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Tema 3. Magnitudes físicas y químicas. Sistema internacional de unidades. La medida. Métodos de estimación de la incertidumbre en la realización de medidas y en la determinación de resultados.
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Magnitud, medición y unidad
Sistemas de unidades Magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas Medida de algunas magnitudes fundamentales Tipos de errores: sistemáticos o aleatorios Errores en la determinación de medidas: exactitud (error relativo y absoluto), precisión (varianza y desviación estándar) y sensibilidad |
Tema 4. Cinemática. Elementos para la descripción del movimiento. Movimientos de especial interés. Métodos para el estudio experimental del movimiento.
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Definición
Elementos: sistemas de referencia, vector posición, vector velocidad, vector aceleración, componentes de la aceleración MRU MRUA. Caída libre y lanzamiento vertical MCU MCUA Compuestos: barca y tiro parabólico. Estudio experimental: laboratorio, sistemas informáticos |
Tema 5. Evolución histórica de la relación fuerza-movimiento. Dinámica de la partícula. Leyes de Newton. Principio de conservación del momento lineal. Aplicaciones.
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Relación histórica de fuerza y movimiento
Galileo y la aceleración Newton y las fuerzas Teorema de conservación lineal. Impulso Aplicaciones. Poleas y planos inclinados |
Tema 8: El problema de la posición de la Tierra en el universo. Sistemas geocéntrico y heliocéntrico. Teoría de la gravitación universal. Aplicaciones. Importancia histórica de la unificación de la gravitación terrestre y celeste.
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La posición de la Tierra en el Universo: Ptolomeo, Copérnico, Galileo, Kepler.
Ley de Gravitación Universal. Newton y Cavendish Campo Gravitatorio terrestre y en otros planetas Energía potencial gravitatoria y potencial gravitatorio Aplicaciones: el peso de los cuerpos, el período de revolución, la velocidad orbital y la velocidad de escape. Importancia de la unificación |
Tema 12: Gases ideales. Un modelo interpretativo para los gases, teoría cinética. Desviaciones respecto del comportamiento ideal: gases reales. Un modelo para toda la materia. Intercambios energéticos en los cambios de estado.
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Gases ideales
Leyes de los gases: Boyle, Charles y Gay-Lussac. Ecuación del gas ideal. Teoría cinética Desviaciones del comportamiento: gases reales Modelo interpretativo para toda la materia Intercambios energéticos en los cambios de estado: calor latente y ecuación de Clapeyron |
Tema 13: Física de la atmósfera. Fenómenos atmosféricos. Observación meteorológica. Balance energético terrestre. Papel protector de la atmósfera. Alteraciones debidas a la contaminación. Medidas para su protección.
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Composición de la atmósfera.
Capas de la atmósfera: troposfera, estratosfera, mesosfera, ionosfera, exosfera y magnetosfera. Energía en la atmósfera: energía lumínica, efecto invernadero y energía geotérmica. Observación meteorológica:incremento de temperatura, frente frío y frente cálido. Papel protector de la atmósfera: efecto invernadero y capa de ozono. Contaminación: destrucción de la capa de ozono, lluvia ácida, aumento efecto invernadero y cambio climático. Medidas de protección ambiental. |
Tema 14: La energía y su transferencia. Relación trabajo-energía. Principio de conservación de la energía. Evolución en las necesidades energéticas de la sociedad. Repercusiones medioambientales. Energías alternativas.
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Diferencia entre energía, trabajo y potencia
Energía: cinética, potencia, elástica, interna Principio de conservación de la energía Evolución de las necesidades energéticas Repercusiones medioambientales. Combustibles fósiles: aumento efecto invernadero, lluvia ácida, agujero capa de ozono, calentamiento global |
Tema 15: Energía interna. Calor y temperatura. Desarrollo histórico del concepto de calor. Equilibrio térmico. Propagación del calor. Efectos del calor sobre los cuerpos. Conductores y aislantes. Aplicaciones
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Conceptos termodinámicos: temperatura, termómetro y calor
Medidas de la temperatura y del calor. Equilibrio térmico. Efectos del calor sobre los cuerpos: aumento de la temperatura, cambio de estado y dilatación Propagación del calor: conducción, convección y radiación. Aplicaciones: calorimetría |
Tema 16: Calor y trabajo en los procesos termodinámicos. Primera ley de la termodinámica. Aplicación a las máquinas térmicas y a las reacciones químicas. Rendimiento energético.
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Definición de termodinámica
Conceptos termodinámicos: sistema termodinámico, función de estado, variables extensivas e intensivas. Diferencia entre calor y trabajo. Principios 0 y 1 de la termodinámica. Transformaciones termodinámicas: isocóricas, adiabáticas, isotérmicas e isobáricas. Máquinas térmicas: ciclo de Carnot, máquina de vapor y motor de combustión interna. Rendimiento en las máquinas térmicas. |
Tema 17: Entropía. Segundo principio de la termodinámica. Cuestiones relacionadas con el segundo principio: orden y desorden, espontaneidad de las reacciones.
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Definición de termodinámicas.
Principios 0, 1 y 2 de la termodinámica. Entropía en las diferentes trasformaciones termodinámicas. Espontaneidad y energía de Gibbs |
Tema 19: Naturaleza eléctrica de la materia. Electrostática. Discontinuidad y conservación de la carga. Carácter conservativo del campo electrostático. Estudio energético de la interacción eléctrica
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Evolución histórica
Electroestática. Ley de Coulomb K Principio de superposición Campo eléctrico Líneas de campo. Discontinuidad y conservación de carga: potencial eléctrico. Carácter conservativo del campo eléctrico: trabajo vs energía potencial Teorema de Gauss |
Tema 20: Corriente eléctrica. Circuitos de corriente continua. Conservación de la energía: ley de Ohm. Utilización de polímetros
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Corriente eléctrica y diferencia entre continua y alterna
Teoría de bandas Intensidad de corriente Conductividad, resistividad y resistencia eléctrica Conservación de la energía. Ley de Ohm Circuitos. Potencia. Leyes de Kirchoff Polímetro: medidas de I, R y V |
Tema 21: Campo magnético. Carácter no conservativo del campo magnético. Generación de campos magnéticos y efectos sobre cargas en movimiento. Aplicación a dispositivos tecnológicos
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Magnetismo y electricidad: experiencias de Faraday y de Oersted.
Campo magnético. Carácter no conservativo Ley de Lorentz. Aplicación a T, R, v... Aplicación a hilos de corriente Ley de Biot y Savart. Espira circular, solenoide y toroide Dispositivos tecnológicos: selector de velocidades, espectrómetro de masas y ciclotrón |
Tema 26: Óptica geométrica. Principio de Fermat. Formación de imágenes en espejos y lentes. Análisis y construcción de los instrumentos ópticos. El ojo y los defectos de la visión
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Óptica: diferencia entre física, ondulatoria y geométrica
Postulados op geométrica: propagación rectilínea, leyes de reflexión y refracción. Principio de Fermat y relación con los postulados. Espejos planos y esféricos Lentes delgadas Instrumentos ópticos: cámara oscura, lupa, microscopio, anteojo de Galileo, telescopio de Kepler Ojo: córnea, retina, iris y cristalino Defectos del ojo: miopía, hipermetropía y astigmatismo |
Tema 30: Teoría cuántica. Problemas precursores. Límites de la física clásica para resolverlos. Fenómenos que corroboran la teoría cuántica.
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Teoría cuántica.
Radiación del cuerpo ***** Efecto fotoeléctrico Efecto compton Espectro atómicos El átomo de bohr Consecuencias: longitud de onda de De Broglie Mecánica cuántica: Heisenberg y Schrodinger |
Tema 32. Sistemas materiales. Mezclas, sustancias puras y elementos. Transformaciones físicas y químicas. Procedimientos de separación de los componentes de una mezcla y de un compuesto. Lenguaje químico: normas IUPAC.
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Sustancias puras y mezclas.
Transformaciones físicas, químicas, fisicoquímicas y nucleares. Filtración Sedimentación Cristalización Destilación Separación magnética Extracción Cromatografía Reacciones químicas Formulación inorgánica. Normas IUPAC |
Tema 33. Teoría atómica de Dalton. Principio de conservación de la masa. Leyes ponderales y volumétricas. Hipótesis de Avogadro. Estequiometría.
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Teoría atómica de Dalton
Conservación de la masa de Lavoisier Leyes ponderales: proporciones recíprocas Ritcher, proporciones definidas Proust, proporciones múltiples de Dalton Ley volúmetrica de Gay-Lussac Hipótesis de Avogadro Estequiometría |
Tema 34: Modelos atómicos. Evolución histórica y justificaciones de cada modificación.
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Introducción histórica
Modelo de Dalton Modelo de Thompson Modelo de Rutherford Modelo de Bohr. Extensión de Sommerfeld Evolución histórica de la mecánica cuántica. |
Tema 35: El núcleo atómico. Modelos. Energía de enlace. Radiactividad natural. Radiactividad artificial. Aplicaciones de la radiactividad en diferentes campos. Medidas de seguridad.
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Propiedades del núcleo atómico: defecto de masa, energía y energía por nucleón.
Fuerzas de interacción nuclear. Modelo de la gota líquida. Modelo de la partícula independiente. Modelo colectivo. Radioactividad natural: desintegración alfa, beta y gamma. Series radioactivas. Radioactividad artificial. Aplicaciones de la radioactividad. Medidas de seguridad. |
Tema 37: Energía nuclear. Principio de conservación masa-energía. Fisión y fusión nuclear. Su utilización. Situación actual. Problemática de los residuos nucleares.
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Energía nuclear: número atómico, número másico, defecto de masa, incremento de energía e incremento de energía por nucleón.
Principio de conservación: del número de nucleones, de la carga, de la cantidad de movimiento y de la masa-energía Desintegración alfa, beta y gamma. Diferencias entre fusión y fisión nuclear. Utilización. La energía nuclear en la actualidad. Los residuos nucleares. |
Tema 40: Evolución histórica de la clasificación de los elementos químicos. Periodicidad de las propiedades y relación con la configuración electrónica. Estudio experimental de algunas de las propiedades periódicas.
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Evolución histórica ((Dobereiner, Canizzaro, Meldeleiev, tabla actual)
Números cuánticos Pauli, mínima energía y Hund Radio, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad Estudio experimental |
Tema 41: El enlace químico. Aspectos energéticos. Clasificación de los enlaces según la electronegatividad de los átomos que los forman. Estudio del tipo de enlace de acuerdo con las propiedades de las sustancias.
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Definición de enlace
Energías, curvas de Morse Clasificación según electronegatividad Iónico: definición, Born-Haber, Born-Landé, celdillas unidad. Covalente: definición, Lewis (sin carga, con carga y resonancia), TRPECV Metálico Intermoleculares Propiedades |
Tema 42: Enlace covalente: orbitales moleculares. Diagramas de energía. Geometría molecular. Estructura y propiedades de las sustancias covalentes.
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Enlace covalente
Lewis (con carga, sin carga, resonancia) TEV: sigma y pi, híbridos sp3, sp2 y sp TOM: CLOA, enlazantes y antienlazantes TRPECV Propiedades Sólidos moleculares |
Tema 43: Fuerzas intermoleculares. Aspectos energéticos. Sólidos moleculares. Justificación de las propiedades anómalas del agua y su importancia para la vida
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Tipos: van der walls de orientación, van der walls de dispersión (London), puentes de hidrógeno.
Sólidos moleculares Agua y sus propiedades |
Tema 44: Sustancias iónicas. Aspectos energéticos en la formación de cristales iónicos. Reconocimiento y utilización de compuestos iónicos.
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Enlace iónico. Propiedades periódicas
Born Haber Born Landé Curvas de Morse Celdillas unidad: NaCl,CsCl, CaF2 y TiO2 Propiedades Reconocimiento de compuestos iónicos Utilización |
Tema 46: Metales. Características de los diferentes grupos. Obtención y propiedades. Compuestos que originan y aplicaciones. Aleaciones. Interés económico de algunas de ellas.
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Propiedades
Grupo a grupo Aleaciones |
Tema 47: Elementos no metálicos. Características de los diferentes grupos. Obtención y propiedades. Compuestos que originan y aplicaciones.
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Propiedades
Grupo a grupo Compuestos originados |
Tema 49: Disoluciones. Leyes de las disoluciones diluidas. Propiedades coligativas. Disoluciones reales. Disoluciones de electrolitos. Estudio experimental del comportamiento eléctrico de un electrolito.
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Disoluciones: que son dentro de la clasificación de la materia.
Tipos de disoluciones: según el estado de agregación, según la reacción entre soluto y disolvente, según el tamaño del soluto. Características de las disoluciones: solubilidad y concentración (formas de medirla). Leyes de las disoluciones diluidas: ley de Raoult, Henry, Dalton o de las presiones parciales. Propiedades coligativas: presión osmótica, aumento de la temperatura de ebullición o de congelación, descenso de la presión de vapor. Determinación de masas moleculares. Disoluciones de electrolitos (reales). Conductividad. |
Tema 50: Cinética de las reacciones químicas. Teorías de choques moleculares y teoría del estado de transición. Velocidad de reacción y factores de los que depende. Métodos prácticos para su determinación.
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Cinética química y diferencia con la espontaneidad.
Concepto de velocidad y de ecuación cinética (constante de velocidad y órdenes de reacción). Teoría de choques moleculares Teoría del estado de transición. Ecuación de Arrhenius Factores que afectan a la velocidad de reacción (T, grado de división y superficie de contacto, concentración, catalizadores y naturaleza de los reactivos. Estudio cinética de orden 0 Estudio cinética de orden 1 Estudio cinética de orden 2 Tiempo de vida media en reacciones de orden 0, 1 y 2 |
Tema 51: Características de los fenómenos catalíticos y efectos sobre la energía de activación. Aplicaciones en la industria. Naturaleza y propiedades catalíticas de las enzimas.
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Repaso de cinética: velocidad de reacción, orden de reacciones, teorías de colisiones y del estado de transición, Arrhenius y factores que afectan a la velocidad de reacción.
Catalizadores: características Catálisis homogénea y heterogénea Inhibición. Catálisis en la industria. Proceso Haber Bosh Enzimas: qué son y sus partes. Características. Tipos de enzimas Cinética de Michaelis Menten |
Tema 52: Energía y transformaciones químicas. Ecuaciones termoquímicas. Métodos para el cálculo de calores y reacción.
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Termodinámica y termoquímica.
Sistema químico, variables termodinámicas y función de estado. Primer principio de la termodinámica. Criterio de signos. Trasformaciones isocóricas, isobáricas, adiabáticas e isotérmicas. Entalpía y ecuaciones termoquímicas. Convenio de signos y diagramas entálpicos. Entalpía de reacción a partir de entalpías de formación Entalpía de reacción a partir de ley de Hess Entalpía de reacción a partir de entalpías de enlace. Entalpía de reacción a partir de una calorímetría. |
Tema 53: Entropía de un sistema químico. Energía libre de Gibbs y espontaneidad de las reacciones químicas. Relación entre la variación de la energía libre y el equilibrio químico.
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Concepto de entropía y relación con el orden.
Entropía en diferentes procesos. Energía libre de Gibbs y espontaneidad. Estudio de casos. Espontaneidad y cinética. Cálculo de energías de Gibbs y entropías. Relación Kp y Gibbs |
Tema 59. Química del carbono. Estructura y enlaces del carbono. Nomenclatura. Isomería. Comprobación experimental de la actividad óptica.
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Origen de la química orgánica
Átomo de carbono. Configuración electrónica. Hibridación. Estructura Propiedades de los compuestos orgánicos. Tipos de fórmulas: empírica, molecular, semidesarrollada, desarrollada y tridimensional. Nomenclatura de los grupos funcionales. Isomería: función, posición, cadena, geométrica y óptica Actividad óptica |
Tema 60. Tipos de reacciones orgánicas. Mecanismos de reacción. Análisis de casos característicos.
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Electrofilia y nucleofilia
Intermedios de reacción: carbocatión, carboanión y radical. Ruptura homolítica y heterolítica Clasificación de las reacciones orgánicas: sustitución (Se, Sn1 y Sn2), eliminación (E1 y E2) y adicción (nucleófica y electrófila) Análisis de casos característicos (estudio cinético, atrapando intermedios de reacción, utilizando isótopos, y comprobando el efecto isotópico) |
Tema 62. Hidrocarburos. Características, nomenclatura, obtención y propiedades. Identificación en el laboratorio de alquenos y alquinos.
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Alcanos
Alquenos Alquinos Ciclos Identificación |
Tema 64: Funciones oxigenadas y nitrogenadas. Características, nomenclatura, obtención y propiedades. Comprobación de sus principales propiedades en el laboratorio. Importancia industrial.
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Alcoholes (7)
Éteres (2) Aldehídos y cetonas (9) Ácidos carboxílicos (5) Ésteres (2) Aminas (3) Amidas, nitrilos y nitrocompuestos |
Tema 65: Compuestos aromáticos. El benceno: estructura, obtención y propiedades. Otros compuestos aromáticos de interés industrial.
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Benceno: estructura, enlaces, hibridación. Estructura de Kekulé.
Aromaticidad y antiaromaticidad. Nomenclatura, propiedades y obtención. Reactividad: activantes y desactivantes fuertes y débiles. Compuestos aromáticos de interés industrial: naftaleno, antraceno, fenantreno, fenol, anilina, clorobenceno, trinitrotolueno, ácido benzoico y ácido salicílico |
Tema 66. Compuestos orgánicos de importancia biológica. Composición química y función biológica. Los alimentos y la salud.
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Aminoácidos y proteínas
Glúcidos e hidratos de carbono Vitaminas Nucleótidos y ácidos nucleicos Lípidos: saponificables (acilglicéridos o grasas, céridos y fosfolípidos) y no saponificables (terpenos, esteroides y prostaglandinas) |
Tema 67. Polímeros naturales. Propiedades y aplicaciones. Métodos de obtención de polímeros sintéticos. Utilización en el mundo actual y problemas de reciclado
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Concepto de polímero
Polímeros naturales (proteínas, glúcidos, lípidos y nucleótidos) Polímeros sintéticos (polietileno, poliestireno, nylon, poliésteres) Uso de plásticos Reciclaje y reutilización |
Tema 75: El trabajo experimental en el área de ciencias. Utilización del laboratorio escolar. Normas de seguridad.
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Ventajas del trabajo experimental en enseñanza obligatoria.
El informe de laboratorio: partes. Utilización del laboratorio escolar: tipos de prácticas de laboratorio, características del laboratorio escolar. Normas de seguridad: en el laboratorio, en el manejo de los productos y ante posibles accidentes. |