+ All Categories
Home > Documents > Món Invisible

Món Invisible

Date post: 10-Apr-2015
Category:
Upload: pneilmo
View: 374 times
Download: 2 times
Share this document with a friend
116
Generalitat de Catalunya Departament d’Educació El món invisible Mòdul comú Àmbit de les Matemàtiques, de la Ciència i de la Tecnologia Graduat en Educació Secundària 6 QUADERN DE TREBALL
Transcript
Page 1: Món Invisible

Generalitat de CatalunyaDepartament d’Educació

El món invisible

Mòdul comú

Àmbit de les Matemàtiques, de la Ciènciai de la Tecnologia

Graduat en Educació Secundària

6

QU

AD

ER

N D

E T

RE

BA

LL

Page 2: Món Invisible

SUMARI

ORGANITZACIÓ DELS MÒDULS I LES UNITATS 7

INTRODUCCIÓ 9

PUNT DE PARTIDA 11

UNITAT 1 COM ÉS LA MATÈRIA PER DINS?

QUÈ TREBALLARÀS? 14

CONTINGUTS 15

ACTIVITATS D’APRENENTATGE 40

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ 44

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE 46

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ 51

QUÈ HAS TREBALLAT? 53

COM HO PORTO? 54

UNITAT 2 ELS ESTATS DE LA MATÈRIA

QUÈ TREBALLARÀS? 56

CONTINGUTS 57

ACTIVITATS D’APRENENTATGE 73

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ 76

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE 77

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ 80

QUÈ HAS TREBALLAT? 82

COM HO PORTO? 83

UNITAT 3 LA CÈL·LULA

QUÈ TREBALLARÀS? 85

CONTINGUTS 86

ACTIVITATS D’APRENENTATGE 104

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ 108

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE 110

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ 113

QUÈ HAS TREBALLAT? 115

COM HO PORTO? 116

PUNT D’ARRIBADA 117

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL 117

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL 120

Page 3: Món Invisible

7

OR

GA

NIT

ZA

CIÓ

DE

LS

DU

LS

I L

ES

UN

ITA

TS

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

ORGANITZACIÓ DELS MÒDULS I LES UNITATS

A l’inici del mòdul hi trobaràs sempre dos apartats:

Introducció del mòdul:És la presentació del mòdul. Ens situa en quin nivell es troba, si és comú o op-cional i en quines unitats es divideix.

Punt de partida:Fa reflexionar sobre els aspectes que es treballen en el mòdul. T’ajudarà a si-tuar-te i a fer una avaluació inicial del que saps sobre el tema que es tractaràabans de començar les unitats.

Cada unitat didàctica està estructurada en:

Què treballaràs?:Presenta els objectius que es treballaran en la unitat i que al final hauràsd’haver assolit.

Bloc de continguts

Bloc d’activitatsACTIVITATS D’APRENENTATGE: Inclou activitats per practicar i consolidar elsconceptes que s’expliquen en el bloc de continguts. ACTIVITATS D’AVALUACIÓ: Contenen tots els aspectes que s’han treballat enla unitat i permeten consolidar l’assoliment dels objectius plantejats al princi-pi de la unitat.

Bloc de solucionsSOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE: Inclou les respostes deles activitats d’aprenentatge.SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ: Són les respostes de les acti-vitats d’avaluació.

Què has treballat?:És una proposta d’esquema o d’un mapa conceptual que et relaciona o et re-sumeix els continguts treballats en la unitat. És una eina per facilitar-te lacomprensió i estudi dels continguts de la unitat.

Com ho porto?:Presenta un quadre d’autoavaluació que facilita comprovar si s’han assolit elsobjectius proposats a l’inici de la unitat.

Al final del mòdul hi trobaràs un últim apartat:

Punt d’arribada:Facilita l’autoavaluació de tots els continguts treballats en el mòdul i l’assoli-ment dels objectius. Conté:ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL: Inclou les activitats que permetenautoavaluar els continguts del mòdul.SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL: Són les respos-tes a les activitats d’avaluació del mòdul.

Page 4: Món Invisible

9

INT

RO

DU

CC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

INTRODUCCIÓ

Des de molt antic la humanitat ha volgut saber de què estan fetes totes les coses ientre elles el ser humà. Amb la invenció del microscopi i amb els successius aven-ços de la tecnologia s’ha anat donant resposta a algunes d’aquestes preguntes i for-mulant-ne de noves.

En aquest mòdul donem una petita informació sobre el que actualment se sap enrelació amb aquests interrogants.

Situació del mòdul «El món invisible» dins dels nivells de l’àmbit de les matemàti-ques, la ciència i la tecnologia.

MÒDULS COMUNS

1. La temperatura Nivell 1

2. Economia domèstica

3. La salut

4. Recursos naturals

5. Transformacions d’expressions algebraiques Nivell 2

6. El món invisible

7. Tecnologia i habitatge Nivell 3

8. Trigonometria

9. Genètica

10. Un món feliç?

Els continguts del mòdul estan estructurats en tres unitats.

Unitat 1Es presenta l’àtom com a partícula elemental de la matèria. Coneixeràs quines par-tícules el componen i com s’ho fa per formar molècules i donar lloc a la matèria quecontenen totes les coses.

Unitat 2Estudiaràs els estats en què es pot presentar la matèria: sòlid, líquid i gas, i el pasd’un estat a l’altre. Per acabar la unitat coneixeràs les substàncies pures i les mes-cles.

Unitat 3En ella es fa l’estudi dels sers vius. Veuràs que la cèl·lula és la part més petita que tévida i que tots els sers vius estan formats per cèl·lules. També coneixeràs diferentstipus d’organització cel·lular.

Page 5: Món Invisible

11

PU

NT

DE

PA

RT

IDA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

PUNT DE PARTIDA

Posa la data d’avui en la primera columna. Per res-pondre les preguntes, posa un número de l’1 al 3 enfunció del que sàpigues.

1. No en sé res.2. En sé alguna cosa.3. Ho sé bé.

Quan acabis d’estudiar el mòdul, emplena la sego-na columna. Així podràs veure el que has après.

Data: Data:

Saps explicar com és constituïda la matèria?

Saps explicar com són els àtoms?

Saps explicar per què desapareixen les boletesde naftalina que posem a l'armari?

Saps explicar per què tirem sal sobre el gelde les carreteres?

Saps explicar d'on prové una cèl·lula?

Saps explicar si les cèl·lules del cervell podenser substiuïdes per les cèl·lules de l'estómac?

Saps explicar si l'alimentació dels animals i la deles plantes és la mateixa?

?

Page 6: Món Invisible

13

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Unitat 1COM ÉS LA MATÈRIA PER DINS?

Page 7: Món Invisible

14

UN

ITA

T 1

QU

È T

RE

BA

LL

AR

ÀS

?M

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

quètreballaràs?En acabar la unitat has de ser capaç de:

• Enunciar algunes propostes històriques sobre laconstitució de la matèria.

• Descriure el model atòmic actual.• Definir i treballar els conceptes d’element químic,isòtop, ió i massa atòmica.

• Descriure la configuració atòmica d’un àtom a partirdels seus nombres atòmic i màssic.

• Descriure la taula periòdica actual.• Interpretar el fenomen de la radioactivitat.• Classificar les substàncies químiques segons siguinelements químics o compostos.

Page 8: Món Invisible

15

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

1. Com és la matèria per dins?

Des de l’antiguitat, fìlòsofs i científics observaven de prop la matèria, inten-tant esbrinar què hi havia en el seu interior.

ACTIVITAT1r Escull un objecte que tinguis a prop teu.2n Acosta-t’hi i mira-te’l des de tan a prop

com puguis, ajuda’t d’una lupa, si la tens. 3r A partir de la teva observació, podries dir

com és la matèria per dins?

Alguns filòsofs grecs proposen: la matèria està formada per aigua, peraire, per terra, per foc...

Els filòsofs grecs passaven llargues hores observant la naturalesa i pregun-tant-se de quina matèria estaven fets el Sol, la Terra, les estrelles, els éssersvius...

A partir d’aquestes observacions, alguns filòsofs van fer les propostes se-güents:

• Tales de Milet (segle VI aC) proposà que la matèria estava formada d’aigua.

• Altres filòsofs de la mateixa època proposaren l’aire, la terra o el foc com lessubstàncies bàsiques que formaven tota la matèria.

• Posteriorment a ells, Aristòtil proposà que l’Univers estava format pels qua-tre elements esmentats anteriorment, és a dir: aigua, aire, terra i foc i, amés, hi afegí l’èter, que, segons ell, era l’element que omplia l’espai celest.

Altres filòsofs grecs proposen: la matèria està formada per àtoms

Els filòsofs grecs Demòcrit i Leucip (segles IV i V aC), van proposar que la ma-tèria estava formada per un gran nombre de petites partícules anomenadesàtoms («àtom» en grec significa indivisible).

Aquesta proposta va tenir menys acceptació que les anteriors. Era més fàcilimaginar que la matèria estava formada per aigua, aire, terra o foc, toteselles substàncies conegudes, que no pas per unes boletes invisibles anome-nades àtoms.

• Activitats d’aprenentatge 1, 2 i 3

Page 9: Món Invisible

16

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

2. La matèria està formada per àtoms

A començaments del segle XIX els coneixements químics ja no van estar ba-sats només en l’observació, sinó que es van basar en l’experimentació.

Aquest fet permeté enunciar les primeres lleis de la química i, a partir d’elles,demostrar que tota la matèria que ens envolta està formada per unes partí-cules molt petites anomenades àtoms.

El ferro, l’aigua, l’aire, els homes, lesplantes, els animals, les estrelles... totsells estan formats per àtoms.

ACTIVITATObserva amb atenció el dibuix següent. Pots trobar-hi algun tipus de matèriaque no estigui formada per àtoms?

La resposta és no perquè tota la matèria està formada per àtoms. Per tant, elnen, la casa, les muntanyes, el Sol,... estan tots ells formats per àtoms.

Endinsem-nos en el món invisible i coneguem els àtoms

Els àtoms tenen una mida tan petita que és impossible veure’ls, fins i tot ambels microscopis lluminosos més potents.

Els àtoms, per tant, pertanyen al món invisible.

Per això, per explicar com és l’àtom, ho hem de fer a través de models. Unmodel és una representació entenedora de com pensem que és allò que nopodem veure directament.

El primer model d’àtom el va donar l’any 1808 el científic britànic John Dal-ton. Dalton va explicar el model d’àtom en la seva teoria atòmica.

Aquestes són les principals idees de la teoria atòmica de Dalton:

DE QUÈ ESTÀ CONSTITUÏDA LA MATÈRIA?

D’AIRE? D’AIGUA?

DE TERRA? DE FOC?

D’ÀTOMS?

Page 10: Món Invisible

17

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

• Tota la matèria està formada per partícules molt petites i indivisibles anomena-des àtoms.

• Les substàncies que tenen tots els àtoms iguals s’anomenen elements químics.

• Els àtoms d’un element químic qualsevol són iguals entre ells i diferents delsàtoms d’altres elements.

• Els àtoms dels diferents elements químics es combinen entre ells per formaragrupacions més grans, les molècules, que són les partícules que formen elscompostos químics.

La fotografia següent et mostra el model d’àtom que imagina John Dalton.

Dalton imagina que l’àtom és una boleta massissa, indivisible i sense capestructura interna.

Posteriorment s’anaren descobrint noves da-des relatives a l’àtom. Algunes d’aquestes da-des no estaven d’acord amb el model d’àtomque havia proposat Dalton. Això féu que cientí-fics posteriors a Dalton proposessin altres mo-dels per a l’àtom fins a arribar al model actual.

Què sabem de l’àtom actualment?

Actualment sabem que...

• L’àtom té dues parts: el nucli i l’escorça.

• El nucli és molt petit respecte de l’àtom. En comparació amb tot l’àtom, el nucliés com un cigró en comparació amb un estadi de futbol. És per això que podemdir que l’àtom és pràcticament buit.

Page 11: Món Invisible

18

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

• Al nucli hi ha dos tipus de partícules: els protons i els neutrons.

• Els protons són partícules amb càrrega positiva.

• Els neutrons són partícules neutres, és a dir, sense càrrega elèctrica.

• A l’escorça hi ha els electrons.

• Els electrons són partícules amb càrrega negativa.

• Els protons tenen la mateixa càrrega que els electrons, però positiva.

• A més, el nombre de protons d’un àtom és igual al d’electrons, la qual cosa faque l’àtom sigui neutre.

• La massa del protó és semblant a la del neutró i 1840 vegades superior a la del’electró.

• Al nucli, per tant, es troba pràcticament tota la massa de l’àtom, ja que la mas-sa de l’electró, situada a l’escorça, és molt petita respecte de la del protó.

• El fet que gairebé tota la massa de l’àtom estigui en el seu nucli i que sigui tangran la diferència de mida entre el nucli i l’escorça ens indica que l’àtom éspràcticament buit.

Page 12: Món Invisible

19

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

També sabem que...

• Dins dels àtoms, els electrons giren descrivint òrbites al voltant del nucli.

• A cada òrbita, també anomenada nivell, li correspon un determinat valor d’e-nergia. Com més proper està un nivell del nucli, més baixa és la seva energia.

• Els electrons, absorbint o cedint energia, poden canviar de nivell. Si un electróabsorbeix energia, pot saltar cap a una òrbita més llunyana del nucli i si, en can-vi, emet energia, passarà a una òrbita més propera al nucli.

• Les òrbites o nivells d’energia es representen per la lletra n i prenen valors en-ters:

n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ...

• A cada òrbita (n) pot haver-hi un nombre màxim d’electrons(N). Aquest nombreve donat per la següent expressió:

N = 2n2

1r nivell n = 1 → 2(1) 2 = 2 electrons

2n nivell n = 2 → 2(2) 2 = 8 electrons

3r nivell n = 3 → 2(3) 2 = 18 electrons

4t nivell n = 4 → 2(4) 2 = 32 electrons

El model d’àtom que hem explicat serà el nostre model de treball.

Actualment coneixem una mica més de l’àtom del que hem explicat en el nos-tre model de treball. L’últim model atòmic proposat pels científics és l’anome-nat model quàntic. El model quàntic és un model matemàticament complex,que permet explicar els darrers descobriments que han tingut lloc en el campdel que és molt petit.

El model quàntic ens diu, entre altres coses, que el moviment dels electronsno té lloc seguint òrbites perfectes, sinó que és més indefinit.

Treballar amb el model quàntic seria matemàticament molt complex, per aixònosaltres treballarem amb el model anterior.

• Activitats d’aprenentatge 4, 5, 6, 7 i 8

Page 13: Món Invisible

20

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

3. Elements químics Fixa’t en l’esquema següent. A partir d’ell, podries explicar què són els ele-ments químics?

Els elements químics són substàncies pures que no es poden descompondre enaltres substàncies més simples.

La part més petita que podem tenir d’un element químic que continua manteninttotes les propietats de l’element és un àtom de l’element.

Tots els àtoms d’un element químic són iguals entre ells.

Cada element es representa universalment mitjançant un símbol, que consis-teix en una o dues lletres del seu nom. El símbol també serveix per represen-tar un àtom de l’element.

El globus de la imatge conté el gas heli. L’heli (He) és un element químic, pertant, està format per àtoms.

Page 14: Món Invisible

21

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

A la taula següent hi ha alguns elements químics i els seus símbols.

Nom de l’element Símbol

Alumini Al

Argó Ar

Sofre S

Bari Ba

Brom Br

Calci Ca

Carboni C

Zinc Zn

Clor Cl

Cobalt Co

Coure Cu

Estany Sn

Fluor F

Fòsfor P

Heli He

Hidrogen H

Ferro Fe

Magnesi Mg

Mercuri Hg

Níquel Ni

Nitrogen N

Or Au

Oxigen O

Argent Ag

Platí Pt

Plom Pb

Potassi K

Silici Si

Sodi Na

Alguns elements químics es troben en la natura en estat lliure, però la majo-ria es troben combinats amb altres elements formant els compostos químics.Els compostos químics els representem amb fórmules. En les fórmules hi haels símbols dels elements que formen el compost.

Page 15: Món Invisible

22

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Per exemple, el ferro, sobretot quan està humit, es combina amb l’oxigen do-nant òxid de ferro (Fe2O3) o ferro oxidat. L’òxid de ferro no és un element quí-mic, sinó que és un compost químic ja que conté dos elements químics: el fe-rro (Fe) i l’oxigen (O).

El diòxid de carboni (CO2) és també un compost químic. S’ha obtingut a partirde la combinació de l’element carboni amb l’element oxigen.

L’aigua (H2O) és un compost químic que s’ha obtingut de la combinació de l’e-lement hidrogen amb l’element oxigen.

ACTIVITATEls pensadors grecs es preguntaven fins a quin punt es podien dividir lessubstàncies.

D’una peça de ferro, intenta separar-ne un tros ben petit.

El tros que has aconseguit separar, és el més petit que pots obtenir-ne? Encas que no ho sigui prova de dividir-lo més.

Aquest tros tan petit de ferro que has aconseguit continua essent ferro, és adir, manté totes les propietats del metall ferro .

Si poguessis anar dividint successives vegades el petit tros de ferro, quina se-ria la mínima part de ferro que encara continuaria mantenint les seves pro-pietats?

SolucióLa part més petita d’un element químic que continua mantenint totes les pro-pietats de l’element és un àtom de l’element. Per tant, la mínima part de fer-ro que encara continua mantenint totes les seves propietats és un àtom deferro.

• Activitat d’aprenentatge 9

4. Dos nombres caracteritzen els àtoms: el nombre atòmic i el nombremàssic

El nombre atòmic

És el nombre de protons que té un àtom en el nucli.

Tots els àtoms d’un mateix element químic tenen igual nombre de protons enel nucli, per tant, tenen igual nombre atòmic.

El nombre atòmic es representa amb la lletra Z.

El nombre atòmic coincideix també amb el nombre d’electrons de l’àtom. L’à-tom, per tant, té igual nombre de protons que d’electrons, la qual cosa justifi-ca que sigui neutre.

Page 16: Món Invisible

23

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

El nombre màssic

És el nombre de partícules que hi ha al nucli d’un àtom. Per tant és la suma delnombre de protons, que representem amb la lletra Z, més el nombre de neutronsque representem amb la lletra N.

El nombre màssic es representa amb la lletra A.

A = Z + N

Sovint ens donen els nombres atòmic i màssic d’un element expressats de lasegüent manera:

AZX

X representa el símbol de l’element químicA el nombre màssicZ el nombre atòmic

ACTIVITATQuina és la configuració atòmica de l’àtom de bor, 5

11B? Dibuixa aquest àtom.

SolucióZ = 5

• Z correspon al nombre de protons, per tant, l’àtom de bor té 5 protons.• El nombre d’electrons també és de 5, ja que coincideix amb el de protons.Per saber com estan distribuïts aquests 5 electrons a l’escorça de l’àtom,apliquem l’expressió:

N = 2n2

1r nivell n = 1 → 2(1)2 = 2 electrons

2n nivell n = 2 → 2(2)2 = 8 electrons

Aquests càlculs ens donen el nombre màxim d’electrons que pot haver-hi encada un dels nivells d’energia de l’àtom.

En el primer nivell, hi col·locarem els 2 electrons que estan permesos.

En el segon nivell, hi col·locarem 5 - 2 = 3 electrons. El nombre màxim d’elec-trons que podem col·locar en el segon nivell és de 8, però en l’àtom de bornomés n’hi podem col·locar 3 perquè són els que li queden per col·locar des-prés d’haver-ne col·locat 2 en el primer nivell (recorda que l’àtom de bor no-més té 5 electrons en total).

Els electrons de l’última capa o nivell s’anomenen electrons de valència. Elbor té 3 electrons de valència.

Page 17: Món Invisible

Més endavant veurem que el nombre d’electrons de valència determina queun àtom tingui més o menys tendència a unir-se amb altres àtoms.

A = 11

• A correspon a la suma de protons més neutrons. Per saber el nombre deneutrons aplicarem la igualtat següent:

A = Z + N11 = 5 + N

N = 11 - 5 = 6 neutrons

ACTIVITATQuina és la configuració atòmica de l’àtom de Magnesi, 24

12 Mg? Dibuixa aquestàtom.

SolucióA = 24Z = 12

Fent càlculs equivalents als de l’activitat anterior, obtenim els següents resul-tats:

24

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

115B

nucli 5 protons

6 neutrons

escorça 5 electrons1r nivell 2e–

2n nivell 3e–

Àtom de bor

Page 18: Món Invisible

25

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

El magnesi té dos electrons de valència.

• Activitats d’aprenentatge 10 i 11

5. IsòtopsTots els àtoms d’un mateix element químic tenen igual nombre atòmic, és adir, igual nombre de protons.

Passa això també amb el nombre màssic?

No. Els àtoms d’un mateix element químic poden tenir diferent nombre màs-sic pel fet de tenir diferent nombre de neutrons.

Anomenem isòtops a dos o més àtoms d’un mateix element químic que tenen di-ferent nombre màssic, és a dir, diferent nombre de neutrons.

Fixa’t en els tres àtoms següents:

11 H; 21 H; 31 H

2412 Mg

nucli 12 protons

12 neutrons

escorça 12 electrons1r nivell 2e–

2n nivell 8e–

3r nivell 2e–

Page 19: Món Invisible

26

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

A Z protons neutrons electrons

11 H 1 1 1 0 1

21 H 2 1 1 1 1

31 H 3 1 1 2 1

Tots tres són àtoms d’hidrogen, per aixòtenen igual nombre atòmic (Z = 1). Re-corda que tots els àtoms d’un mateixelement químic tenen igual nombre atò-mic.

Aquests tres àtoms d’hidrogen tenen di-ferent nombre màssic (A). Això ens diuque no són ben bé iguals entre ells per-què tenen diferent nombre de neutrons.Aquests tres àtoms són isòtops.

Aquests tres isòtops (11 H; 2

1 H; 31 H) s’ano-

menen respectivament proti, deuteri itriti.

El proti és el més abundant (99,98%),després ve el deuteri (0,02%) i finalmentel triti, que es troba en quantitats gairebé inapreciables.

Per tant l’única diferència que poden tenir els àtoms d’un mateix elementquímic és el nombre de neutrons.

• Activitat d’aprenentatge 12

6. La massa atòmicaLa massa atòmica d’un element químic és la massa d’un àtom de l’element.

Aquesta massa es troba concentrada principalment en el nucli, ja que elselectrons gairebé no tenen massa.

Per mesurar la massa dels àtoms no són adequats ni els quilograms, ni elsgrams ni els mil·ligrams. Totes elles són unitats de mesura adequades per me-surar la massa dels objectes que es poden veure a ull nu, però no per l’àtom,el qual necessita una unitat de mesura molt més petita.

Per mesurar la massa dels àtoms es fa servir la unitat de massa atòmica, quees representa com a u.

Aquesta unitat correspon a una dotzena part de la massa d’un àtom de carboni (12C).

�����

������

������ �

������

������

�����

������

�����

Isòtops de l’hidrogen

Page 20: Món Invisible

27

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

La massa d’un protó i també la d’un neutró són aproximadament d’una u.

• Activitat d’aprenentatge 13

7. Ions

Els ions són àtoms que han perdut o guanyat electrons.

Hi ha dos tipus d’ions: cations i anions.

Un catió és un àtom que ha perdut un o més electrons i ha quedat carregatpositivament.

Un catió és un ió positiu.

Els cations es simbolitzen afegint un signe positiu per cada electró perdut alsímbol de l’element. El signe positiu es posa en forma de superíndex.

Per exemple:

Li+ correspon al catió liti. El catió Li+ s’ha format a partir d’un àtom de liti queha perdut un electró.

Ca2+ correspon al catió calci. El catió Ca2+ s’ha format a partir d’un àtom decalci que ha perdut dos electrons.

������������������ �

���

��

Àtom de 12C i definició de u

Page 21: Món Invisible

28

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Un anió és un àtom que ha guanyat un o més electrons i ha quedat carregatnegativament.

Un anió és un ió negatiu.

Els anions es simbolitzen afegint un signe negatiu per cada electró guanyatal símbol de l’element. El signe negatiu es posa en forma de superíndex.

Per exemple:

Cl- correspon a l’anió clorur. L’anió Cl- s’ha format a partir d’un àtom de clorque ha guanyat un electró.

S2- correspon a l’anió sulfur. L’anió sulfur s’ha format a partir d’un àtom de so-fre que ha guanyat dos electrons.

ACTIVITAT 1L’ió fluorur és el F-, què significa?

SolucióEl signe negatiu ens diu que es tracta d’un anió, és a dir, d’un àtom de flúorque ha guanyat un electró.

ACTIVITAT 2L’ió Fe3+, què significa?

SolucióEl signe positiu ens indica que es tracta d’un catió, és a dir, d’un àtom de ferroque ha perdut tres electrons.

• Activitat d’aprenentatge 14

Page 22: Món Invisible

8. Com s’ordenen els elements químics?

Primeres classificacions dels elements

Al llarg del segle XIX tingué lloc un gran avançament en el camp de la química.

Es van descobrir un nombre important d’elements químics, alguns dels qualstenien propietats semblants. Es va comprovar, per exemple, que el liti, el sodii el potassi eren semblants entre ells. També ho eren el clor, el brom i el iode.

Calia ordenar els elements químics coneguts, agrupant els que tenien propie-tats semblants.

Es van presentar diferents propostes d’ordenació, però cap d’elles era bonaperquè no seguia un criteri científic.

La taula periòdica de Mendeleiev i Meyer

El 1896, el químic rus D. Mendeleiev i l’alemany J. L. Meyer, van classificar els ele-ments químics en ordre creixent de les seves masses atòmiques.

Van veure que si col·locaven els elements ordenats en una taula amb files i co-lumnes, els elements d’una mateixa columna tenien propietats semblants entreells.

Mendeleiev va predir que faltaven per descobrir alguns elements químics,perquè li quedaven buits a la taula on havia ordenat els elements coneguts. Apartir de la posició del buit a la taula, Mendeleiev va predir les propietats quehavia de tenir l’element que ocuparia el buit. Posteriorment es van descobriraquests elements, les propietats dels quals van coincidir amb les que ja haviapredit Mendeleiev.

La taula periòdica de Mendeleiev, però, presentava algunes anomalies. Notots els elements quedaven ben classificats segons les seves propietats, enalguns casos calia alterar l’ordenació segons les masses atòmiques per acon-seguir-ho.

Més endavant es va demostrar que, si s’ordenaven els elements químics enfunció del seu nombre atòmic, tots els elements situats en una mateixa co-lumna tenien propietats semblants.

La taula periòdica actual

La taula periòdica o sistema periòdic actual conté tots els elements químics co-neguts ordenats en ordre creixent de nombre atòmic.

29

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Page 23: Món Invisible

30

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Amb el criteri d’ordenació actual, en funció del nombre atòmic, els elementsqueden correctament ordenats segons les seves propietats i, a més, quedarelacionada la seva posició a la taula periòdica amb la seva estructura elec-trònica, és a dir, en com tenen disposats els seus electrons.

La taula periòdica conté 18 columnes i 7 files.

• Les columnes s’anomenen grups o famílies.

El nom de família és degut al fet que tots els elements d’una columna tenen igualnombre d’electrons en l’últim nivell d’energia (electrons de valència). Això fa quetots ells tinguin propietats químiques molt semblants, ja que aquestes propie-tats depenen del nombre d’electrons de valència.

Alguns grups de la taula tenen un nom especial; per exemple el grup 1 és elgrup dels alcalins, el grup 2 és el grup dels alcalins terris, el grup 17 és elgrup dels halògens, el grup 18 és el grup dels gasos nobles.

• Les files s’anomenem també períodes.

Tots els elements d’un mateix període tenen el mateix nombre de nivells d’ener-gia ocupats per electrons.

El nombre de nivells ocupats per electrons coincideix amb el nombre del perí-ode. Per exemple, els elements del període 1 tenen electrons en el primer ni-vell d’energia, els del període 2 tenen electrons en els dos primers nivells d’e-nergia, els del període 3 tenen electrons en els tres primers nivells d’energia,

Taula periòdica actual de la Societat Catalana de Química

Page 24: Món Invisible

31

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

els del període 4 en els quatre primers nivells d’energia i així fins als del perí-ode 7, que tenen electrons en els 7 nivells d’energia.

Actualment es coneixen 109 elements diferents, dels quals només 92 es tro-ben en la natura, la resta s’han obtingut al laboratori.

A la taula periòdica cada element es representa mitjançant el seu símbol, elnombre atòmic i la massa atòmica.

ACTIVITATPodries dir per què anomenem periòdica a la taula on tenim ordenats els ele-ments químics?

SolucióEl nom de taula periòdica ve del fet que les propietats dels elements de lataula (densitat, temperatura d’ebullició, temperatura de fusió, reactivitat,etc.) varien de manera periòdica quan aquests són ordenats en funció del seunombre atòmic.

Classificació dels elements

Metalls, no metalls i semimetallsA la taula periòdica hi ha una divisió en forma d’escala que separa els ele-ments metàl·lics dels no metàl·lics. Els elements que toquen la divisió són elssemimetalls.

Els metalls són el grup majoritari d’elements de la taula periòdica. Ocupen labanda esquerra i el mig. A temperatura ambient són sòlids (menys el mercu-ri, que és líquid). Són brillants, bons conductors de la calor i de l’electricitati tenen tendència a perdre electrons de valència, quedant en forma d’ionspositius.

Els no metalls estan situats a la regió superior dreta de la taula periòdica.Són mals conductors de la calor i de l’electricitat. A temperatura ambient al-guns d’ells es troben en estat sòlid (S), altres en estat líquid (Br) i altres en es-tat gas (N, O, F, Cl).

Element químic de la taula periòdica

Page 25: Món Invisible

32

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Els semimetalls estan situats entre els metalls i els no metalls. Són semime-talls el bor (B), el silici (Si), el germani (Ge) i l’arseni (As). A temperatura am-bient són sòlids.

L’hidrogenL’hidrogen és l’element de la taula periòdica que té l’estructura més senzilla.L’àtom d’hidrogen té només un protó al nucli i un electró a l’escorça.

Les propietats de l’hidrogen no s’assemblen a les de cap grup d’elements, peraixò no se li pot assignar una posició definida a la taula periòdica. Es col·locaal grup dels metalls alcalins perquè, com ells, té un electró de valència, peròl’hidrogen no té caràcter metàl·lic.

Els gasos noblesEstan situats a la columna de la dreta de la taula periòdica. El fet que tinguin8 electrons de valència (el que anomenem estructura d’octet) els dóna unasingular estabilitat, que fa que en condicions normals no reaccionin amb al-tres elements químics. Els gasos nobles són l’heli (He), el neó (Ne), l’argó (Ar),el criptó (Kr), el xenó (Xe) i el radó (Rn).

Elements lantànids i actínidsSi et fixes en el període 6 de la taula periòdica veuràs que es passa de l’ele-ment 57, el lantani, al 72, l’hafni. Els 14 elements que falten entre aquests dosestan col·locats a la part inferior de la taula. S’anomenen elements lantànids itots ells tenen propietats molt semblants.

El mateix passa amb el període 7. Els elements que falten entre el 89 i el 104estan col·locats a la part inferior de la taula, juntament amb els lantànids.Aquests elements són els actínids. Tots ells tenen propietats molt semblants.

Els lantànids i actínids es col·loquen a la part inferior de la taula perquèaquesta quedi més curta i sigui més manejable.

Divisió entre metalls i no metalls en la taula periòdica

Page 26: Món Invisible

33

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

ACTIVITAT Classifica els elements químics següents en metalls i no metalls.

Fe, C, H, Cu, O, Cr, S

SolucióSón metalls els elements següents: Fe, Cu, CrSón no metalls els elements següents: C, H, O, S

• Activitat d’aprenentatge 15

9. La radioactivitat Quan parlem de radioactivitat és important que diferenciem la radioactivitatnatural de la radioactivitat artificial.

La radioactivitat natural

La radioactivitat natural és un fenomen que té lloc al nucli d’alguns d’àtomsanomenats radioactius.

Els nuclis dels àtoms radioactius són inestables, això fa que emetin radia-cions de manera espontània.

Hi ha tres tipus de radiacions radioactives:

— la radiació alfa— la radiació beta— la radiació gamma

Aquestes radiacions, igual com els raigs X, poden produir alteracions impor-tants quan entren en contacte amb els sers vius. Els seus efectes poden sermolt greus i irreversibles, per la qual cosa, calen rigoroses mesures de segu-retat en la manipulació del material radioactiu.

La radioactivitat artificial

La radioactivitat artificial és el procés d’emissió de partícules i radiacions perpart de nuclis als quals s’ha bombardejat amb neutrons o altres partículesper fer-los inestables o radioactius.

Els isòtops radioactius o radioisòtops, per tant, poden ser naturals o artifi-cials. Alguns d’ells tenen aplicacions en diferents camps com pot ser la medi-cina, la biologia, la indústria, la datació de restes orgàniques, etc.

En medicina es poden utilitzar amb la finalitat de diagnosticar alguna malal-tia i també amb finalitats terapèutiques. En la radioteràpia, per exemple, s’u-sen les radiacions emeses pel radioisòtop 60Co (bomba de cobalt) per bom-bardejar tumors cancerosos.

Page 27: Món Invisible

34

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

En la indústria les radiacions gamma permeten detectar defectes, com es-querdes o porus, en estructures metàl·liques. També permeten la radioesteri-lització, és a dir, l’eliminació d’elements patògens en els aliments amb radia-ció gamma.

La datació de les restes orgàniques es fa amb l’isòtop 14C.

10. Els compostos químicsAlguns elements químics com l’oxigen i el nitrogen de l’aire, els metalls no-bles: l’or, la plata i el platí... es troben lliures en la naturalesa. Però la majoriad’elements químics els trobem combinats els uns amb els altres formant elsanomenats compostos químics.

Un compost químic és una substància pura que s’ha format a partir de la combi-nació de dos o més elements químics.

La part més petita d’un compost químic que continua mantenint les propie-tats del compost és una molècula de compost.

Una molècula està formada per la unió de dos o més àtoms dels diferents ele-ments que formen el compost.

Els compostos químics es representen mitjançant fórmules químiques.

La fórmula també serveix per representar una molècula de compost.

������������

�����������

������� ���

�����!�

Diferent poder de penetració de les radiacions

Page 28: Món Invisible

35

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Si et fixes en la imatge hi veuràs repre-sentades cinc molècules diferents.Aquestes molècules són la part més peti-ta que podem tenir dels compostos quí-mics següents: amoníac, hidròxid desodi, òxid d’alumini, alcohol etílic i metà.

Anem a llegir algunes de les fórmulesd’aquests compostos i a parlar de les se-ves molècules.

a) NH3

És la fórmula del compost químic ano-menat amoníac. La fórmula ens diuque l’amoníac (compost químic) s’ha for-mat a partir de la unió de dos elementsquímics que són el nitrogen (N) i l’hidro-gen (H).

La part més petita que podem tenir d’a-moníac i que continua mantenint totes les propietats de l’amoníac és una mo-lècula d’amoníac.

Fixa’t en la molècula d’amoníac. Hi veuràs que està formada per quatreàtoms, un dels quals és de nitrogen i els altres tres són d’hidrogen.

És important que recordis el següent:

En les fórmules químiques, hi trobem els símbols dels elements que formen elcompost. Els nombres que acompanyen els símbols (subíndexs) ens indiquen elnombre d’àtoms de cada element que forma cada molècula de compost. Quan elnombre d’àtoms és un, no es posa cap nombre com a subíndex.

b) CH3CH2OH

És la fórmula química del compost anomenat químicament alcohol etílic i enllenguatge quotidià alcohol. La fórmula ens diu que cada molècula d’alcoholestà formada per dos àtoms de carboni, sis àtoms d’hidrogen i un àtom d’oxi-gen.

ACTIVITATAra prova a llegir tu sol la fórmula següent: CH4.

a) Quants elements formen el compost metà (CH4)?b) Quants àtoms té cada molècula de compost?c) Quina és la part més petita de metà que continua mantenint les propietats

del metà?

Page 29: Món Invisible

36

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Solucióa) El compost metà està format per dos elements químics que són el carboni

(C) i l’hidrogen (H).b) Si ens fixem en els subíndexs, veiem que el carboni no té subíndex, la qual

cosa ens indica que hi ha un àtom de carboni (recorda que quan el subín-dex és un no s’hi posa). L’hidrogen té subíndex 4. Per tant, cada molèculade CH4 està formada per un àtom de carboni i quatre àtoms d’hidrogen.

c) La part més petita de metà que continua mantenint les propietats delmetà és una molècula de metà.

• Activitat d’aprenentatge 16

11. L’enllaç químicJa has vist que els àtoms s’uneixen entre ells per formar agrupacions mésgrans, per exemple, les molècules.

Anomenem enllaç químic a la unió que formen els àtoms.

Els àtoms s’uneixen entre ells a fi d’augmentar la seva estabilitat.

Els àtoms poden unir-se entre ells mitjançant tres tipus d’enllaços: enllaç iò-nic, enllaç covalent o enllaç metàl·lic.

Les propietats de les substàncies depenen del tipus d’enllaç que hi ha entreels seus àtoms.

��!�� ��� ����������"����!�

�� ������#� $

��#�

#��

#��

#

#

��

��

Page 30: Món Invisible

37

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Mira amb atenció la taula anterior. Hi tens dibuixades les molècules de clorurd’hidrogen, d’aigua i d’etanol.

En la primera fila tens les molècules dibuixades seguint l’anomenat model deboles, és a dir, cada àtom de la molècula s’ha dibuixat com una bola.

En la segona fila ja hi ha més informació perquè ens mostra com estan enlla-çats els àtoms de cada molècula entre ells.

L’altra fila ens dóna informació de la fórmula.

ACTIVITAT 1Fixa’t bé en la informació que et dóna la segona fila.

La molècula de clorur d’hidrogen conté un àtom de clor i un àtom d’hidrogen.Els dos àtoms estan units per una ratlla. Això ens diu que els dos àtoms for-men un enllaç.

Ara es tracta que construeixis a casa teva la molècula de clorur d’hidrogen.

Necessitaràs plastilina de dos colors i escuradents.

Fes dues boletes de plastilina de dos colors diferents. Pensa que la boleta declor ha d’ésser més gran que la d’hidrogen.

Uneix les dues boletes amb un escuradents.

Ja has construït la molècula de clorur d’hidrogen.

Fes el mateix amb la molècula d’aigua i amb la d’etanol (alcohol comú).

Quan hagis construït les molècules, juga amb elles. Pensa que les molèculesque formen les substàncies no estan quietes. Les molècules poden vibrar, gi-rar i traslladar-se.

Fes moure les molècules!

ACTIVITAT 2Si tens temps anima’t i construeix moltes molècules d’aigua. Omple amb ellesun recipient. Estaràs veient l’estructura interna de l’aigua amb moltíssimsaugments!

Page 31: Món Invisible

38

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

12. Les transformacions de cada diaCada moment, al nostre entorn podem observar com es transforma la matè-ria.

Les transformacions que modifiquen l’estructura interna de la matèria lesanomenem reaccions químiques o canvis químics.

Les reaccions químiques no només tenen lloc als laboratoris; a la natura, a lacuina de casa... tenen lloc moltes reaccions químiques.

Fer un ou ferrat és fer una reacció química perquè l’ou ferrat té característi-ques molt diferents de l’ou fresc.

Un clau rovellat ha patit una reacció química: l’oxigen de l’aire ha reaccionatamb el ferro del clau i s’ha format òxid.

Per tant, podem dir que una reacció química s’esdevé quan a partir d’una o méssubstàncies es produeixen altres substàncies amb característiques diferents deles inicials.

ACTIVITAT 1Pensa en reaccions químiques que tinguin lloc a casa teva i apunta-les. Veu-ràs quant quotidiana és la química.

En les reaccions químiques no es perd ni es guanya cap àtom. Els àtoms que hi haen les substàncies inicials s’ordenen de diferent manera per donar lloc a les subs-tàncies finals.

Amb tot el que hem dit, creus que tots els canvis que ens envolten són reac-cions químiques?

ACTIVITAT 2Raona si els fenòmens següents són reaccions químiques:

a) l’ebullició de l’aiguab) la caiguda d’una pedra

Page 32: Món Invisible

39

UN

ITA

T 1

CO

M É

S L

A M

AT

ÈR

IA P

ER

DIN

S?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

SolucióL’ebullició de l’aigua i la caiguda d’una pedra no són reaccions químiques,perquè ni l’aigua ni la pedra canvien la seva naturalesa en aquests proces-sos.

Les transformacions que no modifiquen la naturalesa de la substància queestà canviant les anomenem canvis físics.

13. Les etiquetes dels productes químicsAlguns dels productes químics que tens a casa porten símbols de perillositat.Aquests símbols són universals i serveixen per indicar el comportament deles substàncies. La substància... és corrosiva? És verinosa? És inflamable?

ACTIVITATMira etiquetes de substàncies químiques que tinguis a casa, per exemple llei-xiu, alcohol, detergents...

Alguna d’elles portarà algun dels símbols de la imatge. A partir dels símbolsraona quines mesures de seguretat has de seguir quan facis servir els pro-ductes.

És molt important que t’acostumis a mirar els símbols de perillositat de lesetiquetes a fi d’evitar-te sorpreses quan facis servir els productes.

Page 33: Món Invisible

40

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

ACTIVITATS D’APRENENTATGE

Activitat 1Digues quatre substàncies de la naturalesa que van ser proposades pelsgrecs com a constituents de la matèria.

Activitat 2Segons Demòcrit i Leucip, quin era el constituent bàsic de la matèria del’Univers?

Activitat 3Quin significat té en grec la paraula àtom?

Activitat 4Què ens diu la teoria atòmica de Dalton?

Activitat 5Digues tres característiques de l’àtom de Dalton.

Activitat 6Completa la taula següent.

PARTS DE L’ÀTOM PARTÍCULES SUBATÒMIQUES CÀRREGA

Page 34: Món Invisible

41

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 7Explica què ens diu dels electrons el model atòmic anterior al model quàn-tic.

Activitat 8Fes servir la fórmula N = 2n2 per calcular el nombre màxim d’electrons quehi pot haver en el segon i quart nivell d’energia d’un àtom.

Activitat 9Completa la taula següent.

Nom de l’element Símbol

Al

Argó

S

Bari

Br

Calci

C

Zinc

Cl

Cobalt

Cu

Estany

F

Fòsfor

He

Hidrogen

Fe

Magnesi

Hg

Níquel

Page 35: Món Invisible

42

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Nom de l’element Símbol

N

Or

O

Argent

Pt

Plom

K

Silici

Na

Activitat 10Defineix:

• Element químic

• Nombre atòmic

• Nombre màssic

Activitat 11Quina és la configuració atòmica de l’àtom 19

9F?

Quants electrons de valència té?

Activitat 12Són iguals els àtoms següents: 11H; 21H; 31H?

Page 36: Món Invisible

43

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 13Amb quina unitat es mesura la massa dels àtoms?

Activitat 14Omple els buits.

Un catió és un àtom que ........ ............ un o més electrons i ha quedat carre-gat ......................... .

Un catió és un ........ positiu.

Un anió és un àtom que ....... ................. un o més electrons i ha quedat car-regat ..........................

Un anió és un ......... negatiu.

Activitat 15Uneix amb fletxes:

Mendeleiev i Meyer tenen configuració d’octet

Taula periòdica actual elements amb propietats químiquesmolt semblants

Grup o família ocupen la banda dreta de la taula pe-riòdica

Període tenen igual nombre de nivells ocupats

Metalls taula periòdica ordenada en funció dela massa atòmica

No metalls disposició electrònica molt estable

Gasos nobles taula periòdica ordenada en funció delnombre atòmic

Octet ocupen la banda esquerra i el mig de lataula periòdica

Activitat 16Classifica les següents substàncies segons siguin elements químics o com-postos químics. Justifica la teva classificació.

Fe, CO2, Pb, NaCl, H2O, KBr

Page 37: Món Invisible

44

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ

Activitat 1Uneix amb fletxes:Donà el primer model atòmic electronsEns dóna el nombre de protons d’un àtom J. DaltonTenen igual càrrega que els protons, però negativa ferroCompost químic nombre màssicEns dóna el nombre de protons més neutrons ZElement químic aigua (H2O)

Activitat 2Omple els buits.L’àtom de Dalton és una boleta ...................... , ..................... i sense cap es-tructura .....................Actualment sabem que l’àtom té dues parts: ..................... i ..................... .Al nucli hi ha els ....................., partícules de la mateixa càrrega que l’electró,però ..................... i també els neutrons.A l’escorça hi ha els .................... . Aquests giren descrivint .................... al vol-tant del nucli. El nombre d’electrons d’un àtom és igual al de ....................., laqual cosa fa que l’àtom sigui neutre.Dins dels àtoms, els electrons giren al voltant del nucli únicament en ....................., que són les ..................... .Els elements químics són ..................... ..................... que no es poden des-compondre en altres substàncies més simples. Estan formats per .................................Cada element es representa universalment mitjançant un ......................

Activitat 3a) Dóna la configuració atòmica de l’argó 40

18Ar.

b) Raona si aquest àtom tindrà tendència a formar enllaços amb altresàtoms.

Page 38: Món Invisible

45

UN

ITA

T 1

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Activitat 4Omple els buits.Anomenem ..................... dos o més àtoms d’un mateix element químic quetenen diferent nombre màssic, és a dir, diferent nombre de ......................La massa atòmica d’un element químic és la massa d’.... ................. de l’ele-ment.Els cations són àtoms que han perdut ..... o més ......................Els anions són àtoms que han ..................... un o més electrons.Mendeleiev i Meyer van ordenar els elements químics en ........... ....................de les seves masses atòmiques.La taula periòdica actual conté tots els elements químics coneguts orde-nats en ordre creixent de .......................... ...........................La taula periòdica conté ........ columnes i ........... files.Les columnes s’anomenen ............. o famílies.Tots els elements d’una mateixa família tenen igual nombre d’.........................................., això fa que tinguin igual propietats ......................Les files s’anomenen també ......................Tots els elements d’un mateix període tenen igual ............. .............................ocupats per electrons.Classifiquem els elements a la taula periòdica en ....................., ........................i semimetalls.La radioactivitat natural és un fenomen que té lloc en el .......... d’algunsàtoms, anomenats radioactius. Els nuclis d’aquests àtoms són ......................Això fa que emetin ..................... de manera espontània.Els àtoms s’uneixen entre ells a fi d’augmentar la seva ......................

Activitat 5Classifica les següents substàncies segons siguin elements químics o com-postos químics.

MgCl2, N20, Cu, LiBr2, Co

Page 39: Món Invisible

46

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE

Activitat 1Digues quatre substàncies de la naturalesa que van ser proposades pelsgrecs com a constituents de la matèria.L’aigua, l’aire, la terra i el foc.

Activitat 2Segons Demòcrit i Leucip, quin era el constituent bàsic de la matèria del’Univers?L’àtom.

Activitat 3Quin significat té en grec la paraula àtom?Àtom en grec significa indivisible.

Activitat 4Què ens diu la teoria atòmica de Dalton?• La matèria està formada per partícules molt petites i indivisibles anome-nades àtoms.

• Hi ha diferents tipus d’àtoms, els quals es diferencien per la seva massa iles seves propietats.

• Les substàncies que tenen tots els àtoms iguals els anomenem elementsquímics.

• Els àtoms dels diferents elements químics es combinen entre ells per for-mar les molècules, que són les partícules que formen els compostos quí-mics.

Activitat 5Digues tres característiques de l’àtom de Dalton.L’àtom de Dalton és massís, indivisible i sense estructura interna.

Activitat 6Completa la taula següent:

PARTS DE L’ÀTOM PARTÍCULES SUBATÒMIQUES CÀRREGA

NUCLI PROTONS POSITIVANEUTRONS SENSE CÀRREGA

ESCORÇA ELECTRONS NEGATIVA

Page 40: Món Invisible

47

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 7Explica què ens diu dels electrons el model atòmic anterior al model quàn-tic.• Dins dels àtoms, els electrons giren al voltant del nucli únicament en unesòrbites, que són les permeses.

• A cada òrbita, també anomenada nivell, li correspon un determinat valord’energia. Com més proper està un nivell del nucli, més baixa és la sevaenergia.

• Els electrons, absorbint o cedint energia, poden canviar de nivell. Si unelectró absorbeix energia, pot saltar cap a una òrbita més llunyana delnucli i si, en canvi, emet energia, passarà a una òrbita més propera al nu-cli.

Activitat 8Fes servir la fórmula N = 2n2 per calcular el nombre màxim d’electrons quepoden haver-hi en el segon i quart nivell d’energia d’un àtom.Fem els càlculs amb l’expressió i els resultats són els següents:

N = 2n2

2n nivell n = 2 2(2)2 = 8 electrons

4t nivell n = 4 2(4)2 = 32 electrons

Activitat 9Completa la taula següent.

Nom de l’element Símbol

Alumini Al

Argó Ar

Sofre S

Bari Ba

Brom Br

Calci Ca

Carboni C

Zinc Zn

Clor Cl

Cobalt Co

Coure Cu

Estany Sn

Fluor F

Fòsfor P

Heli He

Page 41: Món Invisible

48

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Nom de l’element Símbol

Hidrogen H

Ferro Fe

Magnesi Mg

Mercuri Hg

Níquel Ni

Nitrogen N

Or Au

Oxigen O

Argent Ag

Platí Pt

Plom Pb

Potassi K

Silici Si

Sodi Na

Activitat 10Defineix:

• Element químicEls elements químics són substàncies pures que no es poden descompon-dre en altres substàncies més simples. Estan formats per àtoms.Cada element es representa universalment mitjançant un símbol, que con-sisteix en una o dues lletres del seu nom. El símbol també serveix per re-presentar un àtom de l’element.Els elements químics estan ordenats a la taula periòdica.

• Nombre atòmicÉs el nombre de protons que té un àtom en el nucli. Tots els àtoms d’unmateix element químic tenen igual nombre de protons en el nucli, per tant,tenen igual nombre atòmic.El nombre atòmic es representa amb la lletra Z.El nombre atòmic coincideix amb el nombre d’electrons de l’àtom, perquèl’àtom és neutre, per tant, té igual nombre de protons que d’electrons.

• Nombre màssicÉs el nombre de partícules que hi ha en el nucli d’un àtom. Per tant, és lasuma del nombre de protons, que representem amb la lletra Z, més elnombre de neutrons, que representem amb la lletra N.El nombre màssic es representa amb la lletra A.

Page 42: Món Invisible

49

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 11Quina és la configuració atòmica de l’àtom 199 F? Quants electrons de valència té?

El 919 F té 7 electrons de valència.

Activitat 12Són igual els àtoms següents: 11H; 21 H; 31H?No, aquests tres àtoms son isòtops perquè tenen igual nombre atòmic (Z = 1) però diferent nombre màssic.

Activitat 13Amb quina unitat es mesura la massa dels àtoms?Amb la unitat de massa atòmica (u). Aquesta unitat correspon a una dotze-na part de la massa d’un àtom de carboni (12C).

Activitat 14Omple els buits.Un catió és un àtom que ha perdut un o més electrons i ha quedat carregatpositivament.Un catió és un ió positiu.Un anió és un àtom que ha guanyat un o més electrons i ha quedat carre-gat negativament.Un anió és un ió negatiu.

Activitat 15Uneix amb fletxes.

Mendeleiev i Meyer tenen configuració d’octetTaula periòdica actual elements amb propietats quími-

ques molt semblantsGrup o família ocupen la banda dreta de la taula

periòdicaPeríode tenen igual nombre de nivells ocu-

patsMetalls taula periòdica ordenada en funció

de la massa atòmicaNo metalls disposició electrònica molt estableGasos nobles taula periòdica ordenada en funció

del nombre atòmicOctet ocupen la banda esquerra i el mig

de la taula periòdica

199 F

nucli9 protons

10 neutrons

escorça 9 electrons1r nivell 2e–

2n nivell 7e–

Page 43: Món Invisible

50

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 16Classifica les següents substàncies segons siguin elements químics o com-postos químics. Justifica la teva classificació.

Fe, CO2, Pb, NaCl, H2O, KBr

Són compostos químics el CO2, el NaCl, l’H2O i el KBr perquè estan formatsper la combinació de més d’un element químic.La resta són elements químics.

Page 44: Món Invisible

51

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ

Activitat 1Uneix amb fletxes. Donà el primer model atòmic electronsEns dóna el nombre de protons d’un àtom J. DaltonTenen igual càrrega que els protons, ferroperò negativaCompost químic nombre màssicDóna el nombre de protons Zmés neutronsElement químic aigua (H2O)

Activitat 2Omple els buits.L’àtom de Dalton és una boleta massissa, indivisible i sense cap estructu-ra interna.Actualment sabem que l’àtom té dues parts: el nucli i l’escorça.Al nucli hi ha els protons, partícules de la mateixa càrrega que l’electró,però positiva i també els neutrons.A l’escorça hi ha els electrons. Aquests giren descrivint òrbites al voltantdel nucli. El nombre d’electrons d’un àtom és igual al de protons, la qualcosa fa que l’àtom sigui neutre.Dins dels àtoms, els electrons giren al voltant del nucli únicament en unesòrbites, que són les permeses.Els elements químics són substàncies pures que no es poden descompon-dre en altres substàncies més simples. Estan formats per àtoms.Cada element es representa universalment mitjançant un símbol.

Activitat 3a) Dóna la configuració atòmica de l’argó 40

18Ar. b) Raona si aquest àtom tindrà tendència a formar enllaços amb altres

àtoms.

L’àtom d’argó té 8 electrons de valència, per tant té estructura d’octet.Aquesta estructura li dóna molta estabilitat, per la qual cosa no tindrà ten-dència a formar enllaç amb altres àtoms.L’argó és un gas noble.

4018Ar

nucli 18 protons

22 neutrons

escorça 18 electrons1r nivell 2e–

2n nivell 8e–

3r nivell 8e–

Page 45: Món Invisible

52

UN

ITA

T 1

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Activitat 4Omple els buits.Anomenem isòtops dos o més àtoms d’un mateix element químic que te-nen diferent nombre màssic, és a dir, diferent nombre de neutrons.La massa atòmica d’un element químic és la massa d’un àtom de l’ele-ment.Els cations són àtoms que han perdut un o més electrons.Els anions són àtoms que han guanyat un o més electrons.Mendeleiev i Meyer van ordenar els elements químics en ordre creixent deles seves masses atòmiques.La taula periòdica actual conté tots els elements químics coneguts orde-nats en ordre creixent de nombre atòmic.La taula periòdica conté 18 columnes i 7 files.Les columnes s’anomenen grups o famílies.Tots els elements d’una mateixa família tenen igual nombre d’electrons devalència, això fa que tinguin igual propietats químiques.Les files s’anomenen també períodes.Tots els elements d’un mateix període tenen igual nombre de nivells ocu-pats per electrons.Classifiquem els elements a la taula periòdica en metalls, no metalls i se-mimetalls.La radioactivitat natural és un fenomen que té lloc en el nucli d’algunsàtoms, anomenats radioactius. Els nuclis d’aquests àtoms són inestables.Això fa que emetin radiacions de manera espontània.Els àtoms s’uneixen entre ells a fi d’augmentar la seva estabilitat.

Activitat 5Classifica les següents substàncies segons siguin elements químics o com-postos químics.

MgCl2, N20, Cu, LiBr2, Co

Són compostos químics el MgCl2 , l’N20 i el LiBr2.

Són elements químics el Cu i el Co.

Page 46: Món Invisible

53

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

EU

NIT

AT

1Q

HA

S T

RE

BA

LL

AT

?

quèhas treballat?

Page 47: Món Invisible

54

UN

ITA

T 1

CO

M H

O P

OR

TO

?M

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

comho porto?

Omple la graella següent posant una creu on correspongui.

En acabar la unitat, sóc capaç de...

Bé A mitges Malament

Enunciar algunes propostes històriques sobre la constitució de la matèria.

Descriure el model atòmic actual.

Definir i treballar els conceptesd’element químic, isòtop, ió i massaatòmica.

Descriure la configuració atòmicad’un àtom a partir dels seus nombresatòmic i màssic.

Descriure la taula periòdica actual.

Interpretar el fenomen de la radioactivitat.

Classificar les substàncies químiquessegons siguin elements químicso compostos químics.

Page 48: Món Invisible

55

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Unitat 2ELS ESTATS DE LA MATÈRIA

Page 49: Món Invisible

56

UN

ITA

T 2

QU

È T

RE

BA

LL

AR

ÀS

?M

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

quètreballaràs?En acabar la unitat has de ser capaç de:

• Descriure les característiques dels estats de lamatèria i dels canvis d’estat.

• Aplicar la teoria cinètico-molecular per explicardiferents fenòmens.

• Diferenciar les substàncies pures de les mescles.• Descriure els principals tipus de mescles.• Calcular concentracions de dissolucions.

Page 50: Món Invisible

57

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

1. Estats de la matèria

La matèria pot presentar-se en tres estats: sòlid, líquid i gasós.Les condicions de pressió i temperatura determinen que una mateixa subs-tància es trobi en un o altre estat.L’estat físic en què es troba una substància ens indica la intensitat dels enlla-ços que mantenen unides les seves partícules.L’aigua és una substància química que podem fàcilment trobar en estat sòlid,líquid i gasós en situacions quotidianes.Quan parlem de l’aigua en estat sòlid ens referim al gel, en estat líquid a l’ai-gua que bevem i en estat gasós al vapor d’aigua.Que l’aigua es trobi en un o altre estat depèn de les condicions de pressió itemperatura. A la pressió d’1 atmosfera, l’aigua és líquida entre 0oC i 100oC; per sota de 0oCes troba en estat gel i per sobre de 100oC en estat vapor.Els enllaços que mantenen unides les molècules d’aigua són forts en l’estatsòlid, febles en l’estat líquid i molt febles en l’estat gasós.

Aigua en estat sòlid, líquid i gas

• Activitat d’aprenentatge 1

2. Canvis d’estat

Anima’t a fer les següents experiències! Afegeix uns glaçons de gel a una beguda i espera’t una estona. Què els ha passat als glaçons?

Col·loca unes boletes de càmfora a l’armari i observa-les al cap d’uns dies.Què els ha passat a les boletes?

Deixa un vas amb aigua a temperatura ambient durant uns dies i llavors ob-serva-la.Què li ha passat a l’aigua?

Podríem dir que els glaçons, les boletes i l’aigua han desaparegut, però el querealment ha passat és que han canviat d’estat.

Page 51: Món Invisible

58

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Escalfant o refredant les substàncies aconseguim que canviïn d’estat.

Els canvis d’estat possibles els tenim representats en el següent diagrama.

Fusió i solidificació

La fusió és el pas de sòlid a líquid.

Agafa uns glaçons de gel i deixa’ls en un vas a temperatura ambient.

Els glaçons comencen a absorbir calor de l’atmosfera i la seva temperatura vaaugmentant fins arribar a 0oC. A aquesta temperatura té lloc la fusió del gel.Pots observar-ho veient com els glaçons es fonen i es converteixen en aigua.

Amb un termòmetre pots comprovar que mentre dura la fusió del gel, la tem-peratura del sistema gel - aigua es manté constant i igual a 0oC.

Si quan s’ha fos tot el gel tornes a refredar l’aigua líquida, que està a 0oC,aquesta aigua es torna altra vegada gel. L’aigua es solidifica.

La solidificació és el pas de líquid a sòlid.

Els processos de fusió i de solidificació, com tot canvi d’estat, es produeixena temperatura constant.

Cada sòlid té una temperatura de fusió determinada, que és la mateixa quela de solidificació.

Aquesta temperatura depèn de la pressió a la que es troba el sòlid.

Vaporització i condensació

La vaporització és el pas de líquid a gas.

Aquest canvi d’estat pot tenir lloc de dues maneres diferents: mitjançant eva-poració o mitjançant ebullició.

Page 52: Món Invisible

59

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Evaporació

Vaporització

Ebullició

Amb la següent experiència podràs observar els fenòmens d’ebullició i eva-poració:

• Omple dos vasos d’aigua.• Escalfa un d’ells fins a 100oC. Observaràs que a aquesta temperatura es van

formant bombolles en tot el líquid, les quals pugen a la superfície i explotenpassant a gas. Aquest canvi d’estat l’anomenem ebullició.

• Si tens un termòmetre podràs comprovar que l’aigua manté la temperaturaconstant de 100oC mentre dura l’ebullició.

• Amb poca estona et quedarà el vas sense aigua perquè l’ebullició és el pasde líquid a gas (vaporització) de manera ràpida.

• Deixa l’altre got a temperatura ambient i vés observant-lo cada dia. • Veuràs que l’aigua es va vaporitzant a poc a poc. Es tracta d’una evapora-

ció perquè el procés té lloc de manera lenta i a temperatura ambient.• Si pots recollir el vapor d’aigua i refredar-lo, tornaràs a tenir aigua. D’a-

quest procés se’n diu condensació o liquació.

La liquació o condensació és el procés invers a la vaporització.

La sublimació

La sublimació és el nom que rep el canvi d’estat que passa directament de sòlid agas o de gas a sòlid, sense passar per líquid.

A la pressió atmosfèrica només sublimen unes poques substàncies com la nafta-lina o el iode.

És una vaporització lenta. Les molècules líqui-des passen a vapor lentament.

Només passen a vapor les molècules de la su-perfície del líquid.

Té lloc a qualsevol temperatura.

El fenomen de l’evaporació explica que pu-guem eixugar la roba molla, que es formin nú-vols a partir de l’aigua dels oceans, rius i llacs,etc.

És una vaporització ràpida i tumultuosa.

Té lloc a tot el líquid. És a dir, passen a vapormolècules de qualsevol punt del líquid.

La temperatura d’ebullició és característicade cada líquid i depèn de la pressió a la que estroba. L’ebullició de l’aigua es produeix a 100oCsi la pressió és d’una atmosfera (1 atm).

Page 53: Món Invisible

60

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

La sublimació permet explicar la «desaparició» de les boletes de naftalina de l’ar-mari. Les boletes no han desaparegut, han sublimat, és a dir, han passat directa-ment de sòlid a gas.

Les variacions de la temperatura en els canvis d’estat

Observa el gràfic.

En ell hi tenim representades les variacions de temperatura que assoleix unasubstància pura que es troba en estat sòlid quan se li va subministrant calor.

Podem observar el següent:

• la substància en estat sòlid o líquid augmenta la seva temperatura quan seli subministra calor.

• la temperatura de la substància es manté constant durant els canvis d’estatde fusió i ebullició.

Canvia la naturalesa de les substàncies en els canvis d’estat?

Els canvis d’estat són canvis físics, això vol dir que no alteren la naturalesaquímica de la substància.

L’aigua, com qualsevol altra substància, en passar de l’estat sòlid a l’estat lí-quid o d’aquest a l’estat gas o en fer els canvis inversos no canvia la seva na-turalesa, no deixa d’ésser aigua. El que sí que canvien són algunes de les se-ves propietats com la densitat, la duresa, la capacitat de fluir, etc.

Podem variar les temperatures de fusió i d’ebullició d’una substància pura?

Les substàncies pures tenen una temperatura de fusió i ebullició fixes a unapressió determinada.

Podem variar la temperatura de fusió o d’ebullició d’una substància afegint-liuna altra substància o bé variant-li la pressió.

Pensa en les situacions següents:

• A l’hivern tirem sal sobre la neu que ha caigut a la carretera.• El radiador del cotxe no conté aigua pura, sinó que conté aigua barrejada

amb un líquid anticongelant.

Page 54: Món Invisible

61

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

En totes dues situacions afegim una substància a l’aigua perquè aquesta dei-xi de ser aigua pura.

L’aigua barrejada amb sal o amb anticongelant té diferent temperatura de fu-sió i d’ebullició que l’aigua pura.

L’aigua amb sal congela a una temperatura més baixa de 0oC. Afegint sal a laneu aconseguim que aquesta no es geli fins a temperatures negatives i que,per tant, no sigui perillosa per a la circulació.

El líquid anticongelant que afegim a l’aigua fa que aquesta congeli a tempera-tures més baixes de 0oC. D’aquesta manera evitem que l’aigua es torni sòlidadins del radiador i pugui trencar-lo.

Pensa en les situacions següents:

• Les verdures es couen més ràpidament en una olla a pressió que en unaolla oberta a l’aire lliure.

• La temperatura d’ebullició de l’aigua dalt d’una muntanya ha estat de 80oC.

En l’olla a pressió l’aigua està sotmesa a una pressió molt més gran que enuna olla oberta a l’atmosfera. Això fa que l’aigua bulli a temperatures prope-res als 120oC.

Aquestes temperatures tan altes fan que la cocció dels aliments sigui molt ràpida.

En una muntanya la pressió disminueix, per això l’aigua bull a temperaturesinferiors a 100oC.

El quart estat de la matèria: l’estat plasma

El quart estat de la matèria o estat plasma és un estat menys conegut que elsanteriors.

Calen temperatures molt elevades perquè la matèria es trobi en estat deplasma.

En aquest estat els nuclis dels àtoms es troben separats dels electrons.

Les altes temperatures han permès que es vencin les forces d’atracció elec-trostàtiques entre el nucli i els electrons i que aquests es separin.

L’hidrogen es troba en estat plasma a 100.000K. De moment no tenim capmaterial que pugui resistir aquesta temperatura, per la qual cosa no podemtenir hidrogen en estat plasma.

La reacció de fusió nuclear, la qual consisteix en fondre dos nuclis d’hidrogenper obtenir-ne un d’heli, només pot tenir lloc si la matèria es troba en estatplasma.

Al Sol i a les estrelles hi ha matèria en estat plasma, la qual cosa possibilitareaccions de fusió nuclear.

Page 55: Món Invisible

62

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

La reacció de fusió nuclear allibera molta energia i no és gens contaminant,per això és l’esperança energètica del futur.

• Activitats d’aprenentatge 2, 3, 4 i 5

3. La teoria cinètico-molecularLa teoria cinètico-molecular o, més abreujadament, la teoria cinètica explica elcomportament de la matèria.

Quines són les idees bàsiques de la teoria cinètico-molecular?

• La matèria està formada per un gran nombre de partícules. Aquestes par-tícules són molt petites, per la qual cosa no es poden veure amb el micros-copi.

• Les partícules tenen un determinat moviment i una distància de separa-ció, que està en funció de la temperatura i l’estat físic en el que es troba lasubstància.

• L’augment de temperatura provoca l’augment de l’agitació de les partícu-les.

• La pressió que els gasos fan dins del recipient que els conté és deguda alsxocs de les seves partícules contra les parets dels recipients.

Sòlids, líquids i gasos segons la teoria cinètica

Sòlids

• Les partícules estan molt properes entre elles. No hi ha buits entre les par-tícules.

• Estan unides entre elles per forces atractives intenses. Aquestes forcesfan que les partícules ocupin posicions fixes, tot i que poden vibrar al vol-tant de la seva posició d’equilibri.

La teoria cinètica permet justificar que els sòlids tinguin forma pròpia (lespartícules ocupen posicions fixes) i ocupin un volum constant (no hi ha buitsentre les partícules, per la qual cosa no és fàcil comprimir els sòlids).

Page 56: Món Invisible

63

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Líquids

• En els líquids les partícules estan properes, però no tant com en els sòlids.• Estan unides entre elles per forces atractives més febles que en els sòlids.

Aquestes forces permeten que les partícules puguin lliscar unes per sobrede les altres.

La teoria cinètica permet justificar que els líquids tinguin forma variable (lespartícules poden lliscar unes per sobre de les altres, permetent que el líquidflueixi) i ocupin un volum constant (no hi ha buits entre les partícules, per laqual cosa no és fàcil comprimir els líquids).

Gasos

• En els gasos les partícules estan molt separades unes de les altres.• Les forces d’atracció entre les partícules són molt febles. Per això les par-

tícules es poden moure en totes direccions, xocant amb les parets dels reci-pients que les contenen.

La teoria cinètica permet justificar que els gasos tinguin forma i volum varia-ble i que es puguin expandir i comprimir amb facilitat.

Com explica la teoria cinètica els canvis d’estat?

FusióImaginem que tenim un tros de gel a 0oC (temperatura de fusió) i l’anem es-calfant per convertir-lo en aigua.

Page 57: Món Invisible

64

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Proporcionar calor al gel vol dir augmentar-li l’agitació de les seves partícu-les.

Les partícules comencen a augmentar les distàncies de separació que hi haentre elles, trencant-se l’estructura de l’estat sòlid i passant a l’estat líquid.

Mentre queda gel per fondre, tota la calor que rep la massa de gel s’inverteixen trencar l’estructura del sòlid. Per això la temperatura es manté constant.

Quan tot el gel s’ha fos, la calor que rep la massa líquida serveix per anar aug-mentant la temperatura.

VaporitzacióImaginem que tenim una massa d’aigua a 100ºC (temperatura d’ebullició) il’anem escalfant a fi de convertir-la en vapor.

La calor que rep l’aigua fa que les seves partícules augmentin l’energia de vi-bració, es puguin deslligar de les unions que les mantenen unides amb altrespartícules del líquid i puguin passar a vapor.

Mentre dura la vaporització tota la calor que rep la massa d’aigua s’inverteixen el canvi d’estat, per això la temperatura es manté constant.

Quan tota l’aigua s’ha vaporitzat, la calor que rep el vapor d’aigua serveix peranar augmentant la temperatura.

Com explica la teoria cinètica les dilatacions?

L’augment o la disminució de la temperatura afecta la intensitat de movimentde les partícules i això equival a un augment o una disminució del volum.

Les juntes de dilatació dels edificis són separacions que permeten absorbirles dilatacions i contraccions causades per les diferències de temperatura en-tre l’estiu i l’hivern.

Els termòmetres de mercuri es fonamenten en la dilatació que experimentaun líquid, el mercuri, quan augmenta la temperatura.

• Activitat d’aprenentatge 6

Page 58: Món Invisible

65

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

4. Classificació de la matèriaLa matèria és tot allò que ocupa un lloc en l’espai.

Podem classificar la matèria segons la seva composició en: substàncies pu-res i mescles de substàncies pures.

No és fàcil de distingir a cop d’ull una substància pura d’una mescla de subs-tàncies pures. La majoria de substàncies que trobem a la naturalesa són mes-cles de diferents substàncies. L’aire és una mescla, l’aigua que bevem és unamescla, els sucs de fruita són mescles.

La química considera substàncies pures aquelles que només contenen un ti-pus de substància.

L’aire no és una substància pura, perquè està format per una barreja de ga-sos: nitrogen, oxigen i diòxid de carboni, entre altres gasos.

L’aigua que bevem és una mescla perquè, a més d’aigua, sol contenir mine-rals.

L’aigua destil·lada és una substància pura, perquè només està formada peraigua.

El coure és també una substància pura, perquè només està format per coure.

Les substàncies pures són els elements i els compostos.

Les substàncies pures es diferencien de les mescles perquè tenen unes propie-tats característiques i constants.

La temperatura de fusió, la temperatura d’ebullició i la densitat són propie-tats característiques de les substàncies pures. Això vol dir que aquestes pro-pietats no depenen de la quantitat de substància que tenim, només depenende la substància de la que es tracta.

Com podem saber si una mostra d’aigua és pura?

Sabem que l’aigua, a la pressió d’una atmosfera, bull a la temperatura de100oC. Si la nostra mostra d’aigua bull a aquesta temperatura, es tractaràd’aigua pura, si no és així, es tractarà d’aigua barrejada amb altres substàn-cies.

Page 59: Món Invisible

66

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Les mescles de substàncies pures tenen unes propietats i una composició varia-bles.

Pensa en la preparació d’una mescla d’aigua i sucre. Podem barrejar molt opoc sucre amb una determinada quantitat d’aigua. Les propietats de la mes-cla dependran de la proporció en què hàgim barrejat els components.

Els components d’una mescla mantenen les seves propietats dins la mescla.Això ens diu que si separem els components de la mescla, aquests no hauranperdut cap de les seves propietats, tot i haver estat barrejats.

Classificació de les mescles

Les mescles es poden classificar en mescles heterogènies i mescles homo-gènies.

En les mescles heterogènies es poden diferenciar els seus components a ull nu oamb una lupa.

Per separar els components d’una mescla heterogènia aprofitem que aquestscomponents tenen propietats diferents.

Com podem separar els components d’una mescla heterogènia d’aigua i so-rra?

Podem separar-los mitjançant el mètode de la sedimentació o bé el de la fil-tració.

• La sedimentació permet separar mescles heterogènies, els components deles quals tenen una densitat diferent.

Seguint aquest mètode, deixarem en repòs la mescla d’aigua i sorra. Per efec-te de la gravetat, la sorra es dipositarà al fons del recipient (sedimentarà) il’aigua quedarà a la part superior.

Acabada la sedimentació, anirem inclinant a poc a poc el vas que conté lamescla i recollirem l’aigua en un altre recipient. La sorra ens quedarà al vas.

Per tenir una sedimentació més perfecta es pot portar a terme primeramentuna centrifugació.

Page 60: Món Invisible

67

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

• La centrifugació consisteix a fer girar la mescla a moltes revolucions. D’a-questa manera es millora la separació dels dos components.

Procés de decantació

• La filtració consisteix a fer passar la mescla per un embut, al qual hemcol·locat un paper de filtre.

En el nostre cas el paper de filtre ha de tenir uns porus amb diàmetre inferioral de les partícules de sorra, perquè aquestes hi quedin retingudes.

Procés de filtració

Prova els dos mètodes de separació.

Quin mètode t’ha semblat millor?

En les mescles homogènies no es poden diferenciar els seus components a ull nuo amb una lupa

Les mescles homogènies reben el nom de dissolucions.

El dissolvent és el component majoritari de la dissolució.

Page 61: Món Invisible

68

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

El solut és el component minoritari de la dissolució.

Una dissolució pot contenir un o més soluts.

El dissolvent i el solut poden trobar-se en estat sòlid, líquid o gas. Vegem-ho ala taula següent:

DISSOLVENT SOLUT DISSOLUCIÓ

Sòlid Sòlid Aliatge

Líquid Fang

Gas Hidrogen en platí

Líquid Sòlid Aigua amb sal

Líquid Aigua amb alcohol

Gas Aigua carbònica

Gas Sòlid Fum

Líquid Boira

Gas Aire

La teoria cinètico-molecular explica les dissolucions.

Tota dissolució consisteix en una barreja de les partícules dels seus compo-nents (dissolvent i solut o soluts).

Quan dissolem un sòlid en un líquid, les partícules del líquid atrauen les delsòlid i fan que es trenqui la seva estructura rígida. Les partícules del sòlid esvan col·locant en els buits que hi ha entre les partícules del líquid.

Quan es dissol un líquid en un líquid o un gas en un líquid, les partícules desolut també s’intercalen entre les partícules del dissolvent, però en aquestcas no s’ha de trencar cap estructura rígida.

El volum total d’una dissolució és sempre igual a la suma dels volums del dis-solvent i del solut?

Això no sempre s’ha de complir, perquè les partícules del solut s’intercalenentre les partícules del dissolvent, per la qual cosa pot passar que volums queestaven lliures de partícules ara estiguin ocupats, amb la qual cosa el volumtotal disminuirà.

Com podem separar els components d’una dissolució d’aigua i sal sense per-dre cap dels dos components?

El mètode adequat és el de la destil·lació.

Page 62: Món Invisible

69

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Procés de destil·lació

• La destil·lació permet separar els components d’una mescla, sempre i quanaquests tinguin diferent punt d’ebullició.

Per portar a terme una destil·lació fem el muntatge de la figura i anem escal-fant la mescla d’aigua i sal suaument.

Veurem que a una temperatura una mica superior als 100ºC comença a bullirl’aigua.

En el mateix muntatge de la destil·lació es refreda el vapor d’aigua format enl’ebullició i es recull en forma d’aigua líquida.

Així ens queda la sal al mateix recipient on hem fet la destil·lació i l’aigua alrecipient de recollida.

Altres mètodes com l’evaporació i la filtració no serien adequats.

• L’evaporació consisteix a anar escalfant la mescla en un recipient obert al’aire lliure fins que l’aigua s’evapori i la sal quedi cristal·litzada al fons del re-cipient. Amb aquest mètode només podríem recuperar la sal.

La mida de les partícules d’una dissolució és tan petita que poden travessarels porus de qualsevol filtre. La filtració no seria un mètode adequat per se-parar l’aigua de la sal, perquè tota la dissolució travessaria el filtre.

Concentració de les dissolucions

Segons la seva concentració, les dissolucions poden ser :

• Diluïdes: contenen molt poca quantitat de solut respecte la quantitat de dis-solvent.

• Concentrades: tenen una quantitat important de solut respecte la quantitatde dissolvent.

• Saturades: no admeten més quantitat de solut en la dissolució.

Page 63: Món Invisible

70

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Si preparem una dissolució d’aigua i sal i anem afegint sal a l’aigua, arribaràun moment que la sal ja no es dissoldrà i quedarà al fons del got. Direm queen aquest punt tenim una dissolució saturada a la temperatura a la qual feml’experiència.

La solubilitat és una propietat característica de cada substància. Que unasubstància sigui més o menys soluble que una altra està en funció de les ca-racterístiques de les dues substàncies.

La solubilitat d’un solut en un dissolvent és la màxima quantitat de solut que espot dissoldre en una determinada quantitat de dissolvent a una temperatura de-terminada.

La solubilitat sol donar-se en grams de solut per 100g de dissolvent.

Les corbes de solubilitat ens mostren la variació de la solubilitat amb la tem-peratura.

Fixa’t en la gràfica de les corbes de solubilitat.

A partir de la gràfica podem saber la quantitat en grams de tres substànciesque es dissolen en 100g d’aigua entre les temperatures de 0oC i 100oC.

Fixa’t que en augmentar la temperatura, augmenta la massa de substànciaque es dissol en els 100g d’aigua.

Una dissolució saturada de sulfat de potassi a 50oC conté 15g de sulfat de po-tassi en 100g d’aigua.

Què passarà si refredem la dissolució?

La gràfica ens permet veure que si refredem la dissolució, la solubilitat dismi-nuirà. Quedarà un excés de sulfat de potassi, el qual anirà sedimentant en elfons.

Què passarà si augmentem la temperatura de la dissolució?

%�&'�()

�)

�)

�)

*)

$)

�)

+)

,)

-)

�))

��)

�) �) �) *) $) �) +) ,) -) �))

Page 64: Món Invisible

71

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Si augmentem la temperatura, la dissolució deixarà de ser saturada i adme-trà més solut.

Com que els termes diluïda, concentrada o saturada no donen dades numèri-ques que permetin saber exactament la proporció de dissolvent i de solut enla dissolució, tenim altres maneres d’expressar aquesta concentració amb da-des numèriques.

Tant per cent en pes

El tant per cent en pes és el nombre de grams de solut que estan dissolts en100g de dissolució.

La següent fórmula ens permet calcular la concentració en % en pes.

grams de solut% en pes = · 100

grams de dissolució

(grams de dissolució = grams de dissolvent + grams de solut)

Sovint es fa servir l’expressió «tant per cent de solut».

Si ens diuen que una dissolució d’aigua i sal té una concentració del 20% ensestan dient que hi ha 20g de sal per cada 100g de dissolució, és a dir, hi ha20g de sal per cada 80g d’aigua.

ACTIVITATCalcula la concentració en tant per cent en pes d’una dissolució obtingudabarrejant 12g de nitrat de plata en mig litre d’aigua.

SolucióPrimer identifiquem les dades de l’enunciat.

El solut és el nitrat de plata perquè és el component que es troba en menorquantitat. El dissolvent és l’aigua. La dissolució és la barreja d’aigua i nitrat deplata.

Grams de solut = 12g

Grams de dissolvent = 500g (recorda que 1 litre d’aigua té massa 1.000g)

Grams de dissolució = grams de dissolvent + grams de solut = 12 + 500 = 512g

Apliquem la fórmula:

12 g de nitrat de plata% en pes = · 100 = 2,34%

512 g de dissolució

La concentració de nitrat de plata en la dissolució és de 2,34%.

Page 65: Món Invisible

72

UN

ITA

T 2

EL

S E

STA

TS

DE

LA

MA

RIA

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Concentració en massa

La concentració en massa són els grams de solut que estan dissolts en cada litrede dissolució.

Es calcula amb la següent fórmula:

Concentració en massa =grams de solut

litres de dissolució

La concentració en massa s’expressa en g/l.

ACTIVITATCalcula la concentració en massa d’una dissolució que s’ha preparat dissolent30g de sal en aigua. El volum total de dissolució és de tres litres.

SolucióAplicant la fórmula de la concentració en massa,

Concentració en massa =30 g de sal

= 10 g/l3 litres de dissolució

La concentració en massa és de 10g/l.

• Activitats d’aprenentatge 7, 8, 9 i 10.

Page 66: Món Invisible

73

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

ACTIVITATS D’APRENENTATGE

Activitat 1Omple els buitsLa matèria pot presentar-se en tres estats: ............, ................ i .................Les condicions de ................ i ................ determinen que una mateixa subs-tància es trobi en un o altre estat .Escalfant o ................ les substàncies aconseguim que canviïn d’estat.

Activitat 2Defineix: fusió, solidificació, vaporització, condensació i sublimació.

Activitat 3Diferencia evaporació i ebullició.

Activitat 4Canvia la naturalesa de les substàncies en els canvis d’estat? Per què?

Page 67: Món Invisible

74

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 5L’aigua amb sucre té la mateixa temperatura de congelació que l’aiguapura? Per què?

Activitat 6Digues les idees bàsiques de la Teoria cinètico-molecular.

Activitat 7Omple els buits

La matèria, segons la seva composició, podem classificar-la en ................................ i ........................ . Les substàncies pures són ................ ................ i ................ .................Les substàncies pures es diferencien de les mescles perquè tenen unespropietats ................ i .................Les mescles es poden classificar en mescles .............................. i mescles........................ .Les mescles de substàncies pures tenen unes propietats i una composició........................ .Les mescles ..................... són aquelles que a ull nu o amb una lupa es podendiferenciar els seus components.Les mescles .................... són aquelles que a ull nu o amb una lupa no es po-den diferenciar els seus components.

Activitat 8Digues si les afirmacions següents son vertaderes o falses:

El solut és component majoritari d’una dissolució.

Una dissolució saturada admet només una mica més de solut.

Perquè l’hidrogen es trobi en estat plasma cal que es sotmeti a la tempera-tura de 100.000K.

La teoria cinètico-molecular justifica que els líquids puguin fluir basant-seen la feblesa de les forces que mantenen unides les seves partícules.

Page 68: Món Invisible

75

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 9Hem preparat una dissolució barrejant 60g de sal amb 3 litres d’aigua. Cal-cula la concentració de la dissolució en tant per cent en pes, recordant queun litre d’aigua té massa 1kg.

Activitat 10Calcula la concentració en g/l d’una dissolució que conté 500g d’una salen 4 litres de dissolució.

Page 69: Món Invisible

76

UN

ITA

T 2

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ

Activitat 1Digues si les següents afirmacions són vertaderes o falses: La fusió és el pas de sòlid a gas. L’ebullició té lloc a temperatura ambient. L’evaporació permet que s’assequi la roba molla.En els canvis d’estat no hi ha variació de temperatura.La liquació és el procés invers a la vaporització.Els canvis d’estat són canvis químics, la qual cosa fa que variïn la naturale-sa de les substàncies.Les temperatures de fusió i d’ebullició de les substàncies no depenen de lapressió.

Activitat 2Omple els buits:La teoria ............... - ....................... permet explicar el comportament de lamatèria.Les partícules dels sòlids estan molt .......................... entre elles. No hi ha....................... entre les partícules.En els ....................... les partícules estan properes, però no tant com en elssòlids.En els ....................... les partícules estan molt separades unes de les altres.

Activitat 3Defineix: substància pura, mescla homogènia i mescla heterogènia.

Activitat 4Digues si les següents afirmacions són vertaderes o falses: El dissolvent és el component minoritari d’una dissolució.Una dissolució només pot contenir un sol solut.L’aigua amb sal és una mescla homogènia.La destil·lació és un mètode de separació de substàncies que aprofita la di-ferència dels punts d’ebullició entre els components d’una mescla.La solubilitat d’una substància no varia amb la temperatura.

Activitat 5Què vol dir que una dissolució d’aigua i sucre té una concentració del10%?

Page 70: Món Invisible

77

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE

Activitat 1Omple els buits.La matèria pot presentar-se en tres estats: sòlid, líquid i gasós.Les condicions de pressió i temperatura determinen que una mateixasubstància es trobi en un o altre estat .Escalfant o refredant les substàncies aconseguim que canviïn d’estat.

Activitat 2Defineix: fusió, solidificació, vaporització, condensació i sublimació.Fusió: La fusió és el pas de sòlid a líquid. Solidificació: La solidificació és el pas de líquid a sòlid.Vaporització: La vaporització és el pas de líquid a gas.Condensació: La condensació és el procés invers a la vaporització.Sublimació: La sublimació és el nom que rep el canvi d’estat que passa di-rectament de sòlid a gas o de gas a sòlid, sense passar per líquid.

Activitat 3Diferencia evaporació i ebullició.EvaporacióÉs una vaporització lenta. Les molècules líquides passen a vapor lenta-ment. Només passen a vapor les molècules de la superfície del líquid.Té lloc a qualsevol temperatura. EbullicióÉs una vaporització ràpida i tumultuosa.Té lloc en tot el líquid. És a dir, passen a vapor molècules de qualsevol puntdel líquid.La temperatura d’ebullició és característica de cada líquid i depèn de lapressió a la que es troba.

Activitat 4Canvia la naturalesa de les substàncies en els canvis d’estat? Per què?No. Perquè els canvis d’estat són canvis físics, això vol dir que no alteren lanaturalesa química de la substància.

Activitat 5L’aigua amb sucre té la mateixa temperatura de congelació que l’aiguapura? Per què?No. Perquè l’aigua pura, en ser una substància pura, té una temperatura decongelació fixa, que a una atmosfera de pressió és de 0oC. L’aigua amb sucre és una mescla. Les propietats de les mescles varien enfunció de la seva concentració. Per tant, la temperatura de congelació del’aigua amb sucre dependrà de la quantitat de sucre que hem barrejat ambl’aigua.

Page 71: Món Invisible

78

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 6Digues les idees bàsiques de la Teoria cinètico-molecular.• La matèria està formada per un gran nombre de petites partícules. • Les partícules tenen un determinat moviment i una distància de separa-ció que està en funció de l’estat físic en el que es troba la substància i dela temperatura.

• L’augment de temperatura provoca l’augment de l’agitació de les partícu-les.

• La pressió que els gasos fan dins del recipient que els conté és deguda alsxocs de les seves partícules contra les parets dels recipients.

Activitat 7Omple els buits.La matèria, segons la seva composició, podem classificar-la en substàn-cies pures i mescles.Les substàncies pures són els elements i els compostos.Les substàncies pures es diferencien de les mescles perquè tenen unespropietats característiques i constants.Les mescles es poden classificar en mescles heterogènies i mescles ho-mogènies.Les mescles de substàncies pures tenen unes propietats i una composicióvariables. Les mescles heterogènies són aquelles que a ull nu o amb una lupa es po-den diferenciar els seus components.Les mescles homogènies són aquelles que a ull nu o amb una lupa no espoden diferenciar els seus components.

Activitat 8Digues si les afirmacions següents són vertaderes o falses: El solut és component majoritari d’una dissolució. FUna dissolució saturada admet només una mica més de solut. FPerquè l’hidrogen es trobi en estat plasma cal que es sotmeti a la tempera-tura de 100.000K. VLa teoria cinètico-molecular justifica que els líquids puguin fluir basant-seen la feblesa de les forces que mantenen unides les seves partícules. V

Activitat 9Hem preparat una dissolució barrejant 60g de sal amb 3 litres d’aigua. Cal-cula la concentració de la dissolució en tant per cent en pes, recordant queun litre d’aigua té massa 1kg.

60g de sal% en pes = · 100= 1,96 %

3.060g de dissolució

Recorda que els grams de dissolució s’obtenen sumant els grams de dis-solvent i els de solut. En el nostre cas 60g + 3.000g = 3.060g

Page 72: Món Invisible

79

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 10Calcula la concentració en g/l d’una dissolució que conté 500g d’una salen 4 litres de dissolució.

Concentració en massa =500 g de sal

= 125 g/l4 litres de dissolució

La concentració de la dissolució és de 125g/l.

Page 73: Món Invisible

80

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ

Activitat 1

Digues si les següents afirmacions són vertaderes o falses: La fusió és el pas de sòlid a gas. FL’ebullició té lloc a temperatura ambient. FL’evaporació permet que s’assequi la roba molla. VEn els canvis d’estat no hi ha variació de temperatura. VLa liquació és el procés invers a la vaporització. VEls canvis d’estat són canvis químics, la qual cosa fa que variïnla naturalesa de les substàncies. FLes temperatures de fusió i d’ebullició de les substàncies no depenende la pressió. F

Activitat 2Omple els buits.La teoria cinètico-molecular permet explicar el comportament de la ma-tèria.Les partícules dels sòlids estan molt properes entre elles. No hi ha buitsentre les partícules.En els líquids les partícules estan properes, però no tant com en els sòlids.En els gasos les partícules estan molt separades unes de les altres.

Activitat 3Defineix: substància pura, mescla homogènia, mescla heterogènia.Les substàncies pures són aquelles substàncies que tenen unes propietatscaracterístiques i constants. Són els elements químics i els compostos quí-mics.Les mescles homogènies són aquelles mescles els components de lesquals no es poden diferenciar a ull nu o amb una lupa.Les mescles heterogènies són aquelles mescles els components de lesquals es poden diferenciar a ull nu o amb una lupa.

Activitat 4Digues si les següents afirmacions són vertaderes o falses: El dissolvent és el component minoritari d’una dissolució. FUna dissolució només pot contenir un sol solut. FL’aigua amb sal és una mescla homogènia. VLa destil·lació és un mètode de separació de substàncies que aprofitala diferència dels punts d’ebullició entre els components d’una mescla. VLa solubilitat d’una substància no varia amb la temperatura. F

Page 74: Món Invisible

81

UN

ITA

T 2

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Activitat 5Què vol dir que una dissolució d’aigua i sucre té una concentració del10%?Vol dir que per cada 100g de dissolució hi ha 10g de sucre. És a dir, percada 100g de dissolució hi ha 10g de sucre i 90g d’aigua.

Page 75: Món Invisible

82

UN

ITA

T 2

QU

È H

AS

TR

EB

AL

LA

T?

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

quèhas treballat?

Page 76: Món Invisible

83

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

EU

NIT

AT

2C

OM

HO

PO

RT

O?

comho porto?

Omple la graella següent posant una creu on correspongui.

En acabar la unitat, sóc capaç de...

Bé A mitges Malament

Descriure les característiques dels estats de la matèria i dels canvis d’estat.

Aplicar la teoria cinètico-molecular per explicar diferents fenòmens.

Diferenciar les substàncies pures de les mescles.

Descriure els principals tipus de mescles.

Calcular concentracions de dissolucions.

Page 77: Món Invisible

84

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Unitat 3 LA CÈL·LULA

Page 78: Món Invisible

85

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

EU

NIT

AT

3Q

TR

EB

AL

LA

S?

En acabar la unitat has de ser capaç de:

• Descriure la teoria cel·lular.• Distingir les parts de la cèl·lula, els seus orgànuls iles seves funcions.

• Descriure el procés de nutrició de les cèl·lules.• Descriure el procés de relació de les cèl·lules.• Descriure el procés de reproducció de les cèl·lules.• Reconèixer l’organització dels éssers vius.

quètreballaràs?

Page 79: Món Invisible

86

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

1. El microscopiEl microscopi és un instrument òptic que, mitjançant un conjunt de lents, per-met observar objectes petits que no poden ser vistos a ull nu.Un microscopi està compost de dues parts principals: la part mecànica i lapart òptica.La part mecànica és el suport de la part òptica. Està formada pel peu, la plati-na, el tub cilíndric i els cargols d’enfocament.La part òptica la componen un sistema de lents que amplia la imatge de l’ob-jecte que volem observar:L’objectiu és la lent que està més propera a l’objecte i que forma una imatgeampliada de l’objecte.L’ocular és la lent més propera a l’ull, recull la imatge formada per l’objectiu ila torna a augmentar.

L’augment que pot arribar a fer una lent s’indica amb un número i una X. Perexemple, si indica 20X, vol dir que la lent és de 20 augments i augmenta 20vegades la imatge de l’objecte que volem mirar. En el cas del microscopi, persaber l’augment total es fa la multiplicació dels augments que indiquen cadauna de les seves lents. Per exemple, si l’objectiu és 30X i l’ocular 20X l’augment total del microscopiés de 600X. Això vol dir que la imatge de l’objecte que volem mirar serà 600vegades més gran. En el microscopi també hi ha el mirall, que recull la llum i la reflecteix vers l’o-rifici de la platina i el diafragma, que regula la quantitat de llum que arribades del mirall.

Page 80: Món Invisible

87

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Com es fa una preparació microscòpica.

Et donem les indicacions per fer la preparació de la pell de les parets de l’inte-rior de la boca (mucosa bucal).

1) Raspa suaument amb l’ungla la part interior de les parets de la boca. Recullamb una llanceta la mostra que hi ha a l’ungla.

2) Col·loca la mostra en al portaobjectes amb una gota d’aigua.3) Exten la mostra amb un altre portaobjectes. 4) Quan estigui seca, hi has d’afegir unes gotes de blau de metilè. El blau de

metilè és un colorant que tenyeix la preparació i en millora l’observació,perquè d’una altra manera seria transparent o incolora i no es distingiriabé al microscopi.

5) Tapa la preparació amb un cobreobjectes. Ja pots observar-la al microscopi.

Preparació microscòpica de mucosa bucal.

Com es fa per observar al microscopi.

Convé que sàpigues que el camp d’observació del microscopi és el cercle queveus quan mires per l’ocular.

• El camp ha d’estar ben il·luminat. Per aconseguir una bona il·luminació hasde moure el mirall convenientment.

• Col·loca la preparació microscòpica sobre la platina i subjecta-la amb lespinces que té el microscopi.

Page 81: Món Invisible

88

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

• Acosta el tub cilíndric fins a la preparació. Fes amb cura aquesta operació,perquè si l’acostes molt pots trencar el cobreobjectes amb l’objectiu.

• Mira per l’ocular i mou el cargol fins aconseguir l’enfocament.• Pots moure el portaobjectes per centrar-lo i així poder veure l’objecte que hiha a la preparació.

• Si el microscopi té un revòlver amb diferents objectius comença les obser-vacions utilitzant el de menys augment.

ACTIVITATImagina’t que tens un microscopi amb objectiu 20X i ocular 15X.

a) Quin seria el seu augment? b) Quantes vegades engrandiria un objecte?c) L’ocular graduat és una part del microscopi que serveix per mesurar laimatge que es veu. En aquest cas, l’ocular graduat indica que la imatge és de6 mm. Sabries dir quina és la mida real de l’objecte?

Solucióa) L’augment seria 20X · 15X = 300Xb) Engrandiria 300 vegades l’objecte. c) L’objecte seria 300 vegades més petit.

Mida real de l’objecte =Mida de la imatge

=6

= 0,02 mmNombre d’augments 300

Hi ha microscopis òptics més sofisticats, però tots ells acostumen a tenir limi-tacions físiques que no permeten aconseguir més de 1.500 augments.

Amb la invenció del microscopi electrònic s’han desenvolupat mètodes mésavançats que permeten veure imatges de cossos cada vegada més petits iaixò ha contribuït al desenvolupament de les ciències experimentals. Els mi-croscopis electrònics actuals poden aconseguir fins a 1 milió d’augments.

2. La teoria cel·lular

Al segle XVII, el científic anglès Robert Hooke quan examinava una làmina desuro amb el seu microscopi va observar que estava formada per unes cavitatspetites, totes elles molt semblants separades per parets, col·locades com unabresca d’abelles. A aquestes cavitats les va anomenar cèl·lules.

ACTIVITATObservació d’un suro

1) Talla una capa molt fina d’un tap de suro.2) Amb unes pinces col·loca la capa sobre el portaobjectes i posa-li a sobre el

cobreobjectes.

Page 82: Món Invisible

89

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Làmina de suro vista al microscopi òptic

Van haver de passar dos segles més perquè dos científics alemanys, el botà-nic Schleiden i el zoòleg Schwann, mitjançant observacions microscòpiquesd’organismes, descobrissin que tots els éssers vius estan formats per asso-ciacions de cèl·lules. Van deduir que la cèl·lula és la partícula elemental detots els organismes que formen la matèria viva. D’aquesta manera van esta-blir les bases de la teoria cel·lular.

El descobriment d’aquest fet plantejava una nova qüestió que era saber d’onprovenen les cèl·lules. Primer es va pensar que apareixien per formació lliureo per generació espontània. Cap a finals del segle XIX, l’any 1885, el biòleg ale-many Rudolph Virchow va fer una nova aportació a la teoria cel·lular, esta-blint que totes les cèl·lules es formen per reproducció de cèl·lules preexis-tents i mai per generació espontània. D’una cèl·lula se n’originen d’altres quecreixen fins a tenir la grandària de la mare i així continua el procés.

Tenint en compte aquesta nova aportació, les idees fonamentals de la teoriacel·lular són:• Tots els éssers vius estan formats per cèl·lules.• La cèl·lula és la unitat bàsica d’organització dels éssers vius.• L’activitat d’un organisme és el resultat de l’activitat de les seves cèl·lules. • Totes les cèl·lules provenen de la divisió cel·lular d’una altra cèl·lula.

Preparació microscòpica de les cèl·lules de la pell de la ceba

Page 83: Món Invisible

90

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

La cèl·lula és la part més petita dels éssers vius que es nodreix, es relaciona i esreprodueix, és a dir, la part més petita que té vida.

No totes les cèl·lules són iguals, hi ha diferències, segons la mida, la forma i lafunció que realitzen.

La mida de les cèl·lules és molt diversa, la immensa majoria són molt petites.Això fa que sigui necessària la utilització del microscopi per veure-les. Sóntan petites que per mesurar-les s’utilitza com a unitat de mida la micra o mi-cròmetre, que és la mil·lèsima part del mil·límetre o l’àngstrom, que és ladeumilionèsima part del mil·límetre. Però també hi ha cèl·lules més grans,com és el cas del rovell de l’ou dels ocells, que fa alguns centímetres de dià-metre.

Pel que fa a la forma de les cèl·lules també és molt variada. Observant dife-rents cèl·lules podem veure que presenten diferents aspectes; n’hi ha quesón allargades, esfèriques, estelades...

3. Components de les cèl·lulesA la gran majoria de les cèl·lules hi ha tres parts ben diferenciades: la mem-brana plasmàtica, el citoplasma i el nucli.

ACTIVITATObserva de nou la imatge de la preparació de ceba al microscopi i situa sobreuna de les cèl·lules les tres parts.

Page 84: Món Invisible

91

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

La membrana plasmàtica

La membrana plasmàtica és la capa que embolcalla la cèl·lula.

La membrana està formada per una doble capa de lípids entre els quals hi hainserides molècules de proteïnes.

Té diferents funcions: dóna forma i permet que la cèl·lula es mogui, rep elsestímuls externs i també l’aïlla de l’exterior de tal forma, que controla l’entra-da i la sortida de substàncies.

La membrana té la propietat de fer una selecció del tipus de substàncies quepoden travessar-la, tant d’entrada com de sortida, i ho fa atenent a la mida deles partícules. Es tracta d’una membrana selectivament permeable.

Hi ha diversos processos per travessar la membrana:

Difusió. Algunes molècules petites travessen la membrana i passen d’on es-tan més concentrades cap a on estan en quantitat menor.

Osmosi. En l’osmosi la membrana permet el pas de l’aigua.

Transport actiu. Pot passar que la cèl·lula necessiti captar o expulsar molè-cules des d’una zona de menys concentració a una altra de més concentracióo bé, que les molècules que han de passar siguin molt grans. En aquests ca-sos la cèl·lula realitza el transport actiu, que és un mecanisme de pas a travésde la membrana en el qual consumeix energia.

Page 85: Món Invisible

92

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

El citoplasma

El citoplasma és el líquid que ocupa l’interior de la cèl·lula entre la membranai el nucli. Està constituït per aigua, on hi ha dissoltes diferents substàncies iper orgànuls cel·lulars que estan immersos en l’aigua. Al citoplasma és on te-nen lloc les reaccions químiques.

Primer es pensava que el citoplasma era homogeni, però amb el microscopielectrònic es va poder observar l’existència dels orgànuls.

Els orgànuls són estructures molt petites amb forma i funcions específiques percada una de les activitats de la cèl·lula.

Orgànuls limitats per membranes:

• Reticle endoplasmàtic: Conjunt de membranes que formen sacs aplanats itúbuls comunicants entre ells. Presenta dues varietats:• Reticle endoplasmàtic rugós: Sintetitza i distribueix proteïnes.• Reticle endoplasmàtic llis: Fa funcions relacionades amb la síntesi de lí-pids i glúcids.

• Aparell de Golgi: Conjunt de membranes amb forma de sacs apilats, que esdesfan formant petites esferes anomenades vesícules. Completa la síntesidels productes procedents del reticle endoplasmàtic i els envia a d’altresparts de la cèl·lula o a l’exterior.

• Lisosomes: Vesícules que fan la digestió dels nutrients a l’interior de lacèl·lula.

• Vacúols: Vesícules grans que emmagatzemen substàncies de reserva i pro-ductes d’excreció. Abunden a les cèl·lules vegetals, on ocupen la major partdel citoplasma.

• Mitocondris: Lloc on es produeix la respiració de la cèl·lula, mitjançant laqual la cèl·lula obté l’energia necessària per dur a terme les seves funcions.

• Cloroplasts: Orgànuls exclusius de les cèl·lules vegetals, algues i bacteris.En ells hi ha la clorofil·la, pigment que intervé en la fotosíntesi.

Page 86: Món Invisible

93

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Orgànuls que no tenen membranes:

• Ribosomes: Petits orgànuls formats per proteïnes i per ARN (àcid ribonu-cleic). Tenen com a funció sintetitzar proteïnes.

• Citosquelet: Xarxa de filaments. Són responsables dels moviments de lacèl·lula i del transport intracel·lular.

• Centríol: Orgànul exclusiu de les cèl·lules animals.

El nucli

El nucli està situat a l’interior de la cèl·lula i separat del citoplasma per unamembrana anomenada membrana nuclear. Conté un medi on hi ha el nuclè-ol i la cromatina.

El nuclèol està format per ADN, ARN i altres compostos. Intervé en la forma-ció dels ribosomes.

La cromatina està formada per ADN i proteïnes. En la divisió cel·lular s’orga-nitza formant els cromosomes.

Els cromosomes estan formats per l’ADN, que és una molècula que diu comhan de ser les noves cèl·lules filles que es produeixen quan es divideix lacèl·lula mare. Té un paper molt important en el procés de divisió cel·lular.

• Activitats d’aprenentatge 1, 2 i 3

4. Cèl·lules procariotes i eucariotesFins que es va inventar el microscopi electrònic es pensava que totes lescèl·lules constaven de les tres parts que acabem de descriure: membrana, ci-toplasma i nucli, però amb la utilització del microscopi electrònic en la inves-tigació cel·lular es va descobrir que hi ha algunes cèl·lules que no tenen nucli.

A partir d’aquest descobriment podem parlar de dos tipus de cèl·lules: lescèl·lules procariotes i les cèl·lules eucariotes.

• Les cèl·lules procariotes no tenen nucli diferenciat, perquè no tenen mem-brana nuclear i el material hereditari es troba lliure en el citoplasma. Els ribo-somes són els únics orgànuls que tenen.

Són les primeres cèl·lules que van sorgir a la Terra fa uns 3.600 milionsd’anys i durant molt de temps, uns 2.000 anys, van ser els únics habitants. Elsbacteris són cèl·lules procariotes.

• Les cèl·lules eucariotes tenen el material hereditari situat al nucli, dins de lamembrana nuclear.

En el procés evolutiu, van sorgir després de les procariotes, fa uns 1.400 mi-lions d’anys, quan les cèl·lules van ser capaces de formar el nucli.

Page 87: Món Invisible

94

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Són cèl·lules més grans que les procariotes i tenen molts més orgànuls capa-ços de fer activitats específiques.

Les cèl·lules dels animals, de les plantes, dels protoctists i dels fongs sóneucariotes.

Les cèl·lules animals i vegetals

Dins de les cèl·lules eucariotes es poden distingir dos grans tipus cel·lulars: eltipus cel·lular animal i el tipus cel·lular vegetal. Les diferències entre un i l’al-tre vénen justificades per la funció que realitzen.

Cèl·lula vegetal Cèl·lula animal

ACTIVITATObserva les imatges de la cèl·lula vegetal i de la cèl·lula animal. Quines etsembla que són les diferències més significatives?

Cèl·lula vegetal

Les cèl·lules vegetals són les de les algues i plantes. Mitjançant l’observaciómicroscòpica podem veure que la membrana que limita les cèl·lules vegetalsés més gruixuda que la dels animals, això passa perquè a més de la membra-na plasmàtica en tenen una altra anomenada paret cel·lular. Aquesta paretestà formada en gran part per cel·lulosa i serveix per protegir i donar forma ala cèl·lula. La rigidesa de la paret cel·lular li permet fer d’esquelet dels vege-tals.

En el citoplasma de les cèl·lules vegetals hi ha uns orgànuls anomenatsplasts, que en les plantes verdes reben el nom de cloroplasts, perquè conte-nen la clorofil·la i en ells s’esdevé el procés conegut com a fotosíntesi.

Els vacúols són cavitats on s’emmagatzemen substàncies de reserva i de re-buig. Encara que també hi són en les cèl·lules animals, en les cèl·lules vege-tals són més grans i ocupen bona part del citoplasma.

Page 88: Món Invisible

95

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Cèl·lula animal

Les cèl·lules animals es troben en els animals i en els éssers vius unicel·lularsque no fan la fotosíntesi.

No tenen paret cel·lular ni plasts. Els centríols són orgànuls exclusius d’a-questes cèl·lules.

• Activitats d’aprenentatge 4 i 5

5. Funcions de nutrició de la cèl·lulaLa nutrició és el procés mitjançant el qual la cèl·lula obté matèria i energia del’exterior i la transforma per fer les seves activitats vitals o per produir la sevapròpia matèria.

El procés de nutrició comprèn tres fases: l’entrada de substàncies a través dela membrana cel·lular, el metabolisme i l’excreció.

L’entrada de substàncies a l’interior de la cèl·lula

Es fa aplicant els mecanismes que té la membrana cel·lular per regular el pasentre l’exterior i l’interior. Aquests mecanismes són: difusió, osmosi i trans-port actiu.

Si les molècules no poden travessar la membrana per qualsevol dels meca-nismes anteriors, aleshores, es pot produir l’endocitosi. La membrana englo-ba les molècules i forma una petita vesícula o vacúol, que passa a l’interior dela cèl·lula. Una vegada dins té lloc la digestió. Quan les partícules són mésgrans aquest mecanisme s’anomena fagocitosi.

El metabolisme

És el conjunt de reaccions químiques que tenen lloc al citoplasma i als orgà-nuls de la cèl·lula. N’hi ha de dos tipus: el catabolisme i l’anabolisme.

• El catabolisme. Les reaccions són de destrucció de matèria per aconseguirproductes més simples i d’obtenció d’energia. Aquestes reaccions tenen llocen els mitocondris.

• L’anabolisme. Les reaccions són de producció de matèria a partir de subs-tàncies senzilles. L’energia que s’allibera en el catabolisme és utilitzada perfer aquestes reaccions anabòliques.

L’excreció

És el procés d’expulsió, a través de la membrana cel·lular, dels productes desecreció i de les substàncies residuals que s’han produït a les reaccions.

Page 89: Món Invisible

96

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

De la mateixa manera que l’entrada de substàncies a l’interior de la cèl·lula,l’expulsió es fa seguint els mecanismes de difusió, osmosi i transport actiu.Ara bé, si les substàncies no poden travessar la membrana, aquesta pot en-globar-les i formar vesícules o vacúols, que són abocats fora de la cèl·lula.Aquest procés s’anomena exocitosi. Es produeix en algunes cèl·lules heterò-trofes.

Hi ha dos tipus de nutrició que donen lloc a dos tipus de cèl·lules: Nutrició au-tòtrofa, la fan les cèl·lules autòtrofes i nutrició heteròtrofa, la fan les cèl·lulesheteròtrofes.

Nutrició autòtrofa

La nutrició autòtrofa consisteix a produir els compostos orgànics que necessitala cèl·lula mitjançant la fotosíntesi, és a dir, a partir de la matèria inorgànica i del’energia lumínica del sol.

Aquesta nutrició la realitzen els vegetals, les algues i alguns bacteris.

• Els vegetals prenen la matèria inorgànica, l’aigua i les sals minerals del sòl iho porten a les parts verdes de la planta a través dels vasos conductors. Eldiòxid de carboni de l’aire entra pels estomes de les fulles.

Totes aquestes substàncies entren en els cloroplasts de les cèl·lules.

• En els cloroplasts es realitza la fotosíntesi.

La fotosíntesi és el procés mitjançant el qual les substàncies inorgàniques, aigua,diòxid de carboni i sals minerals es transformen en matèria orgànica per l’accióde la llum solar.

El procés és el següent:

La clorofil·la que hi ha als cloroplasts capta l’energia lumínica del sol i latransforma en energia química. Aquesta energia química s’utilitza per fer lareacció d’obtenció de matèria orgànica (glucosa) i oxigen.

Page 90: Món Invisible

97

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

La planta utilitza la glucosa obtinguda per fer:

• La respiració cel·lular• Transformar-la en midó, que és una substància de reserva.• Produir enzims i la resta de molècules necessàries per a la cèl·lula.

Una part de l’oxigen l’expulsa la planta a l’exterior i una altra part l’utilitza perfer la respiració cel·lular.

• Una part de la glucosa, junt amb una part de l’oxigen que prové de l’exteriori de la fotosíntesi, s’envia als mitocondris de la cèl·lula per fer la respiració.

La respiració és el procés mitjançant el qual els nutrients orgànics s’oxiden is’obté l’energia que després utilitza la cèl·lula per fer les seves activitats vitals.

La respiració és el procés contrari al procés de fotosíntesi.

El nutrient principal és la glucosa, que reacciona amb l’oxigen i es transformaen diòxid de carboni, aigua i energia.

L’energia s’emmagatzema en forma d’una molècula anomenada ATP. Aques-ta molècula és un compost químic (trifosfat d’adenosina) que actua com atransportador d’energia a totes les cèl·lules, perquè puguin realitzar les sevesactivitats.

Glucosa + O2 CO2 + H2O + Energia (ATP)

L’energia obtinguda en la respiració l’utilitza la cèl·lula per fer les activitatsvitals de créixer, divisió cel·lular, producció d’enzims i de components que ne-cessita.

Els vegetals utilitzen l’energia, perquè les seves fulles captin el diòxid de car-boni de l’aire i les seves arrels les sals minerals del sòl, per transportar-ho ales cèl·lules i després distribuir la matèria orgànica per tota la planta.

Nutrició heteròtrofa

La nutrició heteròtrofa consisteix a produir els compostos orgànics que necessi-ta la cèl·lula a partir de la matèria orgànica produïda per altres éssers vius, vege-tals o animals.

• La respiració és el procés que utilitzen aquestes cèl·lules per transformar la ma-tèria orgànica en energia.

ENERGIA LUMÍNICA

CO2+ H2O + sals minerals Glucosa + O2

Page 91: Món Invisible

98

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

La nutrició heteròtrofa la fan les cèl·lules animals que no tenen cloroplasts ino poden captar l’energia solar per fer la reacció de fotosíntesi. Mitjançant elmenjar obtenen els compostos orgànics i, junt amb l’oxigen que capten del’aire, els envien als mitocondris de les cèl·lules, on es realitza la respiraciócel·lular i s’obté diòxid de carboni (CO2) i energia (ATP).

Els animals eliminen el diòxid de carboni fora del cos i utilitzen l’energia (ATP)per fer les seves activitats vitals, moviment dels muscles, digestió, etc.

La respiració cel·lular, tant de les cèl·lules animals com vegetals, es realitzaals mitocondris i utilitza glucosa i oxigen. És el que s’anomena respiració ae-ròbica.

Pot passar que no hi hagi oxigen en el medi i és llavors quan la respiració quees produeix s’anomena respiració anaeròbica o fermentació.

La fermentació és la respiració sense oxigen.

Alguns exemples de cèl·lules que fan fermentació són els bacteris que pro-dueixen el vi, el pa o el iogurt.

ACTIVITATDeixa un got de llet en un lloc de casa teva on hi toqui el sol. Observa els can-vis que es produeixen. Què ha produït aquests canvis?

SolucióLa llet s’ha anat tornant agra. Els bacteris han fet fermentar la llet.

• Activitats d’aprenentatge 6, 7, 8 i 9

6. Funcions de relació de la cèl·lula La sensibilitat cel·lular és la capacitat que tenen les cèl·lules de captar estí-muls, és a dir, de notar les variacions de les condicions del medi (canvis detemperatura, de lluminositat, d’alimentació, etc.) i d’elaborar respostes co-rrectes a cada estímul, adaptant-se així a les noves condicions.

Les funcions de relació són les respostes que donen les cèl·lules a cada estímul.Varien segons quins siguin els estímuls i els tipus de cèl·lules.

Les respostes cel·lulars davant dels estímuls poden ésser de dos tipus:

Page 92: Món Invisible

99

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Respostes dinàmiques

La cèl·lula realitza moviments com a resposta a l’estímul.

El citosquelet està relacionat amb els moviments de la cèl·lula, perquè pro-dueix les contraccions i prolongacions del citoplasma.

Tipus de respostes dinàmiques:

• Tactismes. Són moviments de la cèl·lula que fan que pugui acostar-se oallunyar-se de l’estímul, segons si el considera favorable o desfavorable. Po-den ser moviments dirigits cap a l’estímul i en aquest cas la cèl·lula té tactis-me positiu. Si s’allunya de l’estímul té tactisme negatiu.

Un exemple és el moviment cap a la llum dels protozous.

• Moviment ameboide. La cèl·lula es desplaça i obté l’aliment mitjançant laformació d’unes prolongacions del citoplasma anomenades pseudòpodes.Aquest moviment el tenen les amebes i els glòbuls blancs.

• Moviment vibràtil. La cèl·lula es desplaça mitjançant els cilis i els flagels,que són prolongacions de la membrana cel·lular. Els cilis són curts i abun-dants i els flagels llargs i poc nombrosos.

El parameci és un exemple de cèl·lula amb cilis i els espermatozoides són unexemple de cèl·lules amb flagel.

Respostes estàtiques

No es produeix moviment de resposta.

• Enquistament. Quan les condicions del medi són adverses, com és el cas demanca d’oxigen o de substàncies nutrients, algunes cèl·lules formen unacapa protectora que les envolta i les aïlla del medi fins que les condicions tor-nen a ser favorables.

• Activitats d’aprenentatge 10

7. Funcions de reproducció de la cèl·lulaDes que Virchow va formular que tota cèl·lula prové d’una altra cèl·lula han si-gut molts els estudis que s’han fet per explicar com es produeix la divisiócel·lular.

Page 93: Món Invisible

100

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Les cèl·lules es poden dividir i donar dues noves cèl·lules filles idèntiques a lacèl·lula mare.

La divisió cel·lular és el procés que té com a finalitat que una cèl·lula mare esdivideixi donant dos o més cèl·lules filles. Cada nova cèl·lula rep una part delcitoplasma de la mare i una còpia completa del material genètic (ADN), en laqual hi ha les seves característiques.

La divisió cel·lular és un procés molt complex que no desenvolupem enaquesta unitat.

El cicle cel·lular

El cicle cel·lular és el període de vida de la cèl·lula que comprèn des que s’ori-gina fins que acaba la seva divisió cel·lular o fins que mor.

El cicle cel·lular té una durada que depèn del tipus de cèl·lula. N’hi ha que desque s’originen no fan la divisió cel·lular, com les cèl·lules nervioses, d’altrestriguen un any a dividir-se i d’altres que ho fan en uns minuts.

En el procés de creixement dels organismes pluricel·lulars augmenta el nom-bre de cèl·lules. En un moment determinat, que correspon a l’edat adulta, l’in-dividu deixa de créixer, perquè el nombre de cèl·lules que neixen són tantescom les que moren, establint-se així un equilibri. A més, en una mateixa espè-cie el nombre de cèl·lules d’un adult i d’un jove és igual.

8. Organització dels éssers vius

Tots els éssers vius estan formats per cèl·lules.

Segons el nombre de cèl·lules que formen un organisme, els éssers vius espoden classificar en: unicel·lulars i pluricel·lulars.

Éssers vius unicel·lulars

Són molt petits. Estan formats per una sola cèl·lula, que és la que realitza to-tes les funcions. Aquests éssers són els més antics que habiten la terra i lamajor part viuen a l’aigua. Exemples d’éssers unicel·lulars són els bacteris iels protozous.

Page 94: Món Invisible

101

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

• De vegades els éssers unicel·lulars s’organitzen en colònies. En una organit-zació colonial les cèl·lules viuen unes al costat de les altres, però no tenenrelació entre elles. Encara que hi viuen juntes són independents.

En els éssers vius unicel·lulars la forma ve determinada per l’hàbitat i per laseva necessitat de desplaçament.

ACTIVITAT L’ameba i el parameci són exemples de protozous. Torna a observar les sevesimatges en l’apartat de funcions de relació de la cèl·lula.

Éssers vius pluricel·lulars

Estan formats per moltes cèl·lules. Com exemples d’éssers pluricel·lulars te-nim les plantes i els animals.

• Els éssers pluricel·lulars més senzills tenen les seves cèl·lules molt sem-blants. Com que són gairebé iguals no estan especialitzades en fer una fun-ció concreta i cadascuna d’elles fa totes les funcions. Per aquesta raó algunsbiòlegs els consideren organismes colonials.

• Els éssers pluricel·lulars més complexes tenen les cèl·lules organitzades i es-pecialitzades en fer funcions determinades. N’hi ha que capten oxigen, queemmagatzemen nutrients, que transporten impulsos nerviosos, etc.

En els éssers pluricel·lulars la forma de les cèl·lules acostuma a estar relacio-nada amb la funció que realitzen i amb el lloc on estan situades. Les cèl·luless’ajunten, s’organitzen i s’especialitzen per realitzar una funció comuna. D’a-questa manera formen el teixit.

El Teixit és un conjunt de cèl·lules semblants que fan una determinada tasca dinsde l’organisme.

Page 95: Món Invisible

102

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Cèl·lules de la pell (teixit epite-lial): Són planes per poder-seunir de forma compacta i apla-nada. Aquesta és la forma mésadequada per poder recobrir unorganisme animal o vegetal.

Cèl·lules nervioses (teixit ner-viós): Tenen forma estelada ambramificacions. Aquestes cèl·lulesaprofiten les ramificacions perestablir connexions entre ellesque permetin transmetre l’im-puls nerviós per tot el cos.

Cèl·lules sanguínies (teixit san-guini): Els glòbuls blancs tenenforma esfèrica per poder moure’sa la sang i destruir les substàn-cies perjudicials per a l’organis-me.

Cèl·lules dels músculs (teixitmuscular): Són cèl·lules allarga-des per poder-se contreure iallargar, produint així el movi-ment.

Page 96: Món Invisible

103

UN

ITA

T 3

LA

L·L

UL

AM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

ACTIVITAT 1Algunes cèl·lules de l’ull serveixen per distingir el color de les coses. Creusque podrien substituir les cèl·lules de l’esòfag?

SolucióNo, perquè no estan preparades per fer baixar l’aliment des de la boca fins al’estómac i aquesta és la funció que haurien de fer a l’esòfag.

ACTIVITAT 2En els vegetals també hi ha especialització de les cèl·lules. Quina és la funciómés important que fan les cèl·lules de les arrels?

Quines funcions fan les cèl·lules que hi ha a les flors?

Solució: Les cèl·lules de les arrels agafen l’aigua i l’aliment de la terra.

Algunes cèl·lules de les flors s’encarreguen de la reproducció de la planta.

Així com les cèl·lules s’agrupen formant teixits, els teixits, a la vegada, se si-tuen en una part determinada formant un òrgan.

L’òrgan és l’agrupació de teixits que realitzen una funció vital específica.

• Activitats d’aprenentatge 11 i 12

��!� ����

.�!�

���/��0�1���� �

��!� ���� .�!�

���/��0�1����

Page 97: Món Invisible

104

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

ACTIVITATS D’APRENENTATGE

Activitat 1Indica les funcions de la membrana cel·lular.

Activitat 2Uneix amb fletxes els conceptes que tu creguis que estan relacionats:

Orgànuls Funció

Lisosomes Síntesi de proteïnes

Mitocondris Fotosíntesi

Cloroplasts Digestió de nutrients

Ribosomes Respiració

Activitat 3Escriu a cadascuna de les columnes les paraules que estiguin relacionadesamb la que hi ha al quadre superior: Difusió, Cromosomes, Mitocondris, Nuclèol, Lisosomes, Transport actiu,ADN, Ribosomes, Membrana nuclear.

Membrana nuclear Citoplasma Nucli

Activitat 4Indica les diferències entre cèl·lula procariota i cèl·lula eucariota.

Page 98: Món Invisible

105

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 5Indica quines d’aquestes paraules estan relacionades amb la cèl·lula ani-mal i quines amb la cèl·lula vegetal.Centríols, Paret cel·lular, Vacúols, Fotosíntesi, Cloroplasts, Ribosomes.

Activitat 6Indica les fases del procés de nutrició cel·lular.

Activitat 7Quins tipus de nutrició cel·lular coneixes? Defineix cada un d’ells.

Activitat 8Explica la fotosíntesi.

Page 99: Món Invisible

106

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 9Explica la respiració. Quin tipus de cèl·lules realitzen aquest procés?

Activitat 10Defineix: pseudòpodes, cilis i flagels. Quin tipus de moviment fa cadascund’ells?

Activitat 11Què és una colònia?

Page 100: Món Invisible

107

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 12Defineix: cèl·lula, teixit, òrgan.

Page 101: Món Invisible

108

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

ACTIVITATS D’AVALUACIÓ

Activitat 1Posa si és vertader (V) o fals (F) al costat de cada frase.

• Un microscopi és un instrument òptic • L’objectiu correspon a la part mecànica del microscopi • L’objectiu és una lent del microscopi • L’ocular és un cargol del microscopi • El microscopi òptic augmenta més la figura que el microscopi electrònic

Activitat 2Marca la resposta o respostes relacionades amb l’encapçalament de lapregunta. 1.- La cèl·lula

és la part més petita dels éssers vius no es coneix la seva activitatapareix per generació espontàniatots els éssers vius estan formats per cèl·lules

2.- La membrana plasmàticacontrola l’entrada i sortida de substàncies de la cèl·lula envolta el nuclinomés la tenen un tipus de cèl·lulesdóna forma i mobilitat a la cèl·lula

3.- Orgànulsno tenen funcions determinadesno n’hi ha a la cèl·lula són estructures petites amb una funció específicaestan al citoplasma

4.- Mitocondrisno tenen cap funciónomés els trobem a la cèl·lula animalen ells es produeix la respiració de la cèl·lula en ells es produeix la fotosíntesi

5.- Vacúolsnomés els trobem a les cèl·lules vegetalsen ells es produeix la fotosíntesi emmagatzemen substàncies de reservaen ells es fa la digestió dels nutrients

6.- Lisosomes en ells es produeix la respiració de la cèl·lula en ells es fa la digestió dels nutrients emmagatzemen substàncies de reservano tenen cap funció

Page 102: Món Invisible

109

UN

ITA

T 3

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

7.- Cloroplastsnomés els trobem a les cèl·lules vegetals en ells es fa la digestió dels nutrients en ells es produeix la fotosíntesi tenen clorofil·la

8.- Centríolnomés el trobem a les cèl·lules animalsen ell es produeix la fotosíntesi emmagatzema substàncies de reserva té relació amb els moviments de la cèl·lula

9.- El nucliconté la cromatinaconté l’ADNno intervé en la divisió de la cèl·lula intervé en la divisió de la cèl·lula

10.- Cèl·lula vegetalté cloroplasts té paret cel·lularno té diferències amb la cèl·lula animalno té nucli

11.- La nutrició autòtrofa la fa la cèl·lula animalnecessita llum per fer la fotosíntesi consta de fotosíntesi i respiracióla fa la cèl·lula vegetal

12.- La nutrició heteròtrofa la fa la cèl·lula animalutilitza matèria orgànica consta de fotosíntesi i respiracióla fa la cèl·lula vegetal

13.- Relació de la cèl·lula la cèl·lula no es relaciona amb el mediel moviment vibràtil és una forma de relacionar-seels pseudòpodes són prolongacions del citoplasmala cèl·lula no respon als estímuls

14.- Organització dels éssers vius la colònia és una forma d’organització d’éssers unicel·lularsel éssers unicel·lulars tenen teixitsels éssers pluricel·lulars tenen teixitsels bacteris són éssers unicel·lulars

Page 103: Món Invisible

110

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’APRENENTATGE

Activitat 1Indica les funcions de la membrana cel·lular.Té diferents funcions: dóna forma i mobilitat a la cèl·lula, rep els estímulsexterns i també l’aïlla de l’exterior de tal forma que controla l’entrada i lasortida de substàncies.

Activitat 2Uneix amb fletxes els conceptes que tu creguis que estan relacionats

Orgànuls Funció

Lisosomes Síntesi de proteïnes

Mitocondris Fotosíntesi

Cloroplasts Digestió de nutrients

Ribosomes Respiració

Activitat 3Escriu a cadascuna de les columnes les paraules que estiguin relacionadesamb la que hi ha al quadre superior: Difusió, Cromosomes, Mitocondris, Nuclèol, Lisosomes, Transport actiu,ADN, Ribosomes, Membrana nuclear.

Membrana nuclear Citoplasma Nucli

Difusió Mitocondris NuclèolTransport actiu Lisosomes Cromosomes

Ribosomes ADNMembrana nuclear

Activitat 4Indica les diferències entre cèl·lula procariota i cèl·lula eucariota.Les cèl·lules procariotes no tenen nucli diferenciat, perquè no tenen mem-brana nuclear i el material hereditari es troba lliure en el citoplasma. Els ri-bosomes són els únics orgànuls que tenen. Són les primeres cèl·lules quevan sorgir a la Terra.

Les cèl·lules eucariotes tenen el material hereditari situat en el nucli, dinsde la membrana nuclear. Són cèl·lules més grans que les procariotes i te-nen molts més orgànuls capaços de fer activitats específiques. En el pro-cés evolutiu, van sorgir després de les procariotes.

Page 104: Món Invisible

111

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 5Indica quines d’aquestes paraules estan relacionades amb la cèl·lula ani-mal i quines amb la cèl·lula vegetal.Centríols, Paret cel·lular, Vacúols, Fotosíntesi, Cloroplasts, Ribosomes.Cèl·lula animal: Centríols, Vacúols i RibosomesCèl·lula vegetal: Paret cel·lular, Vacúols, Fotosíntesi, Cloroplasts i Riboso-mes.

Activitat 6Fases del procés de nutrició cel·lular.El procés de nutrició comprèn tres fases: l’entrada de substàncies a travésde la membrana cel·lular, el metabolisme i l’excreció.

Activitat 7Quins tipus de nutrició cel·lular coneixes? Defineix cada un d’ells. Hi ha dos tipus de nutrició: nutrició autòtrofa i nutrició heteròtrofa.La nutrició autòtrofa consisteix a produir els compostos orgànics que ne-cessita la cèl·lula mitjançant la fotosíntesi, és a dir, a partir de la matèria in-orgànica i de l’energia lumínica del sol.La nutrició heteròtrofa consisteix a produir els compostos orgànics quenecessita la cèl·lula a partir de la matèria orgànica produïda per altres és-sers vius, vegetals o animals.

Activitat 8Explica la fotosíntesi.La fotosíntesi és el procés mitjançant el qual les substàncies inorgàniques,aigua, diòxid de carboni i sals minerals, es transformen en matèria orgàni-ca per l’acció de la llum solar.

CO2 + H2O + sals minerals + energia lumínica Glucosa + O2

Activitat 9Explica la respiració. Quin tipus de cèl·lules realitzen aquest procés?La respiració és el procés mitjançant el qual els nutrients orgànics s’oxi-den i s’obté l’energia que després utilitza la cèl·lula per fer les seves activi-tats vitals.

El nutrient principal és la glucosa, que reacciona amb l’oxigen i es transfor-ma en diòxid de carboni, aigua i energia.

Glucosa + O2 CO2 + H2O + Energia (ATP)

La respiració la fan les cèl·lules vegetals i les cèl·lules animals.

Page 105: Món Invisible

112

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

PR

EN

EN

TAT

GE

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

E

Activitat 10Defineix: pseudòpodes, cilis i flagels. Quin tipus de moviment fa cadascund’ells?Pseudòpodes són prolongacions del citoplasma que serveixen per despla-çar la cèl·lula i obtenir l’aliment. Fan moviment ameboide.Els cilis són prolongacions de la membrana cel·lular que serveixen per des-plaçar la cèl·lula. Són curts i abundants. Fan moviment vibràtil.Els flagels són prolongacions de la membrana cel·lular que serveixen perdesplaçar la cèl·lula. Són llargs i pocs. Fan moviment vibràtil.

Activitat 11Que és una colònia?Una colònia es una organització de cèl·lules que viuen unes al costat de lesaltres, però que no tenen relació entre elles. Encara que hi viuen juntessón independents.

Activitat 12Defineix: cèl·lula, teixit, òrgan.La cèl·lula és la part més petita dels éssers vius que es nodreix, es relacio-na i es reprodueix, és a dir, la part més petita que té vida. El teixit és un conjunt de cèl·lules semblants que fan una determinada tas-ca dins de l’organisme.L’òrgan és l’agrupació de teixits que realitzen una funció vital específica.

Page 106: Món Invisible

113

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ

Activitat 1Posa si és vertader (V) o fals (F) al costat de la frase.

• Un microscopi és un instrument òptic V• L’objectiu correspon a la part mecànica del microscopi F• L’objectiu és una lent del microscopi V• L’ocular és un cargol del microscopi F• El microscopi òptic augmenta més la figura que el microscopi electrònic F

Activitat 2Marca la resposta o respostes relacionades amb l’encapçalament de lapregunta. 1.- La cèl·lula ⌧ és la part més petita dels éssers vius

no es coneix la seva activitatapareix per generació espontània

⌧ tots els éssers vius estan formats per cèl·lules

2.- La membrana plasmàtica⌧ controla l’entrada i sortida de substàncies de la cèl·lula

envolta el nuclinomés la tenen un tipus de cèl·lules

⌧ dóna forma i mobilitat a la cèl·lula

3.- Orgànulsno tenen funcions determinadesno n’hi ha a la cèl·lula

⌧ són estructures petites amb una funció específica⌧ estan al citoplasma

4.- Mitocondrisno tenen cap funciónomés els trobem a la cèl·lula animal

⌧ en ells es produeix la respiració de la cèl·lula en ells es produeix la fotosíntesi

5.- Vacúolsnomés els trobem a les cèl·lules vegetalsen ells es produeix la fotosíntesi

⌧ emmagatzemen substàncies de reservaen ells es fa la digestió dels nutrients

6. Lisosomes en ells es produeix la respiració de la cèl·lula

⌧ en ells es fa la digestió dels nutrients emmagatzemen substàncies de reservano tenen cap funció

Page 107: Món Invisible

114

UN

ITA

T 3

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

7.- Cloroplasts⌧ només els trobem a les cèl·lules vegetals

en ells es fa la digestió dels nutrients ⌧ en ells es produeix la fotosíntesi⌧ tenen clorofil·la

8.- Centríol⌧ només el trobem a les cèl·lules animals

en ell es produeix la fotosíntesi emmagatzema substàncies de reserva

⌧ intervé en la reproducció cel·lular

9.- El nucli⌧ conté la cromatina⌧ conté l’ADN

no intervé en la divisió de la cèl·lula ⌧ intervé en la divisió de la cèl·lula

10.- Cèl·lula vegetal⌧ té cloroplasts ⌧ té paret cel·lular

no té diferències amb la cèl·lula animalno té nucli

11.- La nutrició autòtrofa la fa la cèl·lula animal

⌧ necessita llum per fer la fotosíntesi ⌧ consta de fotosíntesi i respiració⌧ la fa la cèl·lula vegetal

12.- La nutrició heteròtrofa ⌧ la fa la cèl·lula animal⌧ utilitza matèria orgànica

consta de fotosíntesi i respiracióla fa la cèl·lula vegetal

13.- Relació de la cèl·lula la cèl·lula no es relaciona amb el medi

⌧ el moviment vibràtil és una forma de relacionar-se⌧ els pseudòpodes són prolongacions del citoplasma

la cèl·lula no respon als estímuls

14.- Organització dels éssers vius ⌧ la colònia és una forma d’organització d’éssers unicel·lulars

el éssers unicel·lulars tenen teixits⌧ els éssers pluricel·lulars tenen teixits⌧ els bacteris són éssers unicel·lulars

Page 108: Món Invisible

115

Mat

emàt

iqu

es, C

ièn

cia

i Tec

no

log

ia6

. EL

N IN

VIS

IBL

EU

NIT

AT

3Q

HA

S T

RE

BA

LL

AT

?

quèhas treballat?

Page 109: Món Invisible

116

UN

ITA

T 3

CO

M H

O P

OR

TO

?M

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Omple la següent graella posant una creu on correspongui

En acabar la unitat, has de ser capaç de...

Bé A mitges Malament

Descriure la teoria cel·lular.

Distingir les parts de la cèl·lula.

Descriure el nom dels orgànulsi les seves funcions.

Distingir les parts del procés de nutricióde les cèl·lules.

Descriure la fotosíntesi.

Descriure la respiració cel·lular.

Descriure el procés de relació de le cèl·lules.

Descriure el procés de reproduccióde les cèl·lules.

Reconèixer l’organització dels éssers vius.

comho porto?

Page 110: Món Invisible

117

PU

NT

D’A

RR

IBA

DA

.AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

PUNT D’ARRIBADA. ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL

Activitat 1Marca la resposta correcta. Tingues en compte que només n’hi ha una.

1. El model atòmic de John Daltonconsidera l’àtom format per nucli i escorçaés un model atòmic molt complexconsidera que l’àtom és una boleta massissa, indivisible i immutableés anomenat model quàntic

2. Les partícules subatòmiquessón el nucli i l’escorçasón els protons, neutrons i electronssón els neutronssón els electrons

3. Segons el nostre model de treball, model anterior al model quàntic, elselectrons

poden girar al voltant del nucli només en unes òrbites determinadesgiren tots en una mateixa òrbitano poden canviar l’òrbita de girestan incrustats en l’àtom i no giren

4. El nombre atòmicés el nombre de protons que un àtom té en l’escorçaés el nombre de protons que un àtom té en el nucliés el nombre de protons més el nombre de neutrons que té un àtom es representa amb la lletra A

5. Els elements químicssón els compostos químics menys abundants en la naturalesaes troben ordenats a la taula periòdicasón substàncies no puresestan formats per molècules

6. Els isòtops són àtoms d’elements diferentstenen igual A, però diferent Ztenen igual Z, però diferent Asón elements radioactius

7. Els ionssón àtoms que emeten radiacionssón àtoms que han perdut protons i s’han carregat elèctricamentsón àtoms carregats elèctricamentsón àtoms que han guanyat neutrons

Page 111: Món Invisible

118

PU

NT

D’A

RR

IBA

DA

.AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

8. La taula periòdicaté 7 columnes i 18 filesté 18 columnes i 7 files té els elements ordenats en funció de la massa atòmicaactualment ja no es fa servir en l’estudi de la química

9. La radioactivitat naturalno té cap aplicació és una característica de la majoria d’elements de la taula periòdicano té cap efecte sobre els sers vius és un fenomen que té lloc en el nucli d’alguns àtoms

10. L’enllaç químic serveix per unir només els metallsserveix per unir només els no metalls pot ser iònic, covalent o metàl·lictreu estabilitat a l’àtom

11. L’estat físic d’una substància depèn de les condicions de pressióde les condicions de temperaturade les condicions de pressió i de temperatura de la quantitat de substància

12. La temperatura de fusió d’una substànciaés la mateixa que la de solidificacióés la mateixa que la de vaporitzacióés la mateixa que la d’ebullicióés la mateixa que la de sublimació

13. La teoria cinètico-molecular diu que un augment de temperatura pro-voca

un augment de l’agitació de les partícules de la matèriauna disminució de l’agitació de les partícules de la matèriaque la matèria sublimique els canvis d’estat siguin més lents

14. Els elements químics sóndissolucions formades per àtoms igualsmescles homogèniesmescles heterogènies substàncies pures

15. Una dissolució concentradaja no admet més solutencara admet solutés una dissolució que conté salés una dissolució de dos gasos

Page 112: Món Invisible

119

PU

NT

D’A

RR

IBA

DA

.AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Activitat 2Preparem una dissolució barrejant 20g d’un àcid pur amb aigua. El volumtotal de la dissolució és de 80 ml. Calcula’n la concentració en g/l.

Activitat 3Emplena el quadre següent:

OOrrggàànnuull EEssttàà ssiittuuaatt aall FFuunncciióó

cloroplast

cromosomes

citosquelet

Reticle endoplasmàtic rugós

Reticle endoplasmàtic llis

Mitocondris

Lisosomes

Activitat 4Defineix les funcions de relació i anomena els tipus que coneguis.

Activitat 5Defineix: Fotosíntesi i respiració cel·lular.

Page 113: Món Invisible

120

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Activitat 1Marca la resposta correcta. Tingues en compte que només n’hi ha una.

1. El model atòmic de John Daltonconsidera l’àtom format per nucli i escorçaés un model atòmic molt complex

⌧ considera que l’àtom és una boleta massissa, indivisible i immutableés anomenat model quàntic

2. Les partícules subatòmiquessón el nucli i l’escorça

⌧ són els protons, neutrons i electronssón els neutronssón els electrons

3. Segons el nostre model de treball, model anterior al model quàntic, elselectrons⌧ poden girar al voltant del nucli només en unes òrbites determinades

giren tots en una mateixa òrbitano poden canviar l’òrbita de girestan incrustats en l’àtom i no giren

4. El nombre atòmicés el nombre de protons que un àtom té en l’escorça

⌧ és el nombre de protons que un àtom té en el nucliés el nombre de protons més el nombre de neutrons que té un àtom es representa amb la lletra A

5. Els elements químicssón els compostos químics menys abundants en la naturalesa

⌧ es troben ordenats a la taula periòdicasón substàncies no puresestan formats per molècules

6. Els isòtops són àtoms d’elements diferentstenen igual A, però diferent Z

⌧ tenen igual Z, però diferent Asón elements radioactius

7. Els ionssón àtoms que emeten radiacionssón àtoms que han perdut protons i s’han carregat elèctricament

⌧ són àtoms carregats elèctricamentsón àtoms que han guanyat neutrons

SOLUCIONS DE LES ACTIVITATS D’AVALUACIÓ DEL MÒDUL

Page 114: Món Invisible

121

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

8. La taula periòdicaté 7 columnes i 18 files

⌧ té 18 columnes i 7 files té els elements ordenats en funció de la massa atòmicaactualment ja no es fa servir en l’estudi de la química

9. La radioactivitat naturalno té cap aplicació és una característica de la majoria d’elements de la taula periòdicano té cap efecte sobre els sers vius

⌧ és un fenomen que té lloc en el nucli d’alguns àtoms

10. L’enllaç químic serveix per unir només els metallsserveix per unir només els no metalls

⌧ pot ser iònic, covalent o metàl·lictreu estabilitat a l’àtom

11. L’estat físic d’una substància depèn de les condicions de pressióde les condicions de temperatura

⌧ de les condicions de pressió i de temperatura de la quantitat de substància

12. La temperatura de fusió d’una substància⌧ és la mateixa que la de solidificació

és la mateixa que la de vaporitzacióés la mateixa que la d’ebullicióés la mateixa que la de sublimació

13. La teoria cinètico-molecular diu que un augment de temperatura pro-voca⌧ un augment de l’agitació de les partícules de la matèria

una disminució de l’agitació de les partícules de la matèriaque la matèria sublimique els canvis d’estat siguin més lents

14. Els elements químics sóndissolucions formades per àtoms igualsmescles homogèniesmescles heterogènies

⌧ substàncies pures

15. Una dissolució concentradaja no admet més solut

⌧ encara admet solutés una dissolució que conté salés una dissolució de dos gasos

Page 115: Món Invisible

122

SO

LU

CIO

NS

AC

TIV

ITA

TS

D’A

VA

LU

AC

IÓ D

EL

DU

LM

atem

àtiq

ues

, Ciè

nci

a i T

ecn

olo

gia

6. E

L M

ÓN

INV

ISIB

LE

Activitat 2Preparem una dissolució barrejant 20g d’un àcid pur amb aigua. El volumtotal de la dissolució és de 80 ml. Calcula’n la concentració en g/l.

El volum de dissolució és de 80ml o el que és el mateix, de 0,08litres.

20g d’àcidsConcentració en massa = = 250 g/l

0,08 litres de dissolució

Activitat 3Emplena el quadre següent:

OOrrggàànnuull EEssttàà ssiittuuaatt aall FFuunncciióó

cloroplast citoplasma Síntesi

cromosomes nucli Reproducció

citosquelet citoplasma Moviment de la cèl·lula

Reticle endoplasmàtic rugós citoplasma Síntesi de proteïnes

Reticle endoplasmàtic llis citoplasma Síntesi de lípids i glúcids

Mitocondris citoplasma Respiració

Lisosomes citoplasma Digestió

Activitat 4Defineix les funcions de relació i anomena els tipus que coneguis.Les funcions de relació són les respostes que donen les cèl·lules a cada es-tímul. Varien segons quins siguin els estímuls i els tipus de cèl·lules.

Tipus de funcions: tactismes, moviment ameboide, moviment vibràtil, en-quistament.

Activitat 5Defineix: Fotosíntesi i respiració cel·lular.• La fotosíntesi és el procés mitjançant el qual les substàncies inorgàni-ques, aigua, diòxid de carboni i sals minerals, es transformen en matèriaorgànica per l’acció de la llum solar.

• La respiració és el procés mitjançant el qual els nutrients orgànics s’oxi-den i s’obté l’energia que després utilitza la cèl·lula per fer les seves acti-vitats vitals.

Page 116: Món Invisible

Mòdul comú

El món invisibleÀmbit de les Matemàtiques, de la Ciènciai de la Tecnologia

6

Generalitat de CatalunyaDepartament de Benestar i FamíliaDirecció General de Formació d’Adults

ISBN 84-393-5897-0


Recommended