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Las propiedades
características nos permiten definir y diferenciar materiales. |
Actividad 1: La búsqueda de nuevos
materiales
Desde siempre, la vida y la cultura de la humanidad han estado ligadas
a la Tierra y a los materiales que la forman.
La mayor parte de los instrumentos y armas utilizadas en la
prehistoria de construyeron con sílex, lo que implicó una primera selección de
materiales entre las diferentes piedras que ofrecía la naturaleza, hasta
conseguir una fácil de manipular.
Para construir recipientes, en un principio, se aprovecharon
materiales naturales y se utilizó arcilla y arena, materiales fáciles de
obtener y de modelar.
En los últimos milenios de la Prehistoria, les civilizaciones se
lanzaron a la búsqueda de materiales fáciles de manipular, y que les
permitieran construir objetos más tenaces (vasos,
jarras, collares, armas, etc.). Aprendieron a obtener y utilizar los metales.
Los primeros metales usados durante la prehistoria fueron el cobre y
el estaño, materiales blandos, dúctiles y fáciles de
modelar. Mezclados entre si forman una aleación: el bronce, con más dureza
que esos metales por separado. Más tarde, se utilizó el hierro, material
maleable y, al mismo tiempo, más duro y resistente que los dos metales antes
nombrados.
Miles de años después, se continúa con la búsqueda de nuevos
materiales que satisfagan nuevas necesidades, fáciles de manipular, que
resulten baratos y con unas características determinadas, según sus funciones.
Hoy día, la mayor parte de los objetos que utilizamos ya no están
hechos con materiales extraídos directamente de
Entre estos nuevos materiales tenemos: el cemento, obtenido a partir
de una mezcla de calcáreas y arcilla. Se utiliza en la construcción de
edificios por su gran poder de endurecerse y de aglutinar a otros materiales.
El acero formado por aleación de hierro y carbono en diferentes
proporciones es otro de los materiales de nuestra era. Es muy maleable
i más duro que el hierro, con mucha resistencia para
Los materiales de mayor expansión son los plásticos obtenidos por primera
vez en 1.865 por A. Parkes a partir de productos derivados del petróleo. Debido
a la gran diversidad de propiedades que pueden ofrecer, en muchos casos, los
plásticos sustituyen a los metales.
Por último, unos materiales que han substituido, en parte, a los
naturales son las fibras sintéticas que, desde la elaboración del naylon por
W.H. Carothers (5939), que presentaba características semejantes a la seda,
tuvieron una implantación muy rápida.
Entre las fibras artificiales más importantes están: perlón, dracón,
acrilán, orlón, teflón, poliéster, etc., resistentes a la acción del moho y de
las bacterias, con gran capacidad para secarse con rapidez y, sobre todo, de no
encogerse, y algunas de ser impermeables.
Cuestiones: Contesta en tu libreta
1. ¿Conoces el significado de las
palabras subrayadas? Si no es así, busca su significado en un diccionario.
2. ¿Cuáles son los materiales más
utilizados hoy día? ¿Puedes añadir algunos diferentes a los del texto anterior?
3. Partiendo del texto, confecciona
un mapa conceptual sobre el uso de materiales a lo largo de la humanidad.
4. ¿Qué pretendemos las personas con
la búsqueda de nuevos materiales?
Actividad
2: ¿De qué material se trata ?
Como ya sabes, la densidad es una propiedad
de los materiales que nos permiten diferenciarlos. Cada material tiene una
densidad diferente a los otros.
Materiales: probeta, balanza,
agua, los tres sólidos de la actividad anterior y otros: ferro, níquel, mármol,
agua, cobre, estaño, latón, plomo, acero,
aluminio, cinc, madera, metacrilato...
Procedimientos:
1. En primer lugar,
ordena las muestras de materiales de menor a mayor densidad. Si sabes el
nombre, escríbelo en ese orden.
2. Para comprobar si
has acertado, calcula la densidad de cada material y exprésalo en la tabla.
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Material |
Masa (g) |
Volumen (cm3) |
Densidad (g/cm3) |
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3. Redacta en tu
cuaderno un informe de la experiencia y contesta:
Cuestiones:
a) Compara si los datos obtenidos coinciden con el
orden que has escrito al principio. Si no es así, escribe el nombre de los
materiales en el orden correcto.
b) Para calcular la densidad has dividido la masa entre
el volumen, ¿qué nos indica a densidad de un material?
c) La densidad
del alcohol es de 790 kg/m3. ¿Qué nos dice esta cantidad? Explícalo.
d) Trata de conseguir el equilibrio entre diferentes
líquidos de diferentes densidades: agua azucarada, alcohol, glicerina,
acetona... (mira la fotografía).
Actividad 3: ¿A qué temperatura hierve el agua?
Para
averiguarlo puedes realizar la siguiente experiencia:
Materiales: agua, termómetro,
vaso de precipitados, trípode y rejilla de porcelana, nuez, pinzas de madera.
Procedimientos:
1. Observa el montaje de la
figura y los materiales que lo forman.
2. Pon 100 mL de agua destilada en un vaso de precipitados y caliéntalo hasta
que hierva. Anota en la tabla la temperatura de ebullición.
3. Continua calentando durante 6 minutos más, y anotando en la tabla la
temperatura cada dos minutos.
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t (min) |
T (ºC) |
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0 |
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2 |
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4 |
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6 |
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8 |
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10 |
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12 |
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14 |
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16 |
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4. Redacta en tu cuaderno un informe de la experiencia
y contesta:
Cuestiones:
a) ¿A qué temperatura ha comenzado a hervir
el agua?
b) ¿Coincide esta temperatura con la que
esperabas? Si no es así, ¿qué explicación tiene?
c) Dibuja la gráfica correspondiente a los
datos de la tabla de valores.
d) Según la gráfica, cuando
hierve el agua, ¿qué pasa con la temperatura?
e) ¿Qué conclusiones puedes extraer de esta
experiencia?
Actividad
4: ¿Qué materiales conducen mejor el calor?
Si te fijas, los instrumentos
de cocina que utilizamos en casa están hechos de material metálico y suelen
tener el mango recubierto de un material de plástico, ¿Sabes por qué? Para descubrirlo realiza la experiencia siguiente:
Materiales: Fuente de calor,
vaso de precipitados, agua, vela, trípode, rejilla porcelana, barras de acero, latón,
aluminio, madera, metacrilato, vidrio...
Procedimientos:
1.
Coloca, como se ve en la figura, barras de igual medida, pero de
diferentes materiales (acero, latón, aluminio, madera, metacrilato, vidrio).
Con la cera de una vela, sujeta una lenteja en el extremo de cada una de les
barras.
2.
Cuando calientes las barras, ¿caerán las lentejas? ¿Si es así, en qué
orden caerán? Enumera el orden en que piensas que caerán.
barra
de vidrio
barra
de acero
barra
de aluminio
barra
de madera
barra
de latón
barra
de metacrilato
3.
Enciende la fuente de calor y comprueba si pasa lo que habías previsto.
4.
Pasados
unos minutos, observa si cae alguna lenteja. Si es así, anota en la tabla el
orden en que lo hacen.
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1a |
2a |
3a |
4a |
5a |
6a |
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barra de |
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5.
En
tu libreta redacta un informe de la experiencia y contesta:
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Cuestiones: |
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a) Comprueba si tus resultados
coinciden con los de otros grupos? |
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b) Puedes explicar por qué has lentejas
han caído en este orden y no en otro? |
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c) ¿Alguna lenteja no ha caído? ¿En qué
material se encuentra? |
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d) ¿Puedes explicar por qué no
han caído? |
Actividad 5: ¿Qué materiales mantiene mejor la temperatura?
Para conservar un líquido
caliente o frío utilizamos recipientes como los termos porque mantiene la
temperatura constante.
Se
trata de averiguar cuáles d los siguientes materiales mantienen mejor la
temperatura de un cubito de agua.
Materiales:
platos de café, cubitos de hielo de igual medida, papel d aluminio, lámina d
Poliestireno, papel de diario, ropa de algodón y de lana…
Procedimientos
- Coloca sobre un plato un
cubito en cada un de los materiales que tienes, y cronometra el tiempo que
tardan en fundirse totalmente.
- Anota los datos en la
tabla siguiente:
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Material |
Aluminio |
Poliestireno |
Algodón |
Lana |
Papel de periódico |
... |
… |
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Tiempo (min) |
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1.
En tu
libreta redacta un informe de la experiencia y contesta:
Cuestiones
a)
Teniendo en cuenta los datos obtenidos, y los
de la experiencia anterior, clasifica los materiales utilizados según sean
conductores o aislantes del calor. Escríbelos en orden de mejor a peor
conductor.
b)
Si tienes que construir una casa en la
montaña, ¿qué material usarás para construir las ventanas, aluminio o madera?
Justifícalo.
c)
Si te preparas un bocadillo de tortilla y
quieres que se conserve caliente, con qué lo envolverás, con papel de aluminio,
con film de Poliestireno o con papel de diario? Justifícalo.