Pilas (I)

Autores: Silvia Cerdeira, Helena Ceretti y Eduardo Reciulschi Responsable disciplinar: Silvia Blaustein Área disciplinar: Química Temática: Aplicación de reacciones de óxido-reducción: pilas Nivel: Secundario, ciclo básico Secuencia didáctica elaborada por Educ.ar

Propósitos generales

Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje.

Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.

Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.

Introducción a las actividades

Las pilas y las baterías son dispositivos de uso frecuente en la vida cotidiana. Se emplean para hacer funcionar linternas, teléfonos celulares, relojes, cámaras fotográficas, controles remotos, computadoras, etcétera.

¿Cuál es la clave para entender el funcionamiento de las pilas? La transformación de energía química en energía eléctrica.

Las reacciones de óxido-reducción son procesos en los cuales se transfieren electrones entre especies químicas: la especie que pierde electrones se oxida, la especie que gana electrones se reduce. Si esta transferencia de electrones se realiza a través de un conductor metálico (un cable), se estará generando una corriente eléctrica. En síntesis, el “corazón” de una pila es una reacción química.

Objetivos de las actividades

Que los alumnos:

apliquen los conocimientos sobre reacciones de transferencia de electrones para comprender el principio de funcionamiento de una pila;

exploren la posibilidad de obtener energía eléctrica empleando productos naturales (vegetales);

identifiquen los componentes de una pila.

Actividad 1:

Empleando materiales de uso cotidiano es posible armar un dispositivo que transforme energía química en energía eléctrica, es decir, una pila. En el siguiente video un joven presenta el armado de una pila empleando un limón y comprueba el funcionamiento del dispositivo: “¿Cómo hacer una pila con limón?”: 

Luego de ver el video, trabajen en pequeños grupos y aborden los siguientes ítems:

a) Empleen un procesador de texto de sus equipos portátiles y redacten un protocolo (una secuencia de instrucciones) para armar la pila.

b) Hagan una lista de los materiales necesarios para armar la pila. Indiquen también en dónde pueden adquirirse esos materiales (ferreterías, supermercados, etcétera).

c) Identifiquen el ánodo y el cátodo en la pila de limón.

d) ¿Cómo verifica el protagonista del video que la pila funciona?

Actividad 2:

Trabajen en pequeños grupos (2 a 4 integrantes) y experimenten el armado de pilas caseras. Verifiquen su funcionamiento y, con ellas, hagan funcionar un reloj de pared. Para eso será necesario conectar en serie 2 o más pilas caseras, es decir, armar una batería. A modo de ejemplo se puede ver el siguiente video: “Cómo hacer una batería con un limón”.

a) Utilicen un procesador de texto de sus equipos portátiles y redacten un guión en el que expliquen el procedimiento experimental.

b) Empleen la cámara de video de sus equipos portátiles y el programa Webcam Companion para hacer un video que muestre el armado de la pila, incluyendo el guión (audio).

Actividad 3:

1. Si disponen de conexión a Internet, busquen videos en los que se muestre el armado de pilas caseras con diferentes materiales. Para organizar y  compartir la información encontrada, completen la siguiente tabla:


Nombre del video, enlace

Material del cátodo (+)

Material del ánodo (-)

Electrolito

Verificación del funcionamiento

Pilas con limón

http://www.youtube.com/watch?v=ND1MpTcW8KE

Moneda de cobre

Lámina de zinc

Jugo de limón

Voltímetro digital (0,92 V)

              
              

¿El voltaje medido cambia si se emplean materiales diferentes (cátodo, ánodo, electrolito)?

2.  Las pilas han contribuido a tender un puente entre la ciencia y el arte en la obra del artista argentino Víctor Grippo. Investiguen en Internet sobre las obras del artista relacionadas con el tema de estas actividades. Busquen analogías entre la pila de limón y las pilas que arma el artista en sus instalaciones.

Actividad 4:

Hagan una puesta en común de los videos realizados mostrando el armado de las pilas. Los demás alumnos podrán acceder a los materiales producidos mediante la red interna a la que se encuentran conectados los equipos portátiles (se recomienda crear una carpeta donde guardar dicho material).

Realicen un debate para relevar los conceptos más importantes. También se puede elegir (votar) el video que muestre con mayor claridad los conceptos expuestos, aquel que tenga las mejores imágenes, el mejor guión, la idea más original u otro criterio que se desee destacar.

   

Enlaces de interés y utilidad para el trabajo en el aula

Actividad. Oxidación y reducción

Actividad. Cambios químicos

Actividad. Iones (I) y (II)

Webgrafía recomendada

Webcam Companion

Cómo hacer una pila con un limón

Cómo hacer una batería con un limón

Cómo se hacen las pilas

La química y el arte conceptual (Víctor Grippo).