Unidad 2. PD Ciencias Naturales 1º ESO. - Algaida

© algaida editores, S. A.
2
La materia y
sus propiedades
1. Introducción de la unidad didáctica
Esta unidad didáctica es la primera de las dos dedicadas al bloque de contenidos relativos a la
materia en el Universo. Concretamente, en esta unidad se abordan los conceptos de materia y sus
propiedades.
En cuanto a las propiedades, se distingue entre extensivas o generales e intensivas o específicas, así
como entre cuantitativas (magnitudes) o cualitativas.
Dentro de las propiedades extensivas se estudian la masa y el volumen como dos propiedades
comunes a toda la materia y que determinan una propiedad intensiva como es la densidad.
Para las tres propiedades estudiadas en esta unidad, se hace referencia no solo a sus unidades
fundamentales (con sus correspondientes submúltiplos), sino que se ofrecen, además, abundantes
recursos para su medida de forma experimental.
Es vital que el alumnado realice pequeñas (o grandes) actividades prácticas que le permitan familiarizarse
con el trabajo científico y con las propiedades estudiadas. En este sentido, la unidad didáctica
incluye una actividad práctica donde poder realizar tanto mediciones experimentales como
cálculos de magnitudes.
2. Sugerencias didácticas para el desarrollo de la unidad
En la presentación de la unidad destacan varios elementos visuales importantes:
• La fotografía central corresponde a distintas manifestaciones de la presencia de agua en la Tierra.
Dada la cercanía al alumnado de las características del agua, es muy útil arrancar la unidad considerando
las propiedades del agua y cuáles son comunes a todos los líquidos o solo propias del agua.
• La frase de Emerson permite centrar la idea de que tanto los seres humanos como el resto de elementos
del Universo compartimos materia semejante. Esta idea debe ser mantenida a lo largo de
la siguiente unidad cuando se hable de los distintos estados en que podemos encontrar la materia
y sus correspondientes cambios de estado.
Definición de materia
En este apartado se define el concepto de materia y se presentan las características que permiten
distinguir los cuerpos materiales de los sistemas materiales.
Para el caso del estudio de los cuerpos materiales ha de insistirse en el hecho de que se pueden
localizar con facilidad sus límites, independientemente de su tamaño.
Partiendo de la definición de materia, se debe dejar clara la distinción entre masa y peso.

Unidad 2
Propiedades de la materia
En este epígrafe se diferencian las propiedades extensivas e intensivas de la materia. Para ello se
ofrecen numerosos recursos visuales con los que trabajar la idea de qué es común a toda la materia
(propiedades generales) y qué es específico de cada objeto material (propiedad específica).
Además, se introduce el concepto de medida y se da al alumnado una tabla ordenada de las unidades
de medida de varias magnitudes. Con ellas se puede construir un mural explicativo donde se
recojan también los submúltiplos más comunes.
Finalmente, conocida la utilidad de los instrumentos de medida, se puede abordar la distinción
entre propiedades cuantitativas o magnitudes (medibles objetivamente) y propiedades cualitativas
o cualidades (cuantificables de forma subjetiva).
La masa
Este corto apartado sirve para definir la masa y ofrecer tanto recursos visuales como actividades
para familiarizarse con el concepto de masa y su medida.
Entre las actividades de lápiz y papel se encuentran actividades resueltas que permiten trabajar el
cambio de unidades de medida de la masa.
En el caso de actividades de experimentación, se puede realizar la medida de la masa de objetos
como el agua o el aire. En el caso del agua, la medida se hace de forma cuantitativa mientras que, en
el caso del aire, puede ser cualitativa.
El volumen
Este epígrafe parte de la definición de volumen y fija las unidades del Sistema Internacional así
como la tabla de conversión de múltiplos y submúltiplos. Conviene realizar varios ejercicios sencillos
de conversiones hasta que el alumnado se familiarice con las unidades y su conversión. Para
ello se ofrece una serie de actividades resueltas donde se explica la forma de calcular el volumen de
objetos tanto regulares como irregulares.
Para los objetos regulares, se presentan en forma de recurso visual las distintas fórmulas de cálculo
de volúmenes de los objetos más comunes. Para el caso de los objetos irregulares, se aporta la medida
mediante el método de inmersión. Otros recursos realizables en el aula son la medida de los volúmenes
de distintos líquidos y la comprobación de algunas propiedades del volumen ocupado por un gas.
La densidad
Este concepto suele ser bastante complicado de entender por el alumnado, por lo que requiere
necesariamente la realización de algunas experiencias sencillas.
Las experiencias que se pueden llevar a cabo corresponden a los apartados de “Ciencia en casa”,
donde se realizan demostraciones acerca de cómo es posible que los objetos de menor densidad
floten por encima de objetos de mayor densidad, y viceversa.
Además, este apartado ofrece una actividad resuelta para el cálculo de la densidad de forma matemática
a partir del conocimiento del volumen y la masa de los objetos.
El apartado “Ciencia en clase” permite poner de manifiesto que es posible clasificar de forma empírica
determinados objetos mediante las densidades relativas, es decir, otorgando a los cuerpos una
densidad por encima o por debajo de la que tiene un objeto de referencia.
Para la localización de la densidad de sustancias comunes de forma rápida y útil, se ofrece una
tabla de densidades. Dicha tabla se emplea a lo largo de las actividades de consolidación para identificar
algunas sustancias.
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© algaida editores, S. A. Material fotocopiable autorizado.
3. Recursos didácticos de atención a la diversidad
A) Actividades de refuerzo
Nombre: _____________________________________ Apellidos: ___________________________________________________________________________________
Curso: ______________________________________ Grupo: ______________________________________ Fecha: ___________ /_____________ /____________
1 Define los siguientes conceptos: materia, masa, volumen, densidad, cuerpo material y sistema material.
2 Completa la siguiente tabla de unidades del Sistema Internacional de Unidades:
Magnitud Nombre Símbolo
Metro
Kilogramo
Segundo
Metro cuadrado
Metro cúbico
3 Ordena de mayor a menor las siguientes medidas de masa: 500 kg, 10 mg, 5 cg, 1 t, 100 g.
4 Expresa en gramos los siguientes enunciados coloquiales referidos a la masa: “cinco kilos”, “medio
kilo”, “tres cuartos”, “un cuarto”, “cuarto y mitad” y “mitad del cuarto”.
5 Describe de forma detallada cómo medirías el volumen de una caja de zapatos. Si dispones de un
instrumento que expresa las medidas en cm, ¿en qué unidad expresarías tu resultado? ¿Conoces
alguna otra unidad para el volumen?
6 Observa atentamente el siguiente dibujo y ordena de mayor a menor la densidad de las siguientes
sustancias: anillo de oro, cubitos de hielo, gotas de sangre, aceite, clavos de hierro.
Unidad 2. La materia y sus propiedades

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B) Actividades de ampliación
Nombre: _____________________________________ Apellidos: ___________________________________________________________________________________
Curso: ______________________________________ Grupo: ______________________________________ Fecha: ___________ /_____________ /____________
1 Describe las propiedades extensivas de esta hoja de papel.
2 Expresa en unidades del Sistema Internacional las siguientes medidas: 12 gramos, 135 horas, 90000
centímetros cuadrados, 8000 decímetros cúbicos, 6 milímetros.
3 Nombra cada uno de estos objetos y calcula su volumen teniendo en cuenta las siguientes medidas:
h = 5 cm; l = 12 cm; a = 18 cm; r = 2 cm.
h
l
a
4 Si tuvieras que guardar 60 mililitros de aceite, ¿cual de los tres recipientes te parece más adecuado?
Razona tu respuesta.
5 Sabiendo que la densidad del aceite es de 0,8 g/cm 3 , calcula el peso del aceite que podrías guardar
en una esfera de 7 cm de diámetro.
6 Observa los siguientes dibujos para dos cilindros con volúmenes iguales a 7 mL. En el de la derecha
se ha colocado un trozo de platino (21,4 g/cm 3 ), y en el de la izquierda hay un trozo de benceno
(0,90 g/cm 3 ). ¿Cuánto crees que indicará cada balanza? Comenta las posibles diferencias.
h
r
h
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4. Propuestas de evaluación
A) Evaluación de contenidos
Nombre: _____________________________________ Apellidos: ___________________________________________________________________________________
Curso: ______________________________________ Grupo: ______________________________________ Fecha: ___________ /_____________ /____________
1 ¿Qué diferencia hay entre las propiedades extensivas e intensivas de la materia? Cita algún ejemplo.
2 Describe las diferencias entre propiedades cualitativas y cuantitativas. Cita algún ejemplo de cada
una de estas propiedades.
3 ¿Qué significa medir? ¿Con qué instrumentos se realiza? ¿Por qué es necesario un Sistema Internacional
de Unidades?
4 Completa la siguiente tabla del SI:
Masa
Superficie
Magnitud Nombre Símbolo
segundo
5 Realiza los siguientes cambios de unidades:
• 230 cg a g
• 1450 mg a g
• 3167 kg a g
• 1,3 T a g
6 Expresa las siguientes medidas en m 3 :
• 3 hm 3
• 70 dam 3
• 8000 dm 3
• 550000 cm 3
metro cúbico
kg/m 3
7 A menudo, los cartones de leche se venden en cajas de ocho unidades con un peso total de 9 kg.
Cada uno de los cartones tiene unas dimensiones en cm de 9 x 6 x 20 (largo x ancho x alto). Contesta
a las siguientes cuestiones:
a) ¿Cuánto pesa un cartón individual?
b) ¿Qué volumen tiene cada uno de los cartones?
8 Basándote en el ejercicio anterior, calcula la densidad de la leche contenida en los cartones. El peso
del envase es de 15 g.
9 En un armario se guardan un cono de 5 cm y 14 cm de altura, y un cilindro con iguales dimensiones.
¿Cuál de los dos objetos es de mayor volumen? Justifica adecuadamente tu respuesta.
10 Imagina que tienes que medir el volumen de una piedra de 15 g de masa. Describe de forma detallada
qué procedimiento utilizarías para llevar a cabo la medida. ¿Cómo se llaman los instrumentos
que emplearías?
Unidad 2. La materia y sus propiedades

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B) Evaluación de competencias
Nombre: _____________________________________ Apellidos: ___________________________________________________________________________________
Curso: ______________________________________ Grupo: ______________________________________ Fecha: ___________ /_____________ /____________
Materiales deportivos
El nylon (1,150 g/cm 3 ) es una fibra textil elástica y
resistente, no le ataca la polilla, no requiere planchado
y se seca con rapidez. Con esas cualidades
no es de extrañar que sea un material muy común
en la elaboración de la ropa de deporte. El nylon
es un polímero sintético derivado del petróleo que,
desde su invención hace más de sesenta años, se
ha abierto un hueco en nuestras vidas hasta hacerse
imprescindible. Las medias, la ropa deportiva,
los paraguas y los bañadores, entre otras ropas y
objetos, son habitualmente de este material debido
a que sus cualidades físicas las hacen ideales
para esa función. Aunque el nylon tiene una notable
importancia en el ámbito de la ropa deportiva,
no es desde luego el único material que cabe
mencionar. El velcro fue inventado en 1941 por el
ingeniero suizo George de Mestral como sistema
común de cierre que sustituye a cordones, botones
y cremalleras. El GORE-TEX es un tipo de tejido compuesto por varias capas, una de ellas precisamente
de nylon, que fue patentado en 1980 por Wilbert L. Gore e hijo (de ahí el nombre) y que tiene la cualidad
de facilitar la transpiración corporal al mismo tiempo que protege del agua y el frío exteriores. Tal característica
resulta, por tanto, ideal para la ropa deportiva, especialmente para la ropa y el calzado de montaña.
Otro material, el neopreno (0,960 g/cm 3 ), es una goma sintética empleada especialmente en los trajes de
submarinismo y en las botas de pesca.
Cuestiones propuestas
Adaptado. http://www.repsol.com/es_es/casa_y_hogar/energia_en_casa/
/reportajes/innova_energia/de_que_esta_echa_ropa_deportiva.aspx
1 ¿Cuáles son los materiales deportivos que se nombran en el texto? Indica las disciplinas deportivas
donde pueden emplearse.
2 ¿Cuáles son las propiedades extensivas de todos los materiales citados?
3 ¿Cuáles son las cualidades físicas del nylon? ¿Qué tipo de propiedades son?
4 ¿Qué cualidades tiene el Gore-Tex? ¿Por qué es muy útil en la montaña?
5 Indica qué propiedades cualitativas debe tener el neopreno para que sea útil tanto en trajes de submarinismo
como en botas de pesca.
6 ¿De qué materia prima proceden todos los materiales descritos?
7 ¿Qué densidad en unidades del Sistema Internacional tienen el nylon y el neopreno?
8 ¿Cuánto pesaría una camiseta de nylon cuyo volumen fuera de 500 cm 3 ? ¿Y si fuera de neopreno?
9 Si tuvieras que elegir un material ligero para fabricar trajes de baño con poco peso, ¿cuál emplearías?
Razona tu respuesta.
10 ¿Qué importancia tienen los materiales sintéticos para el deporte? Justifica adecuadamente tu respuesta.
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5. Soluciones de los recursos didácticos de atención a la
diversidad y de las propuestas de evaluación
Soluciones de las actividades de refuerzo
1 Las definiciones de los términos indicados son:
• Materia: todo lo que ocupa un espacio y posee masa.
• Masa: cantidad de materia que tiene un cuerpo.
• Volumen: espacio que ocupa un cuerpo o sistema material.
• Densidad: la relación entre la masa y el volumen de una sustancia.
• Cuerpo material: objeto que tiene unos límites bien definidos.
• Sistema material: materia que posee unos límites imprecisos.
2 La tabla de unidades del Sistema Internacional es la siguiente:
Magnitud Nombre Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Superficie metro cuadrado m 2
Volumen metro cúbico m 3
3 El orden de las medidas es el siguiente: 1t, 500 kg, 100 g, 5 cg y 10 mg.
4 Los valores de masa referidos a los enunciados coloquiales son:
• “cinco kilos”: 5 000 g.
• “medio kilo”: 500 g.
• “tres cuartos”: 750 g.
• “un cuarto”: 250 g.
• “cuarto y mitad”: 375 g.
• “mitad del cuarto”: 62,5 g.
5 Para medir el volumen de una caja de zapatos, habría que multiplicar las medidas de su longitud, su altura
y su anchura.
Se expresaría en centímetros cúbicos.
Otra unidad de volumen sería el litro.
6 El orden de mayor a menor densidad sería: anillo de oro, clavos de hierro, gotas de sangre, cubitos de
hielo y aceite.
Aceite
Cubitos de hielo
Sangre
Clavos de hierro
Anillo de oro
Propuesta didáctica por unidades

Unidad 2
Soluciones de las actividades de ampliación
1 Una hoja de papel tiene como propiedades extensivas la masa, el volumen y la longitud:
• Masa: cantidad de materia que tiene un cuerpo.
• Volumen: espacio que ocupa un cuerpo.
• Longitud: distancia entre los extremos de un objeto.
2 Las definiciones de los términos propuestos son las siguientes:
• 12 gramos: 0,012 kg
• 135 horas: 486 000 s
• 90 000 centímetros cuadrados: 9 m 2
• 8 000 decímetros cúbicos: 8 m 3
• 6 milímetros: 0,006 m
3 Según las medidas indicadas, los volúmenes de las figuras son:
• Ortoedro: 1 080 cm 3
• Cilindro: 62,8 cm 3
• Cono: 20,9 cm 3
4 El recipiente más adecuado sería el cilindro, ya que su volumen se ajusta más a la cantidad de aceite propuesta.
5 Una esfera de 7 cm de diámetro tiene una capacidad de 179,59 cm 3 . Para este volumen de aceite corresponden
143,7 g de masa.
6 La balanza de la izquierda (benceno) debería marcar 6,3 g y la de la derecha (platino) marcaría 149,8 g.
Esta diferencia se debe a la mayor densidad del platino respecto a la del benceno (casi 24 veces más).
Soluciones de la evaluación de contenidos
1 Las propiedades extensivas son aquellas que dependen de la cantidad de materia (masa, volumen o
longitud). Las propiedades intensivas son las que poseen los cuerpos materiales sin importar su cantidad
(densidad, color o brillo).
2 Las propiedades cualitativas son las que no se pueden medir de forma objetiva (utilidad, belleza o aplicabilidad),
y se cuantifican de forma subjetiva. Las propiedades cuantitativas (masa, volumen o densidad)
son las que se pueden medir y cuantificar de forma objetiva.
3 Medir es comparar un cuerpo o sistema material con un patrón definido para determinar cuántas veces
lo contiene.
Las medidas se realizan con los llamados instrumentos de medida.
El Sistema Internacional de Unidades es el conjunto de patrones de medida con los que comparar las
medidas realizadas. Contiene múltiplos y submúltiplos de las unidades patrones.
4 La tabla del SI es la siguiente:
Magnitud Nombre Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Superficie metro cuadrado m 2
Volumen metro cúbico m 3
Densidad kilogramo/metro cúbico kg/m 3
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5 Los cambios propuestos son:
• 230 cg a g: 2,3 g
• 1 450 mg a g: 1,45 g
• 3 167 kg a g: 3 167 000 g
• 1,3 T a g: 1 300 000 g
6 Las medidas expresadas en m 3 son las siguientes:
• 3 hm 3 : 3 000 000 m 3
• 70 dam 3 : 70 000 m 3
• 8 000 dm 3 : 8 m 3
• 550 000 cm 3 : 0,55 m 3
7 a) 1,125 kg
b) 1080 cm 3
8 La densidad de la leche, si se descuenta el peso del envase, es de 1,04 g/cm 3 .
9 El volumen del cilindro es de 1 099,6 cm 3 . El volumen del cono es tres veces menor si sus dimensiones
son las mismas, es decir, 366,5 cm 3 .
10 Para medir el volumen de un sólido irregular de un tamaño no muy grande se emplea el método de
inmersión, es decir, se sumerge la piedra en un volumen conocido de agua dentro de una probeta y se
anota el incremento de volumen que se produce. La diferencia entre el volumen inicial y volumen final
corresponde al volumen de la piedra.
Soluciones de la evaluación de competencias
1 Los materiales que se indican en el texto son el nylon (ropa para deportes de atletismo), velcro (cierre
rápido en ropa de baloncesto), gore-tex (calzado de montaña) y neopreno (submarinismo o natación).
2 Las propiedades extensivas comunes a todos los materiales son la masa, el volumen o la longitud.
3 Las cualidades del nylon son elasticidad, resistencia, inatacable por polilla, fácil planchado y secado rápido.
Estas propiedades se llaman también cualitativas.
4 El gore-tex es un tejido con buenas cualidades para facilitar la transpiración corporal y proteger del agua
y el frío exteriores. Es adecuado para las condiciones de frío y humedad que suelen darse a grandes
altitudes en las montañas más altas. Deja transpirar el sudor provocado por el ejercicio físico de escalar,
pero evita que se enfríe el cuerpo.
5 El neopreno debe ser impermeable y retener el calor. Estas cualidades son muy importantes cuando se
pretende permanecer un largo periodo de tiempo en contacto con el agua.
6 Todos los materiales descritos son materiales sintéticos elaborados a partir del petróleo.
7 El nylon tiene una densidad de 1 150 kg/m 3 y el neopreno de 960 kg/m 3 .
8 La camiseta de 500 cm 3 pesaría 575 g y la de neopreno, 480 g.
9 El material más ligero para trajes de baño es el neopreno, ya que su densidad es menor.
10 Los materiales sintéticos mejoran los rendimientos deportivos por ser más resistentes, elásticos, ligeros,
duraderos y cómodos.
Propuesta didáctica por unidades