Ciencias naturales 1° M: Guía de aplicación

Profesora: Paulina Anabalón Correo: profesorapaulinacspumanque@gmail.comHorario de atención online: atención y consultas vía mail, es de lunes a viernes de 9:00 a 17:00

Nombre: Fecha: 30 ABRIL 2020

Instrucciones:

A.- Lee atentamente el contenido de la guía para contestar lo que se solicita en cada actividadB.- Cada actividad tiene su propio puntaje asignado, con un total de 40 puntos para obtener la nota 7.0 (acumulativa).C.- Esta guía la debes enviar resuelta antes de dos semanas una vez subida en la plataforma.D.- El desarrollo de esta guía equivale a 6 horas pedagógicas (3 clases).E.- El formato de envío debe ser en Word, PDF o JPG. F.- Los resultados serán informados una semana después de la entrega.

Eje biología: Evolucionismo

Una de las principales explicaciones al origen de la biodiversidad, es el evolucionismo, y en la actualidad posee argumentos sólidos para respaldarse; Sin embargo, esto no siempre fue así, siendo un trabajo en el cual diferentes investigadores de todas las áreas han aportado para su concepción y desarrollo. Pero existe un naturalista que se destaca a pesar que vivió hace muchos años atrás, este naturalista se llama Charles Darwin, considerado el padre de la evolución. Lo que nos lleva a preguntarnos ¿Cómo fue que pudo llegar a eso?

La Teoría de chales Darwin y Wallace (selección natural)

Charles Darwin (1809 - 1882) fue hijo de un médico de reconocido prestigio y nieto de Erasmus Darwin, científico de ideas evolucionistas. A los 22 años de edad, inició una expedición en la embarcación británica H.M.S. Beagle, con el fin de estudiar la diversidad de formas vivas, presentes en todas las latitudes del planeta.

En su recorrido por Sudamérica (costas de Brasil, Argentina, Chile, Ecuador y Perú), Darwin quedó sorprendido por las grandes diferencias espaciales y temporales en la diversidad de formas vivientes. En Chile, por ejemplo, encontró restos de organismos marinos muy lejos de la costa. En las islas Galápagos (Ecuador), descubrió diferentes organismos: tortugas gigantes, iguanas terrestres y marinas; además de plantas, insectos, lagartijas y concha marinas muy extrañas. En Chile existen especies con su nombre, como el sapito de Darwin. Darwin había notado con anterioridad que ambientes similares no siempre eran habitados por organismos del mismo tipo, hecho que era mucho más evidente en las islas Galápagos. Por ejemplo, en las islas no existían las mismas aves insectívoras observadas en el Continente. En su lugar, otra especie de ave, los pinzones, había asumido este tipo de alimentación. En cada isla existía un tipo diferente de pinzón, quienes, a pesar de ser semejantes, presentaban claras diferencias en el tipo de alimentación y en algunas características morfológicas relacionadas con su dieta. ¿Podrían haberse originado las diferencias entre estos organismos por habitar islas separadas?

En 1836, Darwin regresó a Inglaterra y se estableció como uno de los naturistas de renombre en ese tiempo. Constantemente tenía en mente el problema del origen de las especies. En 1837 escribió su primer borrador sobre la transmutación de las especies; en el planteó que únicamente el cambio en las especies podía explicar razonablemente las estructuras similares compartidas por un grupo de ellas. En resumen, la única causa conocida para la semejanza de los individuos es su parentesco. Poco después de su regreso Darwin tomó conocimiento de un tratado sociológico breve,

Objetivos de Aprendizaje:

- Reconocer los acontecimientos que llevaron a cabo la elaboración de la teoría de la evolución por medio de la selección natural- Identificar las propiedades de las ondas en fenómenos naturales- Aplicar la configuración electrónica para representar elementos químicos por medio de la estructura de Lewis

pero muy comentado, escrito por el reverendo Thomas Malthus. En este ensayo Malthus advertía, al igual que los economistas lo han hecho desde entonces, que la población humana estaba incrementándose tan rápidamente, que en poco tiempo sería imposible alimentar a todos los habitantes del planeta. Darwin vio que la conclusión de Malthus de que la disponibilidad de alimentos y otros factores limitan el crecimiento de la población, es válida para todas las especies, no solo para la humana. A partir de estas ideas, Darwin consideró que, si en una población nacen más individuos de los que los recursos ambientales pueden sostener, debería existir entre ellos una lucha constante por sobrevivir. Solo aquellos que presenten alguna ventaja por sobre los demás podrían llegar a la edad adulta y reproducirse. Así los miembros de una población serían seleccionados por la naturaleza, transmitiendo a las siguientes generaciones aquellas características que los hicieron ventajosos, de manera que la proporción de individuos con rasgos favorables para sobrevivir en el ambiente aumentaría de generación en generación. Según Darwin, las variaciones que aparecen en cada población natural y que se heredan entre los individuos son una cuestión de azar. No las produce el ambiente, ni una fuerza creadora ni el esfuerzo inconsciente del organismo. Por sí mismas ellas no tienen meta o dirección, pero a menudo tienen valores adaptativos positivos o negativos si se juzga su supervivencia y su reproducción.

De esta manera, la selección natural explicaría cómo evolucionan las especies. Volviendo a la jirafa de Lamarck, una jirafa con un cuello ligeramente más largo puede tener una ventaja para alimentarse y de este modo sería posible que dejara más progenie que una jirafa con el cuello más corto. Si el cuello más largo es una característica heredada, parte de esta progenie también tendrá cuello largo. Si los animales de cuello largo de esta generación tienen una ventaja, la generación siguiente incluirá más individuos de cuello largo.

Hasta el año 1856 Darwin se limitó a acumular datos que confirman su teoría. Entonces, animado por sus amigos, comenzó a escribir su obra definitiva: “El origen de las especies por medio de la selección natural”. En el año 1858 conoció el trabajo de Alfred Russel Wallace (1823 - 1929), un especialista en aves, insectos y mamíferos. Wallace redactó un artículo resumiendo sus ideas y lo envió a Darwin, quien se sorprendió al ver que las ideas de Wallace reflejaban de un modo muy semejante al suyo, las ideas sobre evolución. Wallace había llegado a las mismas ideas sobre selección natural, inspirado también por el ensayo de Malthus. Así, aunque el artículo de Darwin fue presentado primero, ambos trabajos fueron leídos ante la comunidad científica de la época.

La teoría de la evolución de Darwin y Wallace nos dice que los individuos de una población no son genéticamente idénticos, sino que existen pequeñas variaciones que permiten que frente a drásticos cambios ambientales, algunos individuos sean más “aptos” que otros para enfrentar la lucha por la existencia. Por consiguiente, estos individuos, que presentan rasgos favorables, serán capaces de generar descendencia portando las características que los hacen más aptos para la supervivencia. La repetición de este proceso de variabilidad y selección, a lo largo del tiempo, explicaría cómo surgen las especies. Sin embargo, algunos detractores consideraban que la selección natural reduce la variabilidad, pero no puede explicar cómo surgen las diferencias entre los individuos de una población. Por lo tanto, la teoría de la evolución explica cómo evoluciona una especie, pero no cómo surgen los cambios que permiten esta evolución

La teoría de la evolución por selección natural podría resumirse en los siguientes puntos:

• Todos los seres vivos evolucionaron a partir de unos pocos organismos simples y cada especie se originó a partir de otra.

• En la mayoría de las especies, el número de individuos que sobrevive y se reproduce en cada generación es pequeño en comparación con el número total producido inicialmente.

• En cualquier población dada ocurren variaciones aleatorias entre los organismos, algunas de las cuales son hereditarias.

• La interacción entre estas variaciones hereditarias, surgidas al azar, y las características del ambiente determinarán cuáles son los individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles no, proceso conocido como selección natural.

• Dado un tiempo suficiente, la selección natural lleva a la acumulación de cambios que provocan diferencias entre grupos de organismos.

Desde la época de Darwin, se ha acumulado una gran cantidad de nuevas evidencias en todas estas categorías, particularmente en los niveles celulares, subcelular y molecular, que destacan la unidad histórica de todos los organismos vivos. Una debilidad central de la teoría de Darwin, ya que en esa época no existían las herramientas que hay en la actualidad.

- Wallace, que permaneció sin resolver durante años, fue la ausencia de un mecanismo válido para explicar la herencia, porque la genética aún no había sido descubierta.

Actividad 1

Respecto con la lectura anterior, conteste verdadero (V) o falso (F). Justifique estos últimos (1 punto cada uno)

1.-____ Darwin viajó en el Beagle para intercambiar té en las Islas Galápagos. _________________________________________________________________________________________2.-____ En las Islas Galápagos, Darwin encontró diferentes especies de pinzones._________________________________________________________________________________________3.-____ Mathus dice que no importa cuánto crezca la población humana, el alimento igual alcanza para todos._________________________________________________________________________________________4.-____ Según Darwin, las variaciones no aparecen al azar en las poblaciones naturales. _________________________________________________________________________________________5.-____ Wallace era un especialista en plantas._________________________________________________________________________________________6.-____ Solo los humanos son afectados por las escases de alimentos, los otros seres vivos no. _________________________________________________________________________________________7.-____ Todos los seres vivos evolucionan a partir de unos pocos organismos más simples._________________________________________________________________________________________8.-____ Darwin y Wallace utilizaron la genética en sus estudios._________________________________________________________________________________________9.-____ En la mayoría de las especies, el número de individuos que sobrevive y se reproduce es menor que la cantidad inicial_________________________________________________________________________________________10.-____ En la selección natural, es el Humano el que selecciona_________________________________________________________________________________________

Actividad 2

Respecto con la lectura anterior, completa las siguientes sentencias utilizando las palabras a continuación: selección artificial, Selección natural, evolución, naturalista, Sapito de Darwin. (1 punto cada uno)

1.- En la ____________________ es el ambiente el que selecciona a los individuos que sobreviven y dejan descendencia.2.-______________ es el cambio de las poblaciones a través del tiempo.3.- En la ____________________ es el Ser Humano quien selecciona a los más aptos. 4.- El ______________________ fue descubierto en Chile.5.- Darwin fue reconocido como ___________________ en Inglaterra.

Eje física: Propiedades de las ondas

Como vimos en la guía anterior, las ondas poseen características que las diferencian entre si y que podemos utilizar para entender mejor su funcionamiento y el estudio de éstas. En esta guía seguiremos viendo las ondas, pero enfocándonos en sus propiedades: Reflexión, refracción, difracción y superposición de ondas.

Reflexión de las ondas

Cuando una onda incide en el límite de separación de dos medios diferentes, parte de ella es redireccionada hacia el medio por el cual se propagaba originalmente. A este fenómeno se le conoce como reflexión y se representa en las siguientes imágenes:

Refracción de las ondas

Cuando una onda viajera, como la luz, el sonido o una onda sísmica, pasa de un medio a otro con densidad diferente, experimenta un cambio en su velocidad de propagación y, por consiguiente, en su dirección (siempre que el ángulo de incidencia sea distinto de 0°). Este fenómeno es conocido como refracción. Si la onda incide en un ángulo αi sobre una interfaz (superficie que separa dos medios de diferente densidad), entonces experimenta un cambio en su dirección (observa el esquema de la derecha). La variación en la dirección de la onda es representada por el ángulo de refracción αR, el que se mide respecto de la normal (N). Es importante mencionar que, durante la refracción, la frecuencia de la onda se mantiene constante; así, para que su velocidad varíe, debe cambiar su longitud de onda (recuerda que v = λ ⋅ f).

Difracción de una onda

¿Te has preguntado por qué, al dejar entreabierta una puerta o una ventana, el sonido proveniente desde el exterior se puede escuchar en cualquier lugar de la habitación? Esto sucede por una importante propiedad de las ondas, la difracción. Generalmente, cuando una onda atraviesa una abertura cuyo tamaño es aproximadamente similar a la longitud de la onda, en dicha abertura se produce un nuevo foco emisor, a partir del cual la onda se propaga en múltiples direcciones.

Superposición de ondas

Cuando una serie de ondas, como perturbaciones en el agua, interactúan entre sí, entonces se generan cruces entre ellas. En esta situación podemos hablar de Superposición de ondas.

Actividad 3

Identifica Reflexión, refracción, difracción en la siguiente imagen (6 puntos)

Actividad 4

Define los siguientes conceptos: (2 puntos cada uno)

- Interferencia

- Onda incidente

- Onda reflejada

- Onda refractada

Eje química: Configuración electrónica, estructura de Lewis y enlace iónico

En la guía anterior, logramos extraer información de la tabla periódica para identificar ciertas características de los átomos y así identificarlos. En esta guía conoceremos la configuración electrónica de los átomos para entender cómo se relacionan entre sí y cómo se enlazan los distintos elementos.

Configuración electrónica

Es la distribución de los electrones en los distintos niveles de energía de los átomos que los conforman. Los electrones de valencia de un elemento son los que se anotan en el último nivel de energía. Esta configuración sirve para clasificar y ordenar los elementos químicos en la tabla periódica y, a su vez, ayuda a explicar por qué se forman las moléculas y los compuestos químicos.

Estructura de Lewis

Gilbert Lewis (1875-1946) propuso que los átomos se unen para alcanzar una configuración electrónica más estable. La máxima estabilidad se logra cuando un átomo tiene la misma configuración electrónica que un gas noble, es decir, con 8 electrones en su nivel de energía más externo.

Lewis ideó también un sistema de símbolos conocido como estructura de Lewis. Consiste en poner el símbolo del elemento rodeado de sus electrones de valencia, los que se simbolizan por puntos o cruces.

Enlace iónico

Los átomos de los elementos que tienen la tendencia de formar iones de cargas opuestas se atraen por medio de una fuerza electrostática llamada enlace iónico. En este tipo de enlace los electrones de valencia se transfieren de un átomo a otro alcanzando ambos una configuración electrónica estable.

Los metales de los grupos 1 y 2 tienen más probabilidades de formar iones positivos, y los no metales de los grupos 16 y 17, son los más aptos para formar iones negativos. El cloruro de sodio o sal común (NaCl) es un compuesto iónico por excelencia: el sodio cede al cloro su electrón de valencia.

Actividad 5

En la notación de Lewis los electrones del último nivel de energía se representan a través de puntos o cruces alrededor del símbolo químico. De acuerdo a esta información represente la estructura de Lewis de los siguientes átomos y complete la configuración electrónica faltante. (1 punto cada cuadrito)

Elemento Configuración electrónica Estructura de LewisO 1s2 2s2 2p4

N 1s2 2s2 2p3

ZN 3d104s2

Ne

As

Sn

Ba