¡Azúcar!
Datos del Proyecto
Descripción de la Experiencia
El proyecto que se va a realizar durante las ocho sesiones en el IES Andrés de Vandelvira de Baeza se llama ¡Azúcar!
En él vamos a desarrollar los siguientes contenidos, que pretenden iniciar en el alumnado del primer ciclo de la ESO en el método científico:
- Modelos científicos.
- ¿Qué es el azúcar?
- Propiedades físico-químicas del azúcar y sus disoluciones.
- Instrumentos básicos de laboratorio.
- Determinación del azúcar en bebidas comerciales y caseras.
- La comunicación científica.
En la primera sesión, realizamos un estudio del azúcar: ¿qué es? ¿qué es un carbohidrato? ¿cuántas clases de azúcar hay? ¿dónde la podemos encontrar en la naturaleza? ¿cuál es su fórmula? ¿de qué elementos está compuesta? Tras la búsqueda de la información, tratamos de elaborar una molécula de sacarosa con plastilina y palillos. Tarea infructuosa, la molécula es demasiado pesada y se desmorona. Tras debatir el material más apropiado, se decidió hacerlo con bolas poliestireno expandido.
La segunda sesión se inicia con la tarea pendiente, haciendo la molécula de sacarosa con bolas de poliespán y palillos de colores. Con los valores promedios de los radios atómico de los elementos carbono, oxígeno e hidrógeno, realizamos una estimación del tamaño real de la molécula de sacarosa. ¿Cuántas moléculas de sacarosa hay en 1 g de azúcar? Dar respuesta a esta cuestión nos permite introducir el concepto de mol, aunque de una forma muy sencilla para adaptarnos a este nivel. Continuamos estudiando la solubilidad del azúcar en agua, ¿cuántos gramos de azúcar se podrá disolver en 100 mL de agua a 20ºC? Los alumnos y alumnas realizaron una predicción y se discutió la dependencia de este resultado con la temperatura. Manos a la obra, a cada grupo se le asignó una cantidad de agua distinta, 70 mL, 80 mL, 90 mL y 100 mL respectivamente, y a disolver azúcar. Se introducen instrumentos de medida como la balanza y la probeta, con nuevos conceptos como la tara y el menisco. Los resultados, fueron dispares, con lo que se puso de manifiesto que una tarea en un principio sencilla, no lo es tanto si de ella depende unos valores. En el laboratorio es muy importante trabajar de forma rigurosa. Hemos comprobado además, que la masa de la disolución es la suma de la masa del azúcar y del agua, sin embargo el volumen no es aditivo, el volumen final de la disolución es menor que la suma de los volúmenes de los componentes por separado.
La tercera sesión tuvo como objetivo preparar disoluciones de azúcar de azúcar de diferentes concentraciones: 40 g/L, 80 g/L, 100 g/L, 120 g/L, 140 g/L, 160 g/L 180 g/L, 200 g/L y 240 g/L. Se introduce un nuevo material, el matraz aforado y aprendieron la técnica para la preparación de disoluciones. A continuación, determinamos la densidad de cada disolución, comprobando que esta aumenta con la cantidad de azúcar. Para introducir la pipeta como instrumento de medida, medimos la masa de volúmenes pequeños, 5 mL y 10 mL, lo que conllevó bastante error al ser el alumnado poco preciso en la medida del volumen y la balanza y solo apreciar hasta la décima de gramo. Repetimos la determinación de la densidad utilizando la ya conocida probeta y un volumen de 100 mL. Realizamos una recta de calibrado. Esta parte resultó más complicada para el alumnado, pero al final de la sesión se entendió que la gráfica realizada servirá para saber la cantidad de azúcar que tiene una disolución desconocida simplemente midiendo su densidad.
La cuarta sesión comienza con el reparto de las veinte bebidas energéticas, refrescantes y zumos que vamos a estudiar: CocaCola , CocaCola Cero, Fanta de naranja, Fanta de naranja Cero, Acuarius, Acuarius light, Nestea, Nestea light, Limón&nada ligero, Red Bull, Red Bull Cero, Burn original, Burn Cero, Burn Café, Rock Star, Monster, Energy drink Carrefour, zumo de naranja Granini bajo en calorías, zumo Angry Birds y zumo de tamarindo Goya. Estudiamos la etiqueta, valor nutricional en kcal y cantidad de azúcar. Ordenamos las bebidas de acuerdo con los datos. Cada alumno y alumna elabora un pequeño mural con la bebida elegida, pesando en un vaso la cantidad de azúcar que contiene su envase. En la segunda parte, determinamos la densidad de cada bebida con la técnica aprendida en la anterior sesión. ¿Corresponderá la densidad medida con la cantidad de azúcar que contiene?
Las cuatro sesiones restantes las dedicaremos a estudiar algunas otras propiedades de las disoluciones de azúcar, como las propiedades ópticas de refracción y polarización. Y lo que el alumnado está esperando desde el principio, las reacciones químicas con el azúcar. Experimentaremos con los cambios de color que produce en una disolución de permanganato de potasio a medida que el ion manganeso se va reduciendo. ¿Podremos relacionar la cantidad de azúcar que contiene una bebida con el cambio de color que produce en la disolución de permanganato? Esperemos que sí.
Se pueden seguir los progresos del proyecto en http://aula113.blogspot.com.es
Imágen de shutterstock.
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