Diseño gráficoValeria BisuttiJimena Ara ContrerasBrenda Fernández

Diseño de cubiertaValeria BisuttiJimena Ara Contreras

DiagramaciónSilvia Prado y Verónica Trombetta [Estudio Golum]

Ilustraciones Federico CombiFabián Slongo

Autores por capítuloCapítulos 1 y 4: Silvia Calderón Capítulos 2 y 7: Dolores Marino Capítulos 3 y 8: Marta BulwikCapítulo 5: Raúl Bazo Capítulo 6: Claudia Ipucha

Agradecemos a la directora de estudios del Instituto San José de Flores Prof. Silvina De Bonis por permitirnos utilizar el laboratorio para la producción fotográfica.

Fotografía de tapaShutterstock

FotografíaShutterstock: Triff, canadastock, Venus Angel, leungchopan,Sebastien Burel, Fernando Jose V. Soares, Kryvenok Anastasiia, Dmytro Zinkevych, ChiccoDodiFC, Quick Shot, RikoBest, ArtisticPhoto, Ivan Nakonechnyy, ArtisticPhoto, Syda Productions, Mark Mortin, VictorH11, Kulyk, Olga Kuzyk, Franco Volpato, Faber14, Macrovector, Pres Panayotov, Alexander Raths, VTT Studio, Maly Designer, Pawel Kazmierczak, CobraCZ, imagedb.com, Melica, Stockforlife, Xpixel, JPC-PROD, Thomas Klee, Dima Sikorsky, Safakcakir, Tefi, Jukurae, Africa Studio, Olaf Naami, Luisa Leal Photography, YM.Ku Shahril, Andrei Kuzmik, PHIL LENOIR, Mikhail Romanov, teena137, Coprid, tommaso79, DenisNata, Charts and Table, peerapong suankaew, gloverk, udaix, photoiconix, Repina Valeriya, Unholy Vault Designs, T photography, MPS Pro Group, ArthurStock, Sean Pavone, ULKASTUDIO, Jakinnboaz, Flegere, Marko Poplasen, Dvande, Haryigit, Gearstd, Olegbush, Jason.Lee, MISS KANITHAR AIUMLA-OR, Galyna Andrushko, kosmos111, PopTika, Mihalec, ESB Professional, Suti Stock Photo, Sailorr, Worradirek, Mauricio Graiki, Adam Tinney, Robert Kneschke, Freedom_Studio, Sergey Nivens, Fer Gregory, Fouad A. Saad, Designua, Fouad A. Saad, Everett Historical, Jakinnboaz, Finchfocus, AlexRoz, Wittayayut, Revers, Valentin Valkov, George Rudy, TaMaNKunG, Peiyang, Milagli, Dark Moon Pictures, Jennyt, View Apart, Gearstd, Dream Master, Anton_Ivanov, Artsholic, Untitled, Chromatos, Rvector, Sharptoyou, Optimarc, Sebastian Kaulitzki, Lefteris Papaulakis, Thammanoon Khamchalee, Magnetix, Galyna Andrushko, Everett Historical, Festa, Corepics VOF, Catwalker, Christos Siatos, molekuul_be, RRA79, Neveshkin Nikolay, molekuul_be, Ksenia Ragozina, Por fractal-an, Leigh Prather, Modella, Dutourdumonde Photography, A_Lesik, vdovin_vn, chombosan, sico manzer, Valentin Agapov, MiQ, Horiyan, TorriPhoto, J.Schelkle, Concept Photo, siripong panasonthi, Robin Atzeni, Bjoern Wylezich, Divgradcurl, Ruengdet Chaiwong, OgnjenO, Konstantinks, Roibu, Aleksandr Pobedimskiy, Sergey Nivens, TorriPhoto, Vera Petruk, concept w, ishkov sergey, MarcelClemens, Milanchikov Sergey, Beautyimage, remedios55, smalldaruma, Irina Mitin, PATIPAT, Victoria Kondysenko, thodonal88, Dima Sobko, Volodymyr Goinyk, titov dmitriy, Steve Mann, Nevodka, Alexander Mak, l i g h t p o e t, Volodymyr Goinyk, niall dunne, Carolyn Franks, Andrey_Kuzmin, Mycteria, Romolo Tavani, Mmkarabella, Mariyana M, Joe Ravi, NirdalArt, Smoczyslaw, Ktsdesign, KorradolYamsatthm, Ilca Laurentiu Daniel, Geo-grafika, Gayvoronskaya_Yana, Assistant, Bannafarsai_Stock, Orlando_Stocker, Take Photo, KucherAV, Josef Hanus, Alphaspirit.Wikimedia CommonsArchivo gráfico Norma-Kapelusz Editora

Avanza Física y Química : la naturaleza corpuscular de la materia, las mezclas y las sustancias, la electricidad y el magnetismo, las fuerzas y los campos, las reacciones químicas / Silvia Calderón ... [et al.]. - 1a ed. - Ciudad Autónoma de Buenos Aires : Kapelusz, 2017. 160 p. ; 28 x 22 cm.

ISBN 978-950-13-1311-6

1. Física. 2. Química. 3. Educación Secundaria. I. Calderón, Silvia CDD 530.00712

© KAPELUSZ EDITORA S. A., 2018Av. Leandro N. Alem 1074, piso 7 (C1001AAR)Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.Internet: www.kapelusznorma.com.arTeléfono: (54-11) 2152-5100Obra registrada en la Dirección Nacional del Derecho de Autor.Hecho el depósito que marca la ley N.º 11.723.Libro de edición argentina.Impreso en la Argentina.Printed in Argentina.ISBN: 978-950-13-1311-6

Esta obra se terminó de imprimir en noviembre de 2017, en los talleres de Gráfica Pinter, Taborda 48, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.

Ø PROHIBIDA LA FOTOCOPIA (Ley N.º 11.723). El editor se reserva todos los derechos sobre esta obra, la que no puede reproducirse total o parcialmente por ningún método gráfico, electrónico o mecánico, incluyendo el de fotocopiado, el de registro magnetofónico o el de almacenamiento de datos, sin su expreso consentimiento.

Corrección Gabriel Valeiras

Documentación gráfica Estefanía Jiménez

Asistencia en documentación gráficaMagalí Santos

Tratamiento de la imagen de tapaEstefanía Jiménez

Gerencia de producciónGregorio Branca

Avanza #Física y Química es un proyecto

ideado y desarrollado por el Departamento

Editorial de Kapelusz Editora bajo la dirección de

Celeste Salerno.

Jefatura de arte y gestión editorial

Valeria Bisutti.

Responsable de proyecto

Alexis B. Tellechea.

Equipo colaborador

Asesoría didáctica y de contenidos

Jennifer Pochne.

Edición

Juliana Almará.

Fabiana Blanco.

Autoría

Raúl Bazo, Marta Bulwik, Silvia Calderón,

Claudia Ipucha, Dolores Marino.

Razones para estudiar ciencias ............................................................................................................7

CAPÍTULO 1Un mundo de materia y energía .................................................................................................11Un mundo de materia ................................................................................................................................................................12Algunas propiedades de la materia .........................................................................................................................12Cada cuerpo en un lugar ............................................................................................................................................................13La relación entre masa y volumen .............................................................................................................................13Linkeamos con la historia. El uso de la energía a través del tiempo .....14Un mundo de energía ................................................................................................................................................................15Las distintas manifestaciones de la energía ...............................................................................................16Las transformaciones de la energía ..........................................................................................................................17La transferencia de energía .....................................................................................................................................................17La energía en la Tierra .......................................................................................................................................................................18Ventana a un modo de conocer. Las propiedades de la materia..................19Ventana a un modo de conocer. Las transformaciones de la energía ....19Las propiedades de la energía: la conservación y la degradación ....................................................................................................................................................................................20La conservación de la energía ...........................................................................................................................................20La degradación de la energía ..............................................................................................................................................20Con buena señal en valores. ¿Existen los fantasmas? .......................................................21Salir ................................................................................................................................................................................................................................ 22En red......................................................................................................................................................................................................................... 24

CAPÍTULO 2Los materiales y sus propiedades ...........................................................................................25Los materiales a nuestro alrededor ................................................................................................................26Los materiales y los usos, ¿cómo se relacionan? ................................................................................26Ventana a un modo de conocer. Los materiales, sus usos y propiedades .................................................................................................................................................................................................27Ventana a un modo de conocer. Más propiedades: conductividad eléctrica .................................................................................................................................................................28Los materiales: las propiedades y sus usos ........................................................29Con buena señal en valores. ¿Vidrios flexibles para uso en medicina? ....................................................................................................................................................................................................30El modelo cinético corpuscular ...............................................................................................................................31Las propuestas del modelo cinético corpuscular (MCC) ....................................................31Los estados de la materia....................................................................................................................................................32Los cambios de estado .............................................................................................................................................................32Los cambios de estado y el modelo cinético corpuscular (MCC) .........33Ventana a un modo de conocer. Los cambios de estado ..........................................34El estado gaseoso y sus propiedades .........................................................................................................35La ley de Boyle-Mariotte ..............................................................................................................................................................35La ley de Charles ........................................................................................................................................................................................36La ley de Charles y Gay-Lussac ..........................................................................................................................................36El modelo cinético corpuscular (MCC) también explica las leyes de los gases ........................................................................................................................................................................................................36Linkeamos con la historia. Pensamos lo mismo, pero separados ................37Salir ..................................................................................................................................................................................................................................38En red...........................................................................................................................................................................................................................40

CAPÍTULO 3Las mezclas .............................................................................................................................................................................................41Los sistemas materiales ..........................................................................................................................................................42Los métodos para separar las fases y los componentes .......................................42La separación de fases: la decantación ..............................................................................................................43La separación de fases: la filtración ...........................................................................................................................43Ventana a un modo de conocer. La filtración de un sistema heterogéneo .....................................................................................................................................................................................................44

La separación de fases: la imantación y la tamización ............................................................45La elaboración de harinas de cereales ................................................................................................................45Con buena señal en valores. Los derrames de petróleo ..............................................46Las suspensiones .................................................................................................................................................................................47Los humos, las nieblas y las neblinas .....................................................................................................................47Las mezclas homogéneas ...................................................................................................................................................48La composición de las soluciones ..............................................................................................................................48Las aleaciones .................................................................................................................................................................................................48Las soluciones: un modelo para armar ...............................................................................................................49Con ojos de científico .......................................................................................................................................................................49Ventana a un modo de conocer. El agua como solvente ...........................................50Formas de expresar la composición de una solución ..............................................................51Las formas de preparar una solución: disolver, diluir, concentrar ........................52La solubilidad y las soluciones saturadas ........................................................................................................53Las formas de separar los componentes de una solución ................................54La separación de los componentes de una solución: la destilación ..............54Linkeamos con la historia. Los alquimistas y la destilación .....................................55Ventana a un modo de conocer. La cromatografía de una tinta ...................56Ventana a un modo de conocer. La cristalización: estalagtitas y estalagmitas .................................................................................................................................................................................................57Salir ..................................................................................................................................................................................................................................58En red...........................................................................................................................................................................................................................60

CAPÍTULO 4Las fuerzas y los campos gravitatorios, eléctricos y magnéticos ......................................................................................................................................................................................61Las interacciones: las fuerzas ......................................................................................................................................62El carácter vectorial de la fuerza .....................................................................................................................................63Los sistemas de fuerzas: la resultante y la equilibrante ..........................................................64Leyes de Newton ..................................................................................................................................................................................65Principio de inercia ................................................................................................................................................................................65Principio de masa .....................................................................................................................................................................................66Principio de interacción ................................................................................................................................................................66Peso y gravedad .....................................................................................................................................................................................67La presión ...........................................................................................................................................................................................................67Linkeamos con la historia. Galileo Galilei. Galileo para los amigos ............68Interacciones electrostáticas .......................................................................................................................................69Formas de electrizar un cuerpo ......................................................................................................................................69Ley de Coulomb .....................................................................................................................................................................................70Ventana a un modo de conocer. Experimentos de electrostática ..............71Interacciones magnéticas ..................................................................................................................................................72Algunas propiedades del magnetismo .............................................................................................................72Polos de un imán ......................................................................................................................................................................................72Modelo del interior de un imán ......................................................................................................................................73Formas de imantar un objeto .............................................................................................................................................73Magnetismo por inducción, por frotamiento y por corriente eléctrica ....73Concepto de campo .......................................................................................................................................................................74Campo gravitatorio ...............................................................................................................................................................................74Campo eléctrico .........................................................................................................................................................................................75Campo magnético .................................................................................................................................................................................75Ventana a un modo de conocer. Experimentos con imanes ...............................76Con buena señal en valores. ¡Cuidado en las noches de tormenta! .......77Salir ..................................................................................................................................................................................................................................78En red...........................................................................................................................................................................................................................80

CAPÍTULO 5Circuitos eléctricos y fenómenos electromagnéticos .........81Las cargas eléctricas en movimiento ...........................................................................................................82La corriente eléctrica y los materiales ...................................................................................................................82

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Para comprender la conducción eléctrica....................................................................................................82La energía potencial eléctrica .............................................................................................................................................83La diferencia de potencial eléctrico .........................................................................................................................83La corriente eléctrica y los circuitos ...............................................................................................................84El circuito eléctrico simple ........................................................................................................................................................84La resistencia eléctrica .....................................................................................................................................................................84Los factores que influyen en la resistencia eléctrica ...................................................................85Los materiales con propiedades especiales ..............................................................................................85Los circuitos y los instrumentos de medición ............................................................................86Los instrumentos para mediciones eléctricas ........................................................................................86Ventana a un modo de conocer. Los circuitos eléctricos con lámparas ..................................................................................................................................................................................................87Ventana a un modo de conocer. Medir para conocer más .....................................88La ley de Ohm .............................................................................................................................................................................................89Las aplicaciones de la ley de Ohm .............................................................................................................................89Con buena señal en valores. El empleo seguro y racional de la energía eléctrica .................................................................................................................................................................................90 La potencia eléctrica .....................................................................................................................................................................91La relación entre la corriente, la tensión y la potencia ............................................................91Linkeamos con la historia. La corriente eléctrica y el magnetismo ..........92Las aplicaciones del descubrimiento de Oersted ...............................................................93El relé ..............................................................................................................................................................................................................................93Ventana a un modo de conocer. La construcción de un electroimán ......94La inducción electromagnética ..............................................................................................................................95Los motores eléctricos y los generadores .....................................................................................................95La generación de la energía eléctrica .........................................................................................................96La distribución y el transporte de la energía eléctrica .............................................................97Salir ..................................................................................................................................................................................................................................98En red......................................................................................................................................................................................................................100#Etiquetados en un proyecto ................................................................................................................................101

CAPÍTULO 6Los elementos de la tabla periódica..............................................................................103Las sustancias y los elementos............................................................................................................................104Las sustancias puras simples ...........................................................................................................................................104Las sustancias puras compuestas ...........................................................................................................................105El agua ....................................................................................................................................................................................................................105Ventana a un modo de conocer. La electrólisis del agua .......................................106Con buena señal en valores. La capa de ozono, un aliado de la vida en nuestro planeta ...........................................................................................................................................................107Los nombres de los elementos ...................................................................................................................................108Los símbolos de los elementos ...................................................................................................................................108Las tríadas de Döbereiner .............................................................................................................................................109Las octavas de Newlands................................................................................................................................................109Linkeamos con la historia. Dimitri Mendeleiev, el ruso que ideó la tabla periódica ..................................................................................................................................................................................110La tabla de Mendeleiev ......................................................................................................................................................111La tabla periódica actual .................................................................................................................................................112Los grupos y los períodos .....................................................................................................................................................112Ventana a un modo de conocer. La distinción de metales y no metales sobre la base de sus propiedades ............................................................................113Salir .............................................................................................................................................................................................................................114En red......................................................................................................................................................................................................................116

CAPÍTULO 7El mundo que no vemos .................................................................................................................................117Modelizar lo invisible .............................................................................................................................................................118El modelo atómico de Dalton .......................................................................................................................................119Los modelos atómicos nucleares ...................................................................................................................120

El modelo atómico de Thomson ..............................................................................................................................120El modelo atómico de Rutherford .........................................................................................................................121Con buena señal en valores. El oro blanco .....................................................................................122El modelo atómico de Bohr ..............................................................................................................................................123Linkeamos con la historia. ¿Ciencias por y para seres humanos o por y para intereses? ................................................................................................................................................................124Los electrones, los protones y los neutrones: las partículas subatómicas ..............................................................................................................................................................................................125Una partícula elemental: los quarks ....................................................................................................................126El modelo atómico actual simplificado ........................................................................................................126Ventana a un modo de conocer. Explorando modelos ............................................127Un alto en el camino… ........................................................................................................................................................128El número atómico ...........................................................................................................................................................................128El número másico ...............................................................................................................................................................................128Los isótopos ..............................................................................................................................................................................................129Los átomos y las moléculas ........................................................................................................................................130También los iones… .................................................................................................................................................................131Salir .............................................................................................................................................................................................................................132En red......................................................................................................................................................................................................................134

CAPÍTULO 8Las reacciones químicas .................................................................................................................................135Cambia, todo cambia: transformaciones físicas y químicas ....................136Ventana a un modo de conocer. Las reacciones químicas .................................137Para entendernos mejor: el lenguaje de los químicos ........................................138Para explicar las reacciones químicas en el mundo que no vemos .........................................................................................................................................................................................................138Los distintos tipos de reacciones químicas ................................................................................139Síntesis y descomposición de sustancias ..................................................................................................139Ventana a un modo de conocer. Una reacción de descomposición ....................................................................................................................................................................................140La combinación de sustancias .....................................................................................................................................141Las reacciones de combustión ....................................................................................................................................142Los protagonistas de la combustión .................................................................................................................142La combustión del gas natural ....................................................................................................................................142Linkeamos con la historia. El oxígeno y la vida de un científico: Antoine-Laurent Lavoisier ....................................................................................................................................................143La combustión completa e incompleta .............................................................................................144Un asesino invisible .........................................................................................................................................................................144Ventana a un modo de conocer. Los ácidos y las bases en la vida cotidiana .............................................................................................................................................................................................................145La escala de ph. Los sistemas acuosos ácidos, básicos y neutros ...................................................................................................................................................................................146La neutralización ...................................................................................................................................................................................146La corrosión ...............................................................................................................................................................................................147La corrosión metálica ...................................................................................................................................................................147Ventana a un modo de conocer. La corrosión en diferentes materiales ..........................................................................................................................................................................................................148Ventana a un modo de conocer. Variables que influyen en la corrosión metálica...........................................................................................................................................................148Con buena señal en valores. Microorganismos que actúan sobre los materiales ..............................................................................................................................................................................................149Salir .............................................................................................................................................................................................................................150En red......................................................................................................................................................................................................................152#Etiquetados en un proyecto ................................................................................................................................153

Buenas prácticas en el laboratorio ..............................................................................................................155Índice alfabético de elementos ..........................................................................................................................157Índice alfabético ...............................................................................................................................................................................159

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¿Cómo es este libro?

¿Cómo son los capítulos?

GLOSARIO, CHAT, VIDEOS Y ACTIVIDADESPara comprender, revisar, ampliar y aplicar los conceptos estudiados.

VENTANA A UN MODO DE CONOCER Propone actividades para poner en juego técnicas, habilidades, procedimientos y modos de conocer propios de la física y la química.

ETIQUETADOS EN UN PROYECTO Proyectos colaborativos TIC para trabajar paso a paso, a partir de un tema clave de cada eje.

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

SALIR Y EN RED Actividades para comprender, ampliar, profundizar, integrar y aplicar los contenidos estudiados en el capítulo.

BUENAS PRÁCTICAS EN EL LABORATORIO, ÍNDICE ALFABÉTICO DE ELEMENTOS E ÍNDICE ALFABÉTICO

LINKEAMOS CON LA HISTORIAVincula los experimentos y descubrimientos en el área de la física y la química con el contexto histórico y social.

INGRESAR Con imágenes que anticipan los contenidos del capítulo y preguntas problematizadoras para explorar ideas previas.

CON BUENA SEÑAL EN VALORES Aborda temas relacionados con la autonomía, la convivencia y los valores, con el objetivo de fomentar el desarrollo de un pensamiento crítico para la participación ciudadana.

Avanza #Física y Química es un proyecto que estimula el trabajo interactivo de los estudiantes con los contenidos curri-culares. Con esta propuesta, podrán participar, comentar y opinar, construir nuevos saberes, y potenciar el desarrollo de habilidades y capacidades específicas que los prepararán para ser ciudadanos del siglo XXI. Una nueva manera de pensar.

En la serie Avanza #Construcción de Ciudadaníatrabajamos de manera transversal con

habilidades y capacidades para el siglo XXI:

Alfabetización en tecnologías de la información y la comunicación (TIC). Apropiación de las tecnologías digitales + Manejo de la información

Creatividad + Innovación

Pensamiento crítico + Resolución estratégica de problemas y toma de decisiones

Colaboración y trabajo en equipo

Responsabilidad y conciencia personal y social + Ciudadanía local y global

Comunicación: capacidad de escuchar, comprender y expresar pensa-mientos, sentimientos, hechos y opiniones.

Aprender a aprender: capacidad de iniciar, organizar y autorregular el pro-pio aprendizaje.

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