliotecas electrónicas que permitan encontrar material adecuado de cuestiones económicas; investigación básica, de proceso y desarrollo químico; ambientales; biológicas; etc., son requeridas para que el alumno comience mejorar su capacidad de búsqueda, síntesis y análisis de diversos temas relacionados al petróleo. Los recursos hemerobibliográficos que tiene nuestra Universidad son muy importantes y variados, tan solo en química cuenta con acervos electrónicos de publicaciones de ACS y Elsevier que son dos editoriales de artículos científicos con mayor impacto a nivel mundial, además la universidad permite acceso gratuito para alumnos, profesores e investigadores de esta y otras instituciones, también hay buscadores científicos que facilitan la investigación documental en la dirección de bibliotecas de la UNAM:
http://www.dgbiblio.unam.mx

C2.1 Manejo avanzado del procesador de textos (opciones de formato, columna, tabla, cuadro de texto, inserción de imágenes desde el disco duro, celular o cámara digital, impresión en ambas caras).

Justificación: El alumno requiere de un dominio amplio en la paquetería de Office, para poder realizar tablas comparativas, animaciones en power point donde presente un mecanismo de reacción y procesos químicos (de síntesis y caracterización).

Ab2.1 Manejo de un LMS para utilizar foros.

Justificación: Los alumnos deberán discutir temas en un foro para desarrollar habilidades de argumentación y discusión colectiva a través de un entorno virtual. Las reglas de participación serán las siguientes:
Para participar en el foro se requiere que se registren en equipos de 5 personas que participen de forma colaborativa respondiendo una serie de preguntas, los miembros de un equipo pueden revisar los comentarios de los otros equipos y hacer énfasis donde sea requerido, resaltando que ha investigado y colocando las fuentes hemero-bibliográficas y/o páginas electrónicas con terminación .edu:
Con base en lo reportado en el informe de petróleos mexicanos considera usted que la paraestatal más importante del país ha seguido normas técnicas de extracción o simplemente ha explotado los recursos de la nación conforme existe la ley de la oferta y la demanda a nivel mundial.

Justifique su respuesta basándose en información de solubilidad y en la recuperación del yacimiento de Cantarell que solo se ha recuperado el 30 % y se esta trabajando la tercera etapa de recuperación.

¿Por qué el contenido de hidrocarburos aromáticos se mantiene casi nulo en la extracción de hidrocarburos?

¿Qué capacidad tiene Pemex refinación para la reformación de los diversos hidrocarburos?

¿Cuál es la capacidad de producción de pemex petroquímica básica y secundaria y cuáles son los principales productos que forman?

D2.2 Uso de Herramientas como Movie Maker, Audacity, PhotoShop, ImageJ, Acoolsoft o Adobe Premier (en sus versiones libres).
Justificación: El alumno requiere producir, editar y mejorar material didáctico que permitan mejorar el entendimiento de la unidad de estudio y que a su vez sirva de material de apoyo a sus compañeros de generaciones venideras. Muchos de los mecanismos de reacción y procesos químicos de síntesis y caracterización que son visualizados en power point pueden ser editados con Acoolsoft para presentar videos con extensiones .wmv, .avi, etc., el audio puede ser introducido desde Audicity en formato .wav o .mp3. Photoshop, ImageJ y Flicker, permiten la edición de fotografías que pueden ser empleadas en Movie Maker, para realizar películas con extensión .wmv.

Cc2.1 Uso de la hoja de cálculo para registrar datos, elaborar tablas, crear fórmulas para relacionar los datos y representar resultados mediante una gráfica utilizando las opciones que ofrece la herramienta (tipos de gráficas).
Justificación: El alumno Desarrollara de tablas comparativas donde se muestre de manera general datos que a su vez los interprete con criterios fundamentados en su búsqueda de información, su aplicación experimental y el apoyo que le brinde el profesor para mejorar su entendimiento de fenómenos químicos, físicos, fisicoquímicos, biológicos, ambientales y económicos principalmente.


MATERIALES
Equipo de cómputo que la escuela presta a sus alumnos
a) Salón.
b) Pentium IV con 512 MB de memoria.
c) Acceso a internet.
d) Sistema operativo Windows o Mac
e) Navegador Explorer 7 o Mozilla Firefox 3.01.
f) Software para presentaciones electrónicas (power point o flash).
g) Programas para editar imágenes (Flicker, ImageJ o Photoshop), audio (Audicity) y video (Acoolsoft y Movie Maker).
h) Impresora Laser.
i) Proyector (cañón).
j) Control para cambiar diapositivas.
k) Pantalla de proyección.
l) Cables de conexión para los diferentes dispositivos.
m) Extensión eléctrica lista de materiales, equipo, programas y bibliografía necesarios para llevar a cabo las actividades.

Equipo de cómputo que el alumno deberá conseguir por su cuenta

n) Contar con alguno de los siguientes recursos: celular con el que puedas capturar imágenes, audio y video; cámara digital o ipod.
o) Memoria usb de 2 Gb.
p) Disco DVD.

Plataforma educativa moodle.


DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES
Actividad 1.1. Productos e impacto económico de las industrias del petróleo y de la petroquímica en México.

Apertura

A.1.1.1. Los alumnos deben de investigar en la página de PEMEX
Información referente a las reservas de hidrocarburos de la nación.
De está forma el alumno investiga, selecciona y clasifica información cubriendo además el punto Aa2.1 Búsqueda eficiente de información en Internet de las Habilidades Digitales.

Desarrollo

B.1.1.1. En base a su investigación deberán hacer un análisis y entregar un reporte de su investigación, que incluya tablas comparativas de las reservas de hidrocarburos de México en la evaluación del 1 de enero de 2004 a la evaluación del 1 de enero de 2009, que son las que se encuentran disponibles en la página electrónica de PEMEX.
De está forma el alumno clasifica información de manera adecuada y cubre el punto C2.1 Manejo avanzado del procesador de textos, de las Habilidades Digitales.
B.1.1.2. En base a su actividad de trabajo participan en un foro que se encuentra previamente establecido por el profesor en un sitio publico como un facebook y que mantiene las reglas de admisión, participación y sugiere temas referente a la actividad de trabajo.
De esta manera el alumno cubre Ab2.1 Manejo de un LMS para utilizar foros, donde el objetivo es que el alumno realice un intercambio de ideas y de opiniones donde el eje principal de discusión sea la exploración, producción y refinación de hidrocarburos, los principales productos de producción, los costos de producción y los beneficios de desarrollar complejos petroquímicos.
B.1.1.2. En base a su actividad de trabajo participan en un foro que se encuentra previamente establecido por el profesor en plataforma moodle y que mantiene las reglas de admisión, participación y sugiere temas referente a la actividad de trabajo.
De esta manera el alumno cubre Ab2.1 Manejo de un LMS para utilizar foros, donde el objetivo es que el alumno realice un intercambio de ideas y de opiniones donde el eje principal de discusión sea la exploración, producción y refinación de hidrocarburos, los principales productos de producción, los costos de producción y los beneficios de desarrollar complejos petroquímicos.

Cierre

C.1.1.1. El cierre de la actividad se da con un cuestionario que el profesor previamente formulo y edito, puede ser aplicado en el salón de clases.
C.1.1.1. El cierre de la actividad se da con un cuestionario que el profesor previamente formulo y edito en google docs, en la sección de edición de formularios y que envió por correo a sus alumnos.
C.1.1.1. El cierre de la actividad se da con un cuestionario que el profesor previamente formulo y edito en la plataforma moodle.

Productos de esta actividad

D.1.1.1. Investigación, clasificación y utilidad de material hemerobibliográfico.
D.1.1.2. Diálogo, confrontación de ideas y de datos referentes a la problemática actual de los recursos de hidrocarburos de la nación.
D.1.1.3. Evaluación de los dos productos anteriores con un cuestionario que refleje la investigación y la capacidad de síntesis de los materiales hemerobibliográficos, empleados para el desarrollo y mejoramiento de su aprendizaje. También debe de reconocer que el petróleo y sus derivados es la principal actividad económica del país

Actividad 1.2 El petróleo como mezcla compleja de hidrocarburos.

Apertura

A.1.2.1. Solicitar a los alumnos que realicen investigación en Internet relacionada a la composición que hay en las principales mezclas de hidrocarburo (Brent del Norte, Mezcla Mexicana, Árabe, etc.), los costos de producción de cada uno y el valor comercial de cada mezcla en bolsas de valores como la Dow Jones, Nasdaq, Bolsa Mexicana de Valores, entre otras.
De está forma el alumno investiga, selecciona y clasifica información cubriendo además el punto Aa2.1 Búsqueda eficiente de información en Internet de las Habilidades Digitales.

Desarrollo

B.1.2.1. En base a lo investigado el alumno deberá hacer una tabla comparativa de excel, donde maneje información de costo de producción por barril, contenido de hidrocarburo ligero, medio, pesado, asfalto, asfalteno, aromático e insaturado, tambien coloque el valor comercial que refiere una bolsa intenacional de valores como la Dow Jones. De esta manera concluir el porque la mezcla mexicana tiene un valor comercial más bajo a nivel mundial.
De está forma el alumno clasifica información de manera adecuada y cubre el punto C2.1 Manejo avanzado del procesador de textos, de las Habilidades Digitales.

Cierre

C.1.2.1. El profesor realiza un breve cuestionario en base a la composición de diversos aceites haciendo énfasis en los procesos de extracción, transporte y costo-beneficio de la producción de aceites. De ser posible realizar un experimento donde el objetivo principal sea la separación física de un aceite a través de la precipitación de asfaltenos con un hidrocarburo lineal (n-heptano), que ayude a concluir de manera experimental que el petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos.
C.1.2.1. El profesor realiza un breve cuestionario en google docs sobre la composición de diversos aceites haciendo énfasis en los procesos de extracción, transporte y costo-beneficio de la producción de aceites.
De ser posible realizar un experimento donde el objetivo principal sea la separación física de un aceite a través de la precipitación de asfaltenos con un hidrocarburo lineal (n-heptano), que ayude a concluir de manera experimental que el petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos.
C.1.2.2. Generar un reporte donde explique el porque el petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos, donde incluya su investigación y sus conclusiones de forma ordenada y con tablas comparativas.
De está forma el alumno clasifica información de manera adecuada y cubre el punto C2.1 Manejo avanzado del procesador de textos, de las Habilidades Digitales.

Productos de la actividad 1.2.

D.1.2.1. Investigación, clasificación y utilidad de material hemerobibliográfico.
D.1.2.2. Maneja de forma útil en forma escrita lo realizado en el punto anterior.
D.1.2.3. Adoptar conocimiento por parte del alumno a través del método científico que le permite obtener conclusiones de procesos físicos, químicos y fisicoquímicos.
D.1.2.4. Plasmar hipótesis, ideas y conclusiones mediante reportes experimentales.
Actividad 1.3. Destilación fraccionada: fundamento del proceso.
Actividad 1.4.Relación entre punto de ebullición y masa molecular.

Apertura

A.1.3-4.1. El profesor realiza una pregunta donde genere la inquietud de los alumnos por saber como se separan los distintos componentes del petróleo y solicita las siguientes actividades a los alumnos:
A.1.3-4.2. Realizar investigación en Internet relacionada a los distintos tipos de destilaciones (simple, arrastre de vapor, fraccionada y azeotrópica).
De está forma el alumno investiga, selecciona y clasifica información cubriendo además el punto
Aa2.1 Búsqueda eficiente de información en Internet de las Habilidades Digitales.
A.1.3-4.3. Solicitar que lleven a cabo investigación en una biblioteca digital de preferencia que se en la dirección general de bibliotecas de la UNAM, cuya dirección es la siguiente:
para ampliar la búsqueda en revistas con arbitraje internacional o bien en libros especializados del área que no se encuentren en su plantel de estudios para que de esta manera mejoren su trabajo de investigación.
De está forma el alumno investiga, selecciona y clasifica información cubriendo además el punto Aa2.3 Consulta de bibliotecas digitales.

Desarrollo

B.1.3-4.1. El profesor propone realizar una actividad experimental para que los alumnos comprendan de forma mejor la separación física que se da en los distintos componentes del petróleo empleando la destilación fraccionada además.
B.1.3-4.2. Solicita la elaboración de un reporte experimental.
De está forma el alumno clasifica información de manera adecuada y cubre el punto C2.1 Manejo avanzado del procesador de textos, de las Habilidades Digitales.
B.1.3-4.3. Los alumnos realizan un video animado producido por ellos del proceso de destilación fraccionada.
Para la producción de un video se les da una sesión especial en un aula con equipo de computo, cañón y demás enceres donde se les explique como pueden realizar animaciones en power point, además se les debe explicar como hacer la transformación de formato de .ppt a .wmv y de esta forma lo puedan exhibir en tiempo real, se suguiere emplear software gratuito y disponible para tal efecto en lo personal Acoolsoft, es una herramienta sencilla y útil para lograr la tranformación de formato y los resultados son muy aceptables es esta manera se el alumno adopta el punto
D2.2 Uso de Herramientas de las habilidades digitales. Se adjunta archivo para hacer transformaciones de formato .ppt a .wmv.

Cierre

C.1.3-4.1. Presentación oral del trabajo (video) de los alumnos donde hagan uso del equipo de cómputo, del cañón y pantalla y demás enceres del aula de cómputo.

Productos de la actividad 1.3-4.

D.1.3-4.1. Investigación, clasificación y utilidad de material hemerobibliográfico.
D.1.3-4.2. Manejo de bases de datos y/o bibliotecas digitales que permita mejorar la capacidad de búsqueda en internet y con ello mejore el material y optimice los procesos de búsqueda
D.1.3-4.3. Adoptar conocimiento por parte del alumno a través del método científico que le permite obtener conclusiones de procesos físicos, químicos y fisicoquímicos.
D.1.3-4.4. Plasmar hipótesis, ideas y conclusiones mediante reportes experimentales.
D.1.3-4.5. Mejorar sus habilidades expresión y comprensión de fenómenos fisicoquímicos a través de la modelación o la edición de procesos con herramientas digitales de office y de video.


Actividad 1.5. Elementos constituyentes de los hidrocarburos.

Apertura

A.1.5.1. El profesor solicita una investigación documental de las gasolinas Magna y Premium. Solicita costos de estas de las gasolinas. Pide investigar que se significa la palabra octanaje y solicita la etimología de esta palabra
De está forma el alumno investiga, selecciona y clasifica información cubriendo además el punto Aa2.1 Búsqueda eficiente de información en Internet de las Habilidades Digitales.


Desarrollo

B.1.5.1. De acuerdo a lo investigado el profesor solicita la estructura química del octano y sus isómeros de forma desarrollado, una vez colocada la estructura desarrollada del octano realiza la pregunta ¿que elementos se encuentran en la estructura del octano?, presenta el profesor otra serie de hidrocarburos (insaturados, y aromáticos) para demostrar las diversas estructuras que pueden realizarse con Carbón e Hidrógeno, que son los elementos de los hidrocarburos.
B.1.5.2. El profesor solicita a los alumnos realizar la modelación desarrollada de los primeros cinco hidrocarburos saturados e isómeros correspondientes.

Cierre
C.1.5.1. El cierre de la actividad se da con un cuestionario que el profesor previamente formulo y edito en google docs, en la sección de edición de formularios y que envió por correo a sus alumnos donde solicita a los alumnos realizar la estructura desarrollada de los hidrocarburos saturados del con seis y diez átomos de carbono, pide un modelo matemático para la formulación de estructuras superiores.

C.1.5.1. El cierre de la actividad se da con un cuestionario que el profesor previamente formulo y edito en google docs, en la sección de edición de formularios y que envió por correo a sus alumnos donde solicita a los alumnos realizar la estructura desarrollada de los hidrocarburos saturados del con seis y diez átomos de carbono, pide un modelo matemático para la formulación de estructuras superiores.


Productos de la actividad 1.5.

D.1.5.1. Investigación, clasificación y utilidad de material hemerobibliográfico.
D.1.5.2. Manejo de bases de datos y/o bibliotecas digitales que permita mejorar la capacidad de búsqueda en Internet y con ello mejore el material y optimice los procesos de búsqueda
D.1.5.3. Mejorar sus habilidades expresión y comprensión de fenómenos fisicoquímicos a través de la modelación distintas moléculas químicas
BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA PARA EL PROFESOR
  1. Morrison. R. y Boyd. R. Química Orgánica, Addison Wesley Longman, México, 2000.
    Smith, J. M. y Van Ness, H. C., Introducción a la termodinámica en ingeniería química, 4ª ed., Mc Graw Hill, México, 1991, p. 20-32.
  2. Bertrand J. C., Bonin P., Goutx M., Gauthier M. and Mille G., The potencial application of biosurfactant in combating hydrocarbon pollution in marine environment, Res. Microbiol., 1994, 145, 53-56.
  3. Shaw D. G., The Exxon-Valdez oil-spill – ecological and social consequences, Environ. Conserv., 1992, 19, 253-258.
    Rosen, M. J., Surfactantans and Interfacial Phenomena, Wiley-Interscience, 1978, New York.
  4. Tester, J. W., and Modell, M., Thermodynamics and its applications, 3a., Prentice Hall, New Jersey, 1997.
  5. Banat I. M., Biosurfactants production and possible uses in microbial enhanced oil recovery and oil pollution remediation: a review, Bioresearches.
    Riddick J. and Bunger W., Organic Solvents Volume II, New York, Wiley Interscience, 1970.
  6. Prausnitz J. M., Lichtenthaler R. N., Gomez de Acevedo E., Molecular Thermodynamics of fluid-phase equilibria, Prentice-Hall, New Jersey

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