CIENCIAS 5

Portada
Vista noreste del volcán de San Miguel o Chaparrastique, estrato volcán que se encuentra en el oriente de la cordillera volcánica de El
Salvador, producto de las presiones generadas por la subducción de la placa de los Cocos con la placa del Caribe.
Tomada por: Personal del SNET.

Material de Autoformación e Innovación Docente
Ciencias Naturales
Ministerio de Educación
Viceministerio de Ciencia y Tecnología
Gerencia de Educación en Ciencia, Tecnología e Innovación
Programa Cerrando la Brecha del Conocimiento
Sub-Programa “Hacia la CYMA”
Versión preliminar para Plan Piloto

Ministerio de Educación
Primera edición (Versión Preliminar para Plan Piloto).
Derechos reservados. Ministerio de Educación. Prohibida su venta y su reproducción parcial o total.
Mauricio Funes Cartagena
Presidente de la República
Franzi Hasbún Barake
Secretario de Asuntos estratégicos de la Presidencia de la República y
Ministro de Educación Ad-honórem
Erlinda Hándal Vega
Viceministra de Ciencia y Tecnología
Héctor Jesús Samour Canán
Viceministro de Educación
Mauricio Antonio Rivera Quijano
Director Nacional de Ciencia y Tecnología
Xiomara Guadalupe Rodríguez Amaya
Gerente de Educación en Ciencia, Tecnología e Innovación
Oscar de Jesús Águila Chávez
Jefe de Educación Media en Ciencia, Tecnología e Innovación
Carlos Ernesto Miranda Oliva
Jefe de Educación Básica en Ciencia, Tecnología e Innovación
Adela Melissa Martínez
Xochilt Carolina Gutiérrez
Orlando Leonel Castillo
Tonatiuh Eddie Orantes
Osmany René Aparicio
Jorge Alfredo Avila
Autores
Jorge Vargas Méndez
Revisión de texto
Edificios A4, segundo nivel, Plan Maestro, Centro de Gobierno, Alameda Juan Pablo II y calle Guadalupe, San Salvador, El Salvador, América
Central. Teléfonos: +(503) 2510-4217, +(503) 2510-4218, +(503) 2510-4211, Correo electrónico: gecti@mined.gob.sv

Estimadas y estimados docentes:
El Plan Social Educativo “Vamos a la Escuela” 2009-2014 nos plantea el reto histórico de formar ciudadanas
y ciudadanos salvadoreños con juicio crítico, capacidad reflexiva e investigativa, con habilidades y destrezas para la
construcción colectiva de nuevos conocimientos, que les permitan transformar la realidad social y valorar y proteger
el medio ambiente. Nuestros niños, niñas y jóvenes desempeñarán en el futuro un rol importante en el desarrollo
científico, tecnológico y económico del país; para ello requieren de una formación sólida e innovadora en todas las
áreas curriculares, pero sobre todo en Matemática y en Ciencias Naturales; este proceso de formación debe iniciarse
desde el Nivel de Parvularia, intensificándose en la Educación Básica y especializándose en el nivel Medio y Superior.
En la actualidad, es innegable que el impulso y desarrollo de la ciencia y la tecnología son dos aspectos
determinantes en el desarrollo económico, social y humano de un país.
Para responder a este contexto, en el Viceministerio de Ciencia y Tecnología se han diseñado Materiales de
Autoformación e Innovación Docente en las disciplinas de Matemática y Ciencia, Salud y Medio Ambiente para los
niveles de Parvularia, Educación Básica y Educación Media. El propósito de los Materiales de Autoformación e
Innovación es orientar al cuerpo docente para fundamentar mejor su práctica profesional, tanto en dominio de
contenidos, (sobre todo aquellos contenidos pivotes), como también en la implementación de una metodología y
técnicas que permitan la innovación pedagógica, la indagación científica-escolar y sobre todo una construcción social
del conocimiento, bajo el enfoque de Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI), en aras de mejorar la calidad de la
educación.
Este material es para el equipo docente, para su profesionalización y autoformación permanente que le
permita un buen dominio de las disciplinas que enseña. Los contenidos que se desarrollan en los materiales de
autoformación, han sido cuidadosamente seleccionados por su importancia pedagógica y por su riqueza científica.
Es por eso que para el estudio de las lecciones incluidas en estos materiales, se requiere rigurosidad, creatividad,
deseo y compromiso de innovar la práctica docente en el aula. Con el estudio de las lecciones (de manera individual
o en equipo de docentes), se pueden derivar diversas sesiones de trabajo con el estudiantado para orientar el
conocimiento de los temas clave o “pivotes” que son el fundamento de la alfabetización científica en Matemática y
Ciencias Naturales.
La enseñanza de las Ciencias Naturales y la Matemática debe despertar la creatividad, siendo divertida,
provocadora del pensamiento crítico y divergente, debe ilusionar a los niños y niñas con la posibilidad de conocer y
comprender mejor la naturaleza y sus leyes. La indagación en Ciencias Naturales y la resolución de problemas en
Matemática son enfoques que promueven la diversidad de secuencias didácticas y la realización de actividades de
diferentes niveles cognitivos.
Esperamos que estos Materiales de Autoformación e Innovación establezcan nuevos caminos para la
enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales y Matemática y que fundamenten de una mejor manera, nuestra
práctica docente. También esperamos que el contenido de estos materiales nos rete a aspirar a mejores niveles de
rendimiento académico y de calidad educativa, en la comunidad educativa, como en nuestro país en general.
Apreciable docente, ponemos en sus manos estos materiales porque sabemos que está en sus manos la
posibilidad y la enorme responsabilidad de mejorar el desempeño académico estudiantil, a través del desarrollo
curricular en general, y particularmente de las Ciencias Naturales y Matemática.
Dr. Héctor Jesús Samour Canán Dra. Erlinda Hándal Vega
Viceministro de Educación Viceministra de Ciencia y Tecnología
y Ministro de Educación Ad Honórem
Lic. Franzi Hasbún Barake
Secretario de Asuntos Estratégicos de la Presidencia de la República

ÍNDICE
Parte I
Introducción...........................................................................................................i
A. Objetivo ...........................................................................................................i
B. Enfoque de competencias en educación.........................................................i
C. Contenidos pivotes..........................................................................................ii
D. Estructura de las lecciones ..............................................................................iii
E. Como utilizar el Material de Autoformación...................................................v
F. Relación del Material de Autoformación con Cipotes y Cipotas.....................v
G. Enseñanza de la Ciencia Basada en la Indagación...........................................ix
Parte II
Fluidos en reposo...................................................................................................1
Sustancias puras y mezclas ....................................................................................10
Tipos de mezclas ....................................................................................................18
Soluciones ..............................................................................................................25
Métodos de separación física ................................................................................35
Fluidos en movimiento...........................................................................................48
Luz y colores...........................................................................................................56
Propiedades de los seres vivos...............................................................................61
Tejidos animales.....................................................................................................69
Introducción a la ecología ......................................................................................78
Cambio Climático ...................................................................................................86
Sismos y volcanes...................................................................................................95

Parte I
¿Por qué Innovación en Ciencias Naturales?

i
INTRODUCCIÓN
Una idea comúnmente aceptada es que nuestra sociedad y el mundo en general es muy distinto al de
hace algunos años atrás; uno de los factores que lo hacen distinto es el grado de desarrollo que ha alcanzado la
ciencia y a pesar que el conocimiento humano en general ha avanzado en todas las áreas del saber, es innegable
que el desarrollo de la ciencia y la tecnología ha afectado enormemente nuestra forma de vida.
Es evidente también que el conocimiento y los beneficios de este desarrollo científico no están al alcance
de todas las personas; esto nos invita a hacer una reflexión sobre la relación que hay entre la ciencia, la sociedad
y la búsqueda de alternativas que resuelvan los diferentes problemas que presenta esta realidad, desde las
múltiples perspectivas que nos dan los diferentes campos en los que nos desenvolvemos, en el caso del
magisterio, el de la educación.
A. Objetivo
El propósito de este material de autoformación e innovación, es fortalecer las competencias docentes de
Educación Primaria, en las disciplinas de Ciencias Naturales (Biología, Física y Química), para optimizar el
desarrollo de la asignatura de Ciencia Salud y Medio Ambiente.
Para lograr este objetivo proponemos una serie de contenidos básicos a los que metafóricamente
llamamos contenidos pivotes. Nuestra propuesta es que usted, amigo o amiga docente pueda fortalecer sus
conocimientos de Ciencias Naturales mediante la lectura y estudio de las lecciones contenidas en este libro, la
realización de las actividades experimentales que sugerimos y la “calibración” del aprendizaje mediante algunos
instrumentos de evaluación para determinar hasta qué punto se han alcanzado las metas del contenido
estudiado.
B. Enfoque de competencias en educación
Desde hace algunos años, la introducción de un enfoque de desarrollo de competencias básicas pasó a
orientar el desarrollo del currículo nacional conduciendo el proceso de enseñanza-aprendizaje hacia el enfoque
de desarrollo de competencias. Existen diversas definiciones e interpretaciones sobre el concepto de
competencia, aunque la mayoría plantea dos aspectos fundamentales:
1. Comprensión y adquisición de conocimientos, habilidades y desarrollo de actitudes; y
2. Puesta en práctica de la integración de los conocimientos, habilidades y actitudes para resolver
problemas y situaciones diversas1
.
Si pensamos en la enseñanza de las ciencias naturales basándonos en el enfoque de competencias, es
necesario fortalecer en el estudiantado la comprensión de los sucesos, las consecuencias de las actividades
humanas y la necesidad de preservar las condiciones de vida, tanto para la especie humana como para el resto
de los seres vivos. Para esto se hace necesario alcanzar un pensamiento científico-racional que permita
comprender la información que nos ofrecen las diversas fuentes, para la toma de acciones concretas. Pero para
1
Barraza, A., Dipp, A. J. “Competencias y Educación: miradas múltiples de una relación”. Instituto Universitario Anglo
Español A.C., México, 2011.

ii
desarrollar competencias científicas en el estudiantado es necesario que como docentes nos preocupemos por
actualizar dichas competencias en nosotros. Al aumentar nuestras competencias docentes en cada área de las
ciencias con ayuda de la autoformación, de la innovación y de la co-formación entre el equipo docente,
podremos mejorar la forma en que enseñaremos al estudiantado a aprender y usar sus conocimientos; es decir,
a desarrollar competencias científicas.
La enseñanza de las ciencias como una serie de conceptos y fenómenos ajenos a una discusión no crea
interés en nadie, pues no las presenta como disciplinas atractivas para trabajar con ellas. El estudiantado vive
curioso, maravillado, preocupado o en constante conjeturas del entorno que comienza a conocer, por lo que es
indispensable encauzar sus ideas, ayudarle a buscar respuestas o preguntas adecuadas que den explicación a lo
que ocurre en la realidad cotidiana. Por tanto, la enseñanza de las Ciencias Naturales debe de involucrar la
experimentación, la investigación y, sobre todo, la satisfacción de la curiosidad que en el estudiantado es algo
propio de su edad.
C. Contenidos pivotes
Las Ciencias Naturales estudian el mundo que nos rodea, las leyes que gobiernan la naturaleza y en general
nuestra interacción con el mundo físico. El desarrollo de la ciencia avanza rápidamente gracias al desarrollo de la
tecnología en general y, particularmente, de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), que
permiten un flujo constante e integral de los conocimientos generados por la comunidad científica del mundo
entero. Para la elaboración del presente Material de Autoformación en Ciencias Naturales, se tuvo en cuenta
esta constante evolución de la información de tal manera que los contenidos aquí expuestos son el reflejo del
conocimiento actualizado en cada área de las ciencias que se estudian. De esa misma manera exhortamos a
cada docente que ahora lo lee, a no conformarse con lo aquí expuesto, y le invitamos a la búsqueda constante,
la investigación e indagación sobre los temas aquí planteados y otros que sean de su interés dentro de las
ciencias.
En la búsqueda de abarcar el conocimiento para la alfabetización científica, acorde a los diferentes niveles
de Educación Básica, un equipo de profesionales de la educación y científicos del MINED, ha hecho una selección
y propuesta de temas dentro de los programas oficiales de Ciencia, Salud y Medio Ambiente; a dichos temas los
hemos llamado contenidos pivotes, pues consideramos son aquellos donde se apoyan, o de los que depende el
desarrollo de otros contenidos. Los contenidos pivotes se han retomado para enriquecerlos en su desarrollo
disciplinar, profundizando tanto en la explicación de los contenidos, como haciendo propuestas de abordaje
metodológico que emulen en el aula el trabajo científico que se desarrolla en los laboratorios, o en los centros
de investigación de los parques tecnológicos, de tal manera que tanto docentes como estudiantes puedan
desarrollar habilidades intelectuales propias del pensamiento y del quehacer científico.
Es necesario aclarar que este Material de Autoformación en Ciencias Naturales no pretende cambiar ni
sustituir al programa de estudios, tampoco a los libros de texto que se utilizan actualmente en el MINED2
; al
contrario, se pretende enriquecer el material con el que cuenta cada docente, tanto para su propia formación,
como para el desarrollo de clases de Ciencias Naturales pertinentes, efectivas y de calidad.
2
Colección Cipotas y Cipotes

iii
D. Estructura de las lecciones
Las lecciones se estructuran en trece partes, las cuales se detallan a continuación:
1. Título
Condensa la idea central de la lección, se presenta como una idea clara y precisa del contenido.
2. Descripción
Presenta todos aquellos puntos relevantes que se tratarán en la lección, haciendo énfasis en las
características (generalidades, importancia, usos, etc.) que se desarrollan. Es un espacio para generar
interés y motivación. Pretendemos que cada docente que nos lee, pueda además transmitir curiosidad
y entusiasmo por las Ciencias Naturales a los estudiantes.
3. Temas y subtemas
Es la división de temas y subtemas que contiene la lección.
4. Objetivos específicos
Son logros que el estudiantado puede alcanzar. La lección posibilita el desarrollo de un contexto
propicio para ello.
5. Habilidades y destrezas científicas.
Son una oportunidad para interpretar y poner en práctica algunas acciones para aplicar los
conocimientos adquiridos sobre el fenómeno u objeto de estudio, con el fin de transformarlo.
6. Ilustración
Es una imagen de fondo que ilustra y representa el tema de la lección.
7. Marco teórico
Tras una breve introducción al tema, se abordan conceptos, proposiciones e información relevante que
se establece como marco de referencia de los fenómenos a estudiar. La información se respalda en
principios, leyes, clasificaciones, características, propiedades, etc. Se acompaña de ilustraciones,
esquemas, modelos y otros con la intención de que el contenido quede lo más claro posible.
8. Actividades
Es importante la realización de las actividades propuestas para que los conceptos se aprehendan de
una manera práctica y efectiva y para que el aprendizaje sea significativo y relevante. Las actividades
están encaminadas a desarrollar ideas que contribuyen a la construcción, la comprensión y el análisis
de los temas que se estudian; y están pensadas para desarrollarse desde lo simple a lo complejo
planteándose además distintas alternativas de abordaje tales como: prácticas experimentales,
creaciones artísticas, modelos espaciales, etc.
Cualquiera que sea la técnica empleada, la actividad se divide en cuatro partes:
i. Introducción. Explica el objetivo de la actividad, la importancia y las temáticas que se
enriquecerán en su desarrollo. Aconseja la manera de cómo puede efectuarse la
experimentación, ya sea individualmente o en grupos.
ii. Iniciación. Es un diagnóstico de los conocimientos que la persona lectora posee empíricamente
acerca del tema que trata la lección, como resultado de lo que observa, percibe y conoce de su
entorno o de sus propias experiencias. Se desarrolla mediante preguntas abiertas originadas de
inquietudes propias, de cuestionamientos del estudiantado o de expectativas que surgen en el
desarrollo de una clase proponiendo indirectamente una o varias hipótesis.
iii. Desarrollo. Son las indicaciones para la ejecución de la práctica experimental con el
estudiantado, se presenta en secciones:

iv
a. Materiales. Es el listado de las herramientas, materiales u objetos que se necesitarán para
realizar la actividad. Al escoger las herramientas se alberga la idea de crear y construir
instrumentos sencillos de bajo costo y de fácil acceso. En ocasiones puede que la cantidad
exacta de algún material no sea un aspecto relevante, pero en otros, la cantidad es
fundamental.
b. Procedimiento. Son los pasos dados para la realización de la práctica experimental; si se
presentan obstáculos durante los procesos de investigación, se debe permitir que el
estudiantado solvente la situación con sus propias ideas para propiciar la maduración del
pensamiento.
iv. Interpretación. El fin último de las actividades es la interpretación y análisis de los resultados
acorde a los conceptos que los sustentan en el marco teórico. Las actividades no tendrían mayor
interés sin una explicación que las respalden; muchas veces el porqué de los fenómenos tiene
aplicaciones sorprendentes en el mundo que nos rodea y es importante su comprensión. Para
explicar los resultados obtenidos se debe tener claridad en los conceptos de la lección para
poder interpretar las causas que provocan los fenómenos y poder generalizar el suceso a las
condiciones experimentales en las que se realiza, es decir, manifestar que lo mismo sucederá
cuando el experimento se realiza en condiciones similares.
9. Ideas complementarias.
Se presentan como información adicional a la lección y complementaria de las actividades. Incluyen
comentarios, datos útiles para nuevas actividades, temas de historia de la ciencia y la tecnología, así
como aspectos destacados de Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente (CTSA). Todos acompañados
de ilustraciones alusivas y pertinentes. Se le invita a que también en este caso pueda usted ampliar la
sección, partiendo de la información que se proporciona.
10. Actividad integradora.
Las ciencias no deben estudiarse como un conjunto de saberes aislados y sin conexión. Los fenómenos
de la realidad circundante no pueden ser interpretados bajo una sola visión científica sino que su
comprensión demanda la integración de saberes de todas las áreas de las ciencias para una
interpretación eficaz de tales fenómenos. En esta parte se pretende integrar el conjunto de
competencias que componen el pensamiento, así como también las habilidades y actitudes de todas
las áreas de las Ciencias para la interpretación de un problema que involucra la aplicación de los
saberes de las ciencias.
11.Glosario
En este apartado se encuentra un pequeño listado de conceptos básicos y adicionales del contenido de
la lección. La selección de estos conceptos se ha realizado con la intención de que sirva de ayuda en el
momento de leer el marco teórico de la lección. Cada docente puede y debe enriquecer dicho glosario,
en función de sus necesidades de aprendizaje y de enseñanza.
12.Referencias.
Bajo el título de “si desea enriquecer más su conocimiento, consulte”, se hace referencia tanto a
textos, páginas en la red, videos y otros materiales, para que el docente pueda consultar y profundizar
su conocimiento.

v
13.Actividad evaluadora.
Este es un instrumento de aprendizaje y un medio por el cual tanto docentes como estudiantes
pueden evaluar o autoevaluar sus conocimientos. Con los resultados de esta evaluación, cada docente
puede realizar “ajustes” necesarios en el proceso de enseñanza-aprendizaje del contenido concreto.
Contempla diferentes actividades de evaluación como: cuestionarios, esquemas, mapas conceptuales,
crucigramas, complemento de afirmaciones, etc.
E. Cómo utilizar el Material de Autoformación e Innovación en Ciencias
Cada docente planifica y organiza las actividades de la clase de acuerdo a los objetivos y competencias
de la asignatura; este material de autoformación permitirá adquirir un conocimiento y comprensión de los
contenidos que se imparten, ya que representa un modelo de la planificación de la clase, tiempo para trabajar
con prácticas experimentales y desafíos interesantes que permitan construir el aprendizaje.
Con este material de autoformación se pueden organizar actividades para el inicio, desarrollo y cierre de
la clase; esto no quiere decir que lo ejecutará tal como se presenta, sino que puede tomar las ideas que mejor le
favorezcan y alternarlas con las ideas del programa, o de la Guía Metodológica de la Colección Cipotas y Cipotes,
el libro de texto y los cuadernos de ejercicios de la misma colección, de manera que pueda crear su clase como
mejor se ajuste a su realidad: tamaño de la clase, recursos didácticos, nivel de aprendizaje del estudiantado,
tiempo de clase, entre otros. La finalidad es que cada docente determine los mecanismos y actividades para
avanzar con sus estudiantes con un ritmo de aprendizaje adecuado y de calidad.
F. Relación de los Materiales de Autoformación con Cipotes y Cipotas
Material de
Autoformación
Relación con Cipotas y Cipotes Descripción
Lección 1
“Fluidos en reposo”
Unidad 1 “La salud y algunos
movimientos de los cuerpos”.
Lección 3: ¿Por qué flotan los
cuerpos? Pág. 16
El conocimiento de los fluidos, sus principios estáticos y
dinámicos, es un conocimiento fundamental para
comprender fenómenos naturales, por ejemplo, cómo los
peces se sumergen y emergen del agua, entre otros
fenómenos de la vida cotidiana. El desarrollo del
concepto de densidad y empuje permite enlazar con los
temas de “Sustancias puras y mezclas”, de este material
de autoformación.
Lección 2
“Sustancias puras y
mezclas”
Unidad 2 “Nuestra amiga el
agua”
Lección 2: ¡Cuidemos el agua!
Pág. 29 -31.
Unidad 5 “El mundo físico que
nos rodea”
Lección 1: Preparemos mezclas.
Pág. 81 -83.
Toda la materia puede clasificarse según sea su
comportamiento y la composición que presentan; por
ello, es necesario estudiar las sustancias y su
clasificación. En esta lección se busca que el estudiante
diferencie las sustancias en sustancias puras y mezclas,
así como su clasificación (elementos, compuestos,
mezclas homogéneas y heterogéneas). Con estos
contenidos se pretende completar la información que el
estudiante necesita para comprender el término
“sustancia”, ya que en los contenidos actuales esta
temática no es tratada.

vi
Material de
Autoformación
Lección 3
“Tipos de mezclas”
Unidad 3 “Alimentación,
nutrición y transformación de la
energía”
Lección 1: Transformando los
alimentos. Pág. 39.
Lección 3: ¡A comer rico y
saludable! Pág. 48.
nos rodea”
Lección 1: Preparemos mezclas.
Pág. 81 -82.
Toda la materia puede clasificarse según sea su
comportamiento y la composición que presentan, por
ello, es necesario estudiar las sustancias y su
clasificación.
En esta lección se busca que el estudiante diferencie las
sustancias en sustancias puras y mezclas, así como su
clasificación (elementos, compuestos, mezclas
homogéneas y heterogéneas). Con estos contenidos se
pretende completar la información que el estudiante
necesita para comprender el término “sustancia”, ya que
en los contenidos actuales, esta temática no es tratada.
Lección 4
“Soluciones”
agua”
Lección 2: ¡Cuidemos el agua! Pág.
29 -31.
nos rodea”
Lección 2: Separemos mezclas.
Pág. 86.
Gran cantidad de reacciones químicas suceden a nivel de
soluciones, por ello, es necesario estudiar la clasificación
de las soluciones según la cantidad de soluto (solución
diluida, concentrada, insaturada, saturada y
sobresaturada).
Con en esta lección se pretende que se complemente la
información proporcionada en los tipos de mezclas; así
como, comprender el fenómeno de la solubilidad y los
factores que la afectan.
Lección 5
“Métodos de separación
física”.
agua”
Lección 3: Los filtros de nuestro
cuerpo. Pág. 34.
Unidad 3 “Alimentación,
nutrición y transformación de la
energía”
Lección 2: ¡A cuidar nuestra boca!
Pág. 43.
Lección 5: Los diseños de las
hojas. Pág. 56.
nos rodea”
Lección 2: Separemos mezclas.
Pág. 84 -87.
Para comprender el principio de los métodos de
separación física y poder diferenciarlos, es idóneo
clasificarlos de acuerdo al medio de procedimiento de
separación que utiliza, ya sea un procedimiento físico o
mecánico. En el contenido actual los métodos de
separación física de las mezclas homogéneas y
heterogéneas se combinan, pudiéndose interpretar que los
métodos para separar dichas mezclas son los mismos y
no es así. Esta lección busca que el estudiantado
identifique el método de separación que utilizará según
las propiedades físicas y químicas y los estados de
agregación de los componentes que se deseen separar de
la mezcla.

vii
Material de
Autoformación
Lección 6
“Fluidos en movimiento”
Unidad 2 “Nuestra Amiga el
Agua”.
Lección 1: ¡Que importante son los
ríos! Pág. 24
Lección 2: ¡Cuidemos el agua!
Este tema es un complemento de la Lección 1 de este
material de autoformación; el principio de Caudal y
Bernoulli, son el fundamento que explica el flujo de los
ríos, diferenciando entre flujos turbulentos e ideales, por
lo que se sugiere como un tema previo al desarrollo de la
lección 1 de la Unidad 2 de la colección “Cipotas y
Cipotes”. Pretende además comprender el
funcionamiento de tecnologías como el vuelo de aviones
y el funcionamiento de los atomizadores, así como otros
fenómenos de la vida cotidiana.
Lección 7
“Luz y Colores”
nos rodea”
Lección 5: Claro y oscuro
Página 96
La interacción de la luz con la materia, provoca los
fenómenos como la reflexión y la refracción, y cuyo
estudio, permite comprender fenómenos cotidianos
como la existencia de la diversidad de colores. Se aborda
el tema de colores a través de la composición de la luz
por fotones que son absorbidos y emitidos por la materia,
principio básico para poder comprender la Fotosíntesis.
Este tema puede ser desarrollado después o como parte
de la lección 5, Unidad 5 de la colección Cipotas y
Cipotes.
Lección 8
“Propiedades de los seres
vivos”
Unidad 3 “Alimentación, nutrición
y transformación de la energía.”
Lección 1: Transformando los
alimentos. Pág. 36.
Unidad 6 “Previniendo
enfermedades”
Lección 4. Intercambio de gases.
Pág. 112.
Lección 6. ¡A tomar la
temperatura! Pág. 121.
Unidad 7 “¿Cómo nos
reproducimos los seres vivos?”
Lección 1: Las plantas se
multiplican. Pág. 126.
Lección 3: Un nuevo ser. Pág. 136.
Estudiar las propiedades de los seres vivos permite
comprender con base científica, múltiples procesos que
ocurren en la naturaleza, así como situaciones de la vida
cotidiana.
Procesos y fenómenos tan diversos como la nutrición, la
transformación energética, el mantenimiento de las
condiciones corporales, la respuesta a estímulos y la
reproducción, constituyen funciones que definen a los
seres vivos como tales. Por tal motivo, estas temáticas se
emplean como introducción al conocimiento de las
ciencias biológicas.
Lección 9
“Tejidos animales”
Unidad 1 “La salud y algunos
movimientos de los cuerpos”
Lección 1: ¿Qué es lo que nos
Haciendo un énfasis en el cuerpo humano, la anatomía de
nivel tisular sirve de fundamento para comprender cómo
trabajan los distintos sistemas corporales, tales como el
aparato digestivo y nervioso, estudiados en la Unidad 1.
Ya que permiten comprender mejor los procesos vitales,

viii
Material de
Autoformación
sostiene? Pág. 8.
Lección 2: Nuestro centro de
control. Pág. 12.
enfermedades”
Lección 3: Transportando oxígeno.
Pág. 108.
Lección 4: Intercambio de gases.
Pág. 112.
Unidad 7 “¿Cómo nos
reproducimos los seres vivos?”
Lección 3: Un nuevo ser. Pág. 136.
puede utilizarse para profundizar en las temáticas de
intercambio gaseoso y el transporte de oxígeno hacia las
células.
Por otra parte, dentro de las temáticas de reproducción, la
microanatomía permite profundizar en los cambios
corporales que ocurren durante la pubertad y la manera
en cómo se desarrollan los nuevos organismos.
Lección 10
“Introducción a la
ecología”
Unidad 2 “Nuestra amiga el agua”
Lección 1: ¡Qué importantes son
los ríos! Pág. 24.
28.
y transformación de la energía.”
Lección 6: ¡También las plantas
respiran y se alimentan! Pág. 58.
y transformación de la energía”
Unidad 8 “La tierra nuestro gran
hogar”
Lección 1: Aprovechemos la
energía del sol. Pág. 150.
Lección 2: La vida en nuestros
bosques. Pág. 155.
Lección 3: Protejamos las plantas.
Pág. 160.
La ecología es un área multidisciplinaria, por lo que tiene
aplicaciones en temáticas diversas. Resulta de
indispensable para fundamentar la importancia del agua
para los organismos y sus asociaciones, así como el
cuidado que se debe tener con los cuerpos de agua.
Otro de los apartados fundamentales de la ecología se
basa en el aprovechamiento y transformación de la
energía dentro de los ecosistemas. Esto sirve de base para
entender el concepto de eficiencia energética, la
importancia de las energías renovables y de como los
ecosistemas más diversos son más productivos.
Toda la base científica ecológica brinda un mejor
panorama del cómo es más adecuado utilizar los recursos
naturales y de los fenómenos que desencadenan los
problemas ambientales que seguramente se encuentran
en la comunidad.

ix
Material de
Autoformación
Lección 11
“Cambio Climático”
Unidad 2 “Nuestra amiga el agua”
Lección 1: ¡Qué importantes son
los ríos! Pág. 24.
28.
Unidad 5 “El mundo físico que nos
rodea.”
Lección 3: El suelo se está
dañando. Pág. 88.
Unidad 8 “La tierra nuestro gran
hogar”
Lección 1: Aprovechemos la
energía del sol. Pág. 150.
Lección 2: La vida en nuestros
bosques. Pág. 155.
Lección 3: Protejamos las plantas.
Pág. 160.
El cambio climático es un fenómeno de alteración
natural, pero cuyas principales consecuencias son
tangibles sobre los sistemas sociales, por lo tanto se
relaciona con múltiples temáticas. El cambio climático
tiene sus principales efectos sobre los ciclos
hidrológicos, como los que se observan en la Unidad 2.
Estos procesos también resultan en una degradación de
los suelos y por supuesto sobre la biodiversidad.
Finalmente, las estrategias de adaptación al cambio
climático son eminentemente energéticas e hidrológicas,
por lo que se pueden integrar estos contenidos a las
temáticas de la Unidad 8.
Lección 12
“Sismos y volcanes”
accidentes y riesgos”
Lección 2: ¡Cuántos Volcanes!
Pág. 68
Lección 3: La tierra se estremece
Pág. 72
Lección 4 ¿Qué hacer para estar
siempre listos? Pág. 76
Unidad 8 “La tierra, nuestro
gran hogar”
Lección 4: Un viaje al interior de la
Tierra. Pág. 164
El contenido del actual programa carece de la
fundamentación geofísica de los fenómenos naturales
que representan riesgos en nuestro país. En el enfoque de
prevención de riesgos y desastres debe explicarse
previamente las causas de fenómenos naturales como, el
origen de los terremotos, tsunamis y erupciones
volcánicas. La presente lección pretende que el
estudiante conozca la estructura interna de la Tierra, sus
capas, analice los tipos de movimiento de las placas
tectónicas y los tipos de ondas sísmicas que se generan
de manera cualitativa.
G. Enseñanza de la Ciencia Basada en la Indagación
Al razonar sobre los cambios rápidos que suceden en la sociedad, la ciencia y la tecnología, nos obliga a
pensar sobre la necesidad de modernizar la educación y a preguntarnos ¿Cómo lograr que el estudiantado
pueda motivarse a comprender, transformar y utilizar lo que aprende?

x
Una propuesta interesante es la que se viene desarrollando desde hace un par de décadas; se trata de
un modelo de enseñanza de las ciencias basado en la indagación (ECBI). Este enfoque busca entre diversos
propósitos, el acceso más equitativo al conocimiento y a su uso, mediante la asociación de la comunidad
científica y tecnológica con los sistemas educativos. Tiene sus orígenes en países como los Estados Unidos
(Programa Hands On), o Francia (Programa “La main à la pâte”); actualmente está siendo usado y desarrollado
en varios países europeos (Programa Pollen), y latinoamericanos como Chile3
, Argentina, Colombia, Brasil,
México, y otros.
La indagación se refiere a la forma de abordar el conocimiento de la naturaleza, proponiendo
explicaciones basadas en la evidencia recopilada de la experimentación; en esta metodología indagatoria, los
alumnos piensan y reflexionan sobre un problema, situación o fenómeno, plantean preguntas al respecto, hacen
predicciones y experimentan para luego obtener resultados. Los resultados son contrastados con las
predicciones para posteriormente analizar, discutir y compartir lo aprendido.
Existen estudios de diversa autoría que tratan el tema de la indagación, la mayoría con aspectos
coincidentes. Por ejemplo, Garritz4
et al (2009) describen siete etapas que abordan la indagación:
1) Planteamiento de preguntas.
2) Definición del problema a resolver e identificación de sus aspectos relevantes.
3) Recopilación de información como evidencia o apoyo a los planteamientos.
4) Formulación de explicaciones al problema planteado a partir de la evidencia.
5) Diseño y conducción de un trabajo de investigación (experimento) a través de diversas acciones.
6) Relación con problemas de la vida cotidiana.
7) Compartir con otros mediante la argumentación, lo que ha sido aprendido.
Las actividades incluidas en este material de autoformación pueden ser fácilmente adaptadas a una
metodología con enfoque de indagación. Así, la mayoría de actividades presentes en las lecciones comienzan
con preguntas indagatorias sobre el problema a tratar, en forma de lluvia de ideas. El planteamiento de
preguntas ayuda a detectar los conocimientos previos o preconceptos que cada estudiante posee sobre el tema
y al mismo tiempo es la herramienta para presentarles la situación, problema o fenómeno a resolver o
interpretar.
Una vez el estudiantado tienen definido el problema puede hacer uso tanto de la información de textos u
otras fuentes, preguntas directas a su docente, así como de su conocimiento y experiencias previas (empíricas)
para resolver el problema. La realización de la experiencia (actividad) provee tanto resultados, como
información que corrobora o corrige los planteamientos, hipótesis o predicciones hechas al comienzo de la
actividad; así, cada estudiante afianza, corrige o enriquece su conocimiento. Idealmente cada estudiante es
quien tiene que concebir y estructurar la actividad que corrobore su planteamiento para la resolución del
problema que se le presenta, pero existe una variante en el método de indagación, llamada indagación guiada,
en la cual, cada docente guía y ayuda a sus estudiantes al desarrollo de investigaciones indagatorias en el salón
3
Ministerio de Educación de Chile. (s.f.). Enseñanza de la Ciencia Basada en Indagación. Recuperado Enero 22, 2011, a
partir de http://www.mineduc.cl/index2.php?id_seccion=3047&id_portal=16&id_contenido=12141.
4
Garritz, A. Labastida, D.V., Espinosa, J.S. y Padilla, K., “El conocimiento didáctico del contenido de la indagación”,
Memorias del Congreso Nacional de Investigación Educativa, Veracruz, México, Septiembre 2009.

xi
de clases. Al final de la experiencia, se invita a cada estudiante a compartir con el grupo sus resultados y su
interpretación.
De cualquier manera este enfoque puede ser de ayuda para empezar con la construcción de una conexión
entre los fenómenos del mundo real que nos rodea y el componente cognitivo del aprendizaje. Con el método
de la indagación, se incluye también el componente motivacional, en el sentido de que cada estudiante tiene
que utilizar todos los medios para perseguir, resolver intereses y ejercitar capacidades. Al hacer protagonista a
cada estudiante en la resolución de un problema se genera interés y motivación, de tal manera que la ciencia ya
no se ve como una asignatura que margina, frustra y reduce la participación en la discusión e interpretación de
los fenómenos. El interés por parte del estudiantado, es crucial para el aprendizaje.
Estimada profesora o profesor, en la medida que nos actualizamos como profesionales de la educación, en
esa medida podemos obtener mejores frutos en nuestra labor. Queda pues en sus manos este material de
autoformación e innovación a la valiosa tarea que desempeñan, sirva de apoyo para lograr el reto que tienen en
vuestras manos: elevar la calidad de vida presente y futura del país, elevando la calidad de la educación de
nuestro país.

xii
Parte II
Contenidos del programa trabajados con enfoque CTI

CONTENIDOS
1. Materiales líquidos y gaseosos.
2. Presión.
3. Principio de Arquímedes.
4. Principio de Pascal.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Representar las formas en que los fluidos en
reposo poseen una fuerza de empuje.
2. Describir el movimiento del agua por la presión
hidrostática.
HABILIDADES Y DESTREZAS CIENTÍFICAS
1. Explica las propiedades de los fluidos.
2. Experimenta la presión en materiales sólidos y
fluidos.
3. Comprende y explica la fuerza de empuje de los
fluidos que se hallan en reposo.
4. Relaciona el principio de Arquímedes con
situaciones de la vida cotidiana.
Lección 1. FLUIDOS EN REPOSO
Figura 1. Un globo aerostático vuela utilizando el principio de Arquímedes
para volar.
DESCRIPCIÓN
En esta lección se presenta el fenómeno de los fluidos en
reposo tomando como ejemplo el caso concreto del agua. Se
estudia el concepto de la presión y sus manifestaciones en los
materiales sólidos y en fluidos; se estudia también el principio
de Arquímedes, el cual explica por qué determinados objetos
flotan. Finaliza con la relación existente entre la presión,
fuerza y volumen desplazado de los cuerpos sumergidos en un
fluido ejemplificando el concepto con una aplicación
tecnológica.

1. MATERIALES LÍQUIDOS Y GASEOSOS.
l agua en sus distintas fases posee
características propias; el agua en fase sólida
(hielo) posee una forma geométrica definida;
en la fase líquida toma la forma del
recipiente que la contiene; en la forma gaseosa se
expande y ocupa todo el espacio disponible (Fig.2).
Las características anteriores son consecuencia de las
interacciones de los átomos que constituyen la
materia.
Figura 2. Estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso.
El movimiento de los átomos y moléculas definen las
características de la materia y su comportamiento,
de acuerdo a la energía térmica que poseen. Así, a
una presión constante se pueden establecer las
diferentes fases, siendo las moléculas de los líquidos
las que poseen una interacción intermedia entre el
movimiento molecular de los sólidos y de los gases.
Figura 3. Dentro de un pistón: (A) un cubo de hielo no sufre
deformación por que no es compresible, (B) el agua líquida se
deforma solo un poco dado que es poco compresible; el vapor
de agua (C) es el más deformable de los tres, debido a su alto
grado de compresibilidad.
Los sólidos y los líquidos poseen la característica de
ser poco comprensibles y poseer un volumen
definido (Fig. 3); debido a la mayor compactación
molecular, se generan fuertes interacciones entre
sus átomos o moléculas. Los líquidos al ser
comprimidos, tienden a disminuir su distancia
intermolecular y aumentar de forma brusca las
fuerzas de repulsión, soportando la compresión.
Los líquidos y los gases poseen la propiedad de
tomar la forma del recipiente que los contiene,
debido a que sus estructuras moleculares poseen
mucho más libertad de movimiento que los sólidos y
por ende son menos estables en sus formas, razón
por la cual se conocen como fluidos.
Una característica importante que describe la
materia es la densidad. La densidad establece qué
tan concentrada está la materia que constituye un
cuerpo, es decir, qué tan compactas se encuentran
las moléculas o átomos que lo constituyen, (Fig.4).
Figura 4. El hierro es más denso que el caucho debido a que sus
átomos están más compactados que las moléculas de caucho en
un mismo volumen.
Por ejemplo, al comparar el peso de dos cubos de
igual volumen, uno de hierro y otro caucho, el cubo
de hierro pesa más, debido a que la estructura
molecular del hierro es mas compacta que la
estructura molecular del caucho (Fig.4).
Para que el caucho pese lo mismo que el hierro el
caucho debe aumentar aproximadamente ocho
veces más ese volumen, dado que el hierro es
aproximadamente ocho veces más denso que el
caucho. Entonces, la densidad se puede definir como
la cantidad de masa que se encuentra en un volumen
dado.
Los materiales más densos son en su mayoría los
materiales sólidos; poseen mayor densidad que los
líquidos, los líquidos poseen moléculas más
compactas que los materiales en fase gaseosa; por lo
general los materiales menos compactos se
depositan por encima de los materiales más
compactos (Fig.5).
Sólido GaseosoLíquido
2

Existen ciertas excepciones a esta regla, como el caso
del agua en fase líquida, que posee una mayor
densidad que en fase sólida debido a su arreglo
molecular; esta es la razón por la que flotan los
cubos de hielo sobre el agua.
Figura 5. Sopa de
gallina india. Las
partes amarillas en la
superficie de la sopa
es la grasa de la
gallina que flota por
la diferencia de
densidad entre el
aceite y el agua. El
aceite es menos
denso que el agua.
ACTIVIDAD 1. Lo medible de los fluidos.
Esta actividad tiene como objetivo la observación y la
cuantificación de algunas propiedades de los líquidos
como la forma que toman los líquidos con volumen
constante y la densidad. Formar grupos de cuatro.
Materiales: Un marcador permanente, tres contenedores
de diferentes formas (de preferencia transparente), agua,
aceite y miel (cantidades necesarias), colorante natural,
tres vasos de idénticas dimensiones transparentes, una
taza de medidas; balanza.
Procedimiento:
1. Dibujar en los tres contenedores de diferentes formas
geométricas.
Figura 6. Recipientes de diferentes formas.
2. Colocar un mismo volumen de agua línea. ¿Qué
observaron? Los estudiantes notaran que según sea el
recipiente, la altura varía, lo que al observar a primera
vista pueden concluir de manera errónea quien posee
mayor volumen de agua.
3. Contestar: ¿observaron como el agua cambió de
forma? Adquiere la forma del recipiente ¿Cuál de los
contenedores posee más agua? ¿Por qué? ¿Cómo
comprobamos cual contiene más agua? Anotar las
respuestas en el cuaderno.
El estudiantado debe concluir que el agua adquiere las
distintas formas de los contenedores y vuelve a cambiar
su forma cada vez que se halla sometida a movimientos
mecánicos, pero no disminuye ni aumenta su
volumen.
Demostrando que posee elasticidad de volumen
pero sin elasticidad de forma, es por esto, que es
engañosa la cantidad de agua existente en los
diferentes contenedores.
4. Colocar en tres vasos transparentes de iguales
dimensiones un volumen igual de miel, agua y
aceite de cocina.
5. Contestar: ¿variarán los volúmenes de los
líquidos? No, debido a que los tres
contenedores son iguales. ¿Pesarán lo mismo?
Comparar los pesos utilizando la blanza. ¿Cuál
posee una mayor densidad? Establecer una
hipótesis.
Verter volúmenes iguales de miel, aceite y agua en
un mismo recipiente ¿Qué sucede? ¿Por qué se
forman las capas de líquidos? Permitir establecer la
hipótesis (Fig. 7).
Figura 7. En un
recipiente con agua,
miel y aceite, se
deposita en el fondo
la miel, en medio el
agua (colorada) y el
aceite en la parte
superior.
Contestar: ¿cuál tiene mayor densidad o
concentración de materia? Esquematizar o dibujar
en el cuaderno la concentración de las moléculas
de cada sustancia y relacionarlo con sus
densidades, respectivamente.
3

Integración con Geología.
Las diferentes capas de la Tierra están ordenadas según la
densidad de los materiales que las constituyen (Fig.8).
En el centro de la Tierra (Núcleo interior) se halla un
material pesado y sólido de níquel (Ni) y hierro (Fe),
rodeado de un Núcleo externo de metal fundido; luego se
encuentra una capa gruesa de líquido con alta densidad y
viscosidad, denominada Manto, este fluido, al tener
contacto con el aire u agua se enfría perdiendo calor
convirtiéndose en rocas que forman la Corteza.
La capa de donde se genera vida, es llamada Biosfera esta
constituida por la corteza, el agua en los océanos y ríos, y
de los gases de la atmósfera. Los gases menos densos se
encuentran a mayor altura de la atmósfera.
Figura 8. Ordenamiento de las diferentes capas terrestres.
2. PRESIÓN
La presión es usualmente confundida con la fuerza
pero estos son conceptos y aplicaciones distintas;
para ejemplificar las diferencias respondamos ¿cómo
es que un clavo logra penetrar una pared?
Al aplicar una fuerza sobre la pequeña área de
contacto del clavo, fácilmente penetra la pared
(Fig.9); si el área fuera mayor los esfuerzos para
penetrar una pared fueran mayores o casi imposible
con un simple martillo.
Figura 9. Martillo ejerciendo una fuerza perpendicular sobre el
clavo.
La presión es una fuerza aplicada de manera
perpendicular a una superficie. Por ejemplo, el
colchón de una cama se hunde más al pararse que al
recostarse sobre él, (Fig.10), porque el cuerpo
parado concentra su peso en una menor área (A1),
que cuando está recostado, (A2) pues así, el peso se
distribuye en una mayor área.
Figura 10. Distribución del peso en diferentes posiciones; donde
existe menos distribución de peso (A2 > A1) se ejerce mayor
presión sobre el cuerpo (P2 < P1).
Existen muchas otras circunstancias de la vida real
donde se observa la aplicación del fenómeno de la
presión, como cuando se tiran los nadadores,
(Fig.11), se busca la manera que el clavado sea de
forma vertical y no horizontal.
Figura 11. Ejemplo de un
nadador tirándose de
manera:
A. vertical reduciendo el
área de contacto al incidir
sobre el agua, rompiendo
la fuerza de tensión que se
genera en la superficie del
agua.
B. horizontal aumenta el
área de contacto con el
agua, causando dolor.
4

La presión en los fluidos dependen de la profundidad
en que se encuentran sumergido los cuerpos, dado
que nos encontramos inmersos en un mar de gases y
los cambios de temperatura y humedad nos afectan;
por esto es necesario conocer la presión que ejerce
la atmósfera; su valor estándar es de 101,000
Pascales a nivel del mar.
A profundidades abajo del nivel del mar la presión
aumenta debido a que no solo se considera la
presión atmosférica sino también la presión que
ejerce el líquido en reposo. También a mayores
alturas sobre el nivel del mar la presión atmosférica
disminuye porque disminuye el peso de la columna
de aire, (Fig.12).
Figura 12. La presión aumenta a medida se acerca al nivel del
mar y debajo de ese nivel aumenta aun mas, debido a esto se
observa como las moléculas se encuentran mas compactas a
mayor profundidad.
Por eso nuestros oídos son afectados cuando se
sumerge dentro de un rio o una piscina, el tímpano
es sensible a los cambios de presión.
Actividad 2. Los fluidos también ejercen presión.
Esta actividad tiene el objetivo de evidenciar cómo los
fluidos ejercen presión sobre los cuerpos, y cómo ésta
aumenta a una mayor profundidad.
Materiales: Un embudo, globos, una manguera plástica
translúcida de tres metros de longitud (con diámetro
semejante al cuello del embudo), una cubeta, colorante
natural, cinta adhesiva y suficiente agua.
Procedimiento.
En grupo de tres estudiantes:
1. Cortar un globo y colocarlo sobre la apertura ancha
del embudo.
2. Succionar aire por el cuello del embudo ¿Qué sucede?
¿sucederá lo mismo si succionas colocando el embudo
hacia arriba o hacia abajo? Explica lo ocurrido.
Cuando se succiona el aire dentro del embudo el hule del
globo se hunde porque el aire fuera del embudo ejerce
presión, ya que el aire trata de ocupar el espacio que ha
dejado de ocupar el aire succionado por nuestro cuerpo.
Este fenómeno ocurre independientemente de la
dirección que se coloque el embudo dado que no
encontramos rodeados de moléculas en fase gaseosa que
ejercen presión en cualquier dirección.
3. Colocar un metro de manguera en forma de U pegada
a la pared (Fig.13), utilizando cinta adhesiva; colocar
el embudo en el extremo suelto.
4. Añadir agua con colorante hasta que se observe un
nivel en el brazo izquierdo de la “U”; marcar el nivel
con plumón.
5. Sellar la apertura ancha del embudo con el globo
cortado y llenar la cubeta con agua. Sumergir el
embudo sellado en la cubeta de agua ¿Qué sucede?
Figura 13. Esquema del arreglo experimental, las reglas sirven
para medir la profundidad a la cual cambia la altura del agua en
el tubo en “U”. En la derecha esquema de la presión ejercida a
diferentes profundidades de la cubeta.
Se observa que el nivel del agua en el extremo izquierdo
del tubo aumenta a medida que el embudo se sumerge; a
mayor profundidad aumenta la presión.
Esto demuestra que “Al sumergir un cuerpo en un fluido, a
mayor profundidad experimenta una mayor presión”.
5

3. PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Cuando nos sumergimos en el agua hemos notado
que los objetos pesan menos ¿por qué sucede este
fenómeno?
Un cuerpo sumergido en un fluido, este fluido ejerce
una presión de manera uniforme sobre el cuerpo,
(Fig.15); esto implica que también existen fuerzas
que se ejercen sobre la superficie de los cuerpos
sumergidos.
Figura 14. Esquema de las fuerzas que ejerce el fluido sobre un
cuerpo sumergido (izquierda); en la figura de la derecha, el
empuje supera la fuerza del peso lo que obliga al cuerpo a flotar
en la superficie del fluido.
Al sumar todas las direcciones de las fuerzas que se
ejercen, se anulan, a excepción de la fuerza en
sentido contrario al peso de los cuerpos a la que se
denomina empuje; esta equivale al peso del volumen
de agua que desplaza (Fig.16).
Figura 16. Un cuerpo pesa exactamente 5N en el aire (A). Al
colocar el cuerpo dentro del agua pesa 3N, desplazando un
volumen de agua que pesa (empuje) 2N (B).
Cuando la fuerza denominada empuje es menor que
el peso del cuerpo, éste se hunde, como ocurre con
los cuerpos que poseen una mayor densidad que la
del fluido en el cual se sumerge, por ejemplo, las
rocas en el fondo del océano, (Fig.17).
Lo que ocurre a nivel molecular, es que los cuerpos
con mayor compactación concentran más materia en
el mismo volumen que desalojan de las moléculas
menos compactas del fluido, esto implica una mayor
concentración de masa y por ende, mayor peso que
del fluido desplazado.
Los cuerpos que flotan son en los que la fuerza de
Figura 17. Rocas
andesitas en el
fondo del océano.
ACTIVIDAD 3.
FUERZA DE EMPUJE
El que los objetos floten no solamente se debe a las
densidades de los objetos, sino también a que los fluidos
tienen una fuerza denominada empuje.
Materiales: Un vaso lleno de agua y cartón o papel.
Procedimiento:
1. Cortar una porción de cartón aproximadamente del
tamaño de la boca del vaso.
2. Llenar el vaso de agua y colocar el cartón sobre la
boca del vaso y presionarlo con el dedo ¿Qué
sucederá si volteamos el vaso?
3. Invertir el vaso con agua presionando siempre el
cartón, luego de un momento soltar el cartón. ¿Por
qué no cae el agua?
Figura 14. Inversión de un vaso con agua cubierto con
papel.
El aire es un fluido y genera presión en todas
direcciones del vaso ejerciendo una fuerza de
empuje que mantiene el cartón adherido a la boca
del vaso, soportando el peso del agua (también
influyen las fuerzas de cohesión del agua y las
fuerzas de adhesión del agua con el papel).
Cuidado: antes de invertir el vaso con agua es
necesario que el cartón esté un poco húmedo y que
sus dimensiones sean levemente más grandes que
la boca del vaso.
6

empuje supera la fuerza del peso del cuerpo, debido
a que la densidad del cuerpo es menor que la del
fluido en el cual flotan (Fig.18).
Figura 18. Los globos con helio se elevan porque el empuje que
genera el aire es mayor que el peso de estos.
En los cuerpos que no se sumergen ni flotan son en
los que la fuerza de su peso es igual al del empuje,
ambos poseen una misma densidad (Fig. 19).
Figura 19. Tilapias
(Oreochromis niloticus)
nadando en agua;
ejemplo de cuerpos que
ni se hunden ni flotan.
Regulan su densidad con
su vejiga natatoria para
desplazarse a diferentes
profundidades del agua.
Lo anteriormente expuesto confirma una relación
directa entre la densidad y la fuerza de empuje de
los fluidos: “a mayor densidad, mayor fuerza de
empuje”, lo que permite concluir en el enunciado del
principio de Arquímedes que establece:
“Los cuerpos al ser sumergidos total o parcialmente
en los fluidos, experimentan una fuerza de empuje
en sentido contrario de su peso, esta fuerza equivale
al peso del fluido que es desplazado por el cuerpo”.
Existen diferentes maneras de hacer objetos flotar, al
dejar caer una esfera de plastilina en agua, ésta se
sumerge; pero si con la misma cantidad de plastilina
se forma una semiesfera hueca, ésta flotará (Fig. 20).
Figura 20. Al colocar plastilina en forma esférica sobre el agua, se
hunde; en forma de semiesfera, flota.
La forma geométrica de la plastilina distribuye la
materia de manera que esa misma masa ocupa más
volumen, disminuyendo así su densidad promedio a
tal grado que se hace menor que la del agua.
¿Por qué los barcos hechos de metal flotan sobre
el agua?
El metal es más denso que el agua, pero debido a su
estructura interna y su forma geométrica permite la
existencia de espacios de aire, provocan que la densidad
promedio de todo el barco sea menor que la densidad
del agua.
7

Actividad 4: La vejiga natatoria.
Esta actividad permitirá al estudiante aplicar el
principio de Arquímedes para la simulación del
funcionamiento de la vejiga natatoria de un pez.
Trabajar en grupos de tres personas.
Materiales: Un recipiente de agua grande, una botella
plástica vacía de aproximadamente de 500mL, una
tenaza, un clavo, una vela, varias tuercas metálicas y
una manguera delgada.
Procedimiento:
1. Utilizar una tenaza para calentar el clavo en una
llama y hacer luego tres agujeros grandes: en uno
de los lados de la botella, y el otro en la parte
superior de la tapa (de aproximadamente el
diámetro de la manguera).
2. Adherir las tuercas con cinta adhesiva en el
mismo lado de los agujeros en la botella, con
cuidado de no tapar los agujeros; luego, coloca la
manguera en el orificio superior de la tapa
sellándolo con plastilina.
3. Al colocar la botella sobre el agua preguntar ¿qué
sucederá si sacamos el aire a través de la
manguera? ¿Cómo sacar a flote la botella?
Figura 18. Esquema del experimento.
El aire dentro de la botella es desplazado permitiendo
que el agua ocupe un mayor espacio dentro de la
botella aumentando la densidad hasta sumergirse en
el fondo del recipiente.
Al soplar aire dentro de la botella éste desplaza el agua
dentro de la botella disminuyendo su densidad hasta
que logra flotar sobre el agua en el recipiente.
4. Discute con tus compañeros de equipo lo sucedido
y cuales principios físicos se manifestaron en el
fenómeno.
.
Glosario.
Fluidos
Es la materia donde los átomos o las moléculas poseen
libertad de movimiento, tal como los líquidos y los
gases.
Densidad
La relación entre la cantidad de masa por unidad de
volumen. La densidad está expresada en unidades de
kg/m
3
: ⁄ .
Presión
La relación entre la fuerza que se aplica de manera
perpendicular al área de un objeto.
Fuerza de empuje
La fuerza que ejerce un líquido sobre un objeto
sumergido o que flota en el líquido.
Principio de Arquímedes
Todo objeto que se encuentra total o parcialmente
sumergido en un fluido, experimentará una fuerza de
empuje que será igual a la magnitud del peso
desplazado por el objeto.
Si desea enriquecer su conocimiento consulte.
1. Hewit, P. (2010) Física Conceptual. 11
va
edición,
Editorial Addison Wesley Pearson. Estados Unidos.
Recuperado en: http://goo.gl/0M6YE.
2. Perelman, Y. (1975) Física recreativa. 1ª Edición,
Editorial Mir, Moscú.
3. Mandel, M. (1959) Physics Experiments for
Children. 1
a
edición, Dover Publications, lnc. New
York. Recuperado en: http://goo.gl/DOIWM.
4. Yavorski B. (1985) Prontuario de Física. 2ª edición,
Editorial Mir, Moscú.
8

Hoja de Ejercicios • Cuarto Grado
FLUIDOS ESTÁTICOS
Nombre: Grado:
PROBLEMA:
En vacaciones, Luisa y María hacen un viaje al puerto de La Libertad, para almorzar algunos mariscos.
Antes de tomar sus ricos alimentos decidieron ir a dar un paseo en lancha por la zona. Como en el
puerto hay muchas personas que se dedican a la pesca, quisieron hacer algunas pruebas. Primero, se
subieron en una báscula para conocer su masa (Luisa = 140kg y María = 155kg). Se dieron cuenta
luego, que cuando María se subió a la lancha ésta se hundía más que cuando se subió Luisa; también
observaron que cuando ambas están sobre la lancha, se hunde más que cuando solo hay una de ellas.
Antes de dar su paseo necesitaban aclarar algunas dudas y necesitan de tu ayuda para responderlas.
1. ¿Cuál de las dos recibió un mayor empuje?
2. ¿Si se suben las dos a la lancha, el empuje será mayor o menor que si solo hay una de ellas en la
lancha?
3. ¿Qué otros medios de transporte aparte de las lanchas utilizan el principio del empuje?
4. ¿Puede hundirse en algún momento la lancha, si tiene demasiada carga? ¿Por qué sucede esto?
9

CONTENIDOS
1. Sustancias.
2. Sustancias puras: elementos y compuestos.
3. Mezclas: homogéneas y heterogéneas.
1. Identificar las características de las sustancias
puras y de las mezclas.
2. Diferenciar entre una mezcla homogénea y
heterogénea; así como entre un elemento y
compuesto químico.
3. Identificar los elementos que forman el
compuesto: agua.
4. Reconocer que la temperatura influye en la
disolución de las sustancias.
1. Define con sus palabras qué es una mezcla
heterogénea, una mezcla homogénea, un
elemento y un compuesto.
2. Diferencia entre elemento y compuesto
químico, así como entre mezcla homogénea y
mezcla heterogénea.
Lección 2. SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS
Figura 1. La sangre es un ejemplo de mezcla homogénea, pues no
se distinguen sus componentes; si se le dejase reposar durante
unos minutos, se observarían que se separan dos capas (el plasma,
glóbulos blancos y glóbulos rojos), pasando a ser una mezcla
heterogénea.
DESCRIPCIÓN
Los alimentos que consumimos a diario, los materiales
que se utilizan, y en general toda la materia, puede
clasificarse de acuerdo a la composición y
comportamiento que presentan. La lección inicia con la
definición de sustancia y su clasificación en sustancias
puras y mezclas. Las sustancias puras se clasifican en
elementos y compuestos, y las mezclas en homogéneas
y heterogéneas.

1. Sustancias
egún se ha estudiado en lecciones anteriores,
todo lo que nos rodea e incluso nosotros
mismos somos materia.
Las sustancias son una forma de materia con una
composición constante o definida y con propiedades
distintivas. La forma más general de clasificar a la
materia es de acuerdo a su composición. En la
naturaleza podemos encontrar a la materia en forma
de sustancias puras (formada de un solo tipo de
materia) o mezclas (varios tipos de materia, Fig. 2).
Figura 2. A. El jugo de naranja es una mezcla. B. Los
detergentes se anuncian como productos puros, pero
desde el punto de vista de la química, no son
compuestos puros, son una mezcla de sustancias.
2. Sustancias puras: elementos y compuestos
Una sustancia pura es aquella formada por un solo
tipo de materia o partículas y que no se puede
separar por medios físicos, sino sólo por métodos
químicos, si fuese posible. Una sustancia pura posee
las mismas propiedades a través de toda su
composición. Estas se clasifican en dos tipos:
elementos y compuestos.
Los elementos son nombrados sustancias simples
formadas por un solo tipo de átomos (partícula más
pequeña de un elemento que posee las
características de ese elemento). Todas las
sustancias que se encuentran en la Tabla periódica
son simples, es decir, que son elementos. Muestre a
sus estudiantes una Tabla periódica mostrándoles el
uso adecuado de la información que nos
proporciona la tabla periódica:
Figura 3. Simbología utilizada en la Tabla periódica que indica la información que nos proporciona.
ACTIVIDAD 1. Propiedades de los elementos
Con esta actividad se busca que el estudiante reconozca
las sustancias simples con las que convive. Efectuar
grupos de 3 ó 4 estudiantes y repartirles los materiales.
Preguntar: ¿Es el aluminio un elemento? ¿Por qué? ¿Qué
sucedería si lo dividiéramos en varias partes? ¿Conservaría
cada parte las mismas propiedades?
Materiales: un trozo de papel aluminio (10 cm x 10 cm),
un pedazo de carbón, 15 cm de alambre de cobre
esmaltado para embobinar, 2 clavos de hierro de 1 ½
pulgadas y un bombillo 25 W transparente.
Procedimiento
1. Observar el color de cada uno de los materiales que
tiene y anotar.
2. Pedirles que intenten doblar cada uno de los
materiales con excepción del bombillo, el cual solo
deben de observar la parte del centro como se ve en la
figura.
Número del elemento
en la Tabla periódica
Símbolo del
elemento
Nombre del
elemento
Tungsteno
11

3. Tomar un pedazo de papel aluminio, carbón, alambre
de cobre y un clavo de hierro, ponerlos sobre un
pedazo de papel y sacarlos al sol. Comprobar si hay
transferencia de calor.
¿Qué sucedió?
El aluminio, cobre, hierro y tungsteno al ser metales
poseen un brillo, el carbono, al ser un no metal es opaco.
Por otro lado, el aluminio, el cobre y el tungsteno poseen
la propiedad de ser más maleables que el hierro y se
doblan. El carbón al ser un no metal, es quebradizo y
transfiere poco calor.
Al unirse dos o más elementos diferentes,
constituyen compuestos. Utilizando como ejemplo el
trozo de carbón de la actividad 1, realice una
actividad demostrativa en la cual, con un cerillo,
prenda el carbón y pregunte después a sus
estudiantes ¿con qué otro elemento se combinó el
carbono? ¿Qué es la nueva sustancia que se obtiene
una sustancia simple o compuesta? ¿Cómo evidencia
la aparición de la nueva sustancia? Permita que
intenten responder y luego de unos minutos
ayúdeles: el carbono (C) se combinó con el oxígeno
(O2) del aire, la nueva sustancia formada es una
sustancia compuesta, el dióxido de carbono (CO2) y
se evidencia su formación por la aparición de un gas.
Otro ejemplo es la obtención de agua a partir del
hidrógeno y el oxígeno existen como gases incoloros
y separados (Fig. 4), que es diferente de los gases
que la integran. Los compuestos son llamados
también sustancias compuestas y están unidas
mediante enlaces químicos.
Figura 4. Los elementos químicos: hidrógeno (H), en gris y oxígeno (O) en rojo; al unirse forman el compuesto agua (H2O).
3. Mezclas: homogénea y heterogéneas
Cuando dos o más sustancias (elementos o
compuestos) se unen pero sin combinarse o sin
alterar su composición química, se crea una mezcla.
A diferencia de los compuestos, las proporciones de
las sustancias en una mezcla pueden alterarse sin
modificar la identidad de la mezcla. Por ejemplo, si
se coloca arena en un vaso con agua, se obtiene una
mezcla de agua con arena. Si se adiciona más agua o
más arena, sigue siendo una mezcla de agua y arena.
Su identidad no ha cambiado, sólo su proporción.
Las mezclas se pueden elaborar de dos o más
sustancias sin reaccionar entre sí. Las mezclas
pueden clasificarse como: homogéneas y
heterogéneas. Homogéneo significa “igual en todas
partes”. En este tipo de mezcla, no se pueden ver
sus partes. No es siempre posible saber la
composición de las mezclas homogéneas, porque no
se puede conocer a simple vista (Fig. 4).
Una mezcla homogénea también se llama solución,
que se estudiará en la lección 4.
Figura 4. Ejemplos de mezclas homogéneas: A. Mezcla de agua
y azúcar; B. Acero inoxidables y C. Aceite de cocina.
Heterogéneo significa “diferente”. Una mezcla
heterogénea contiene partes más grandes que son
diferentes entre sí, por eso pueden observarse a
simple vista. Los componentes de la mezcla que
existen como regiones distintas se llaman fases (Fig.
5). La Tabla 1, lista las diferencias entre las
sustancias puras y mezclas.
+ + =
12

Figura 5. Ejemplos de mezclas heterogéneas: A. Jugo de naranja
con pulpa; B. Ensalada y C. Barra de granola.
Tabla 1. Diferencias entre compuesto y mezcla.
Compuesto Mezcla
 Los elementos están
presentes en una
proporción única.
 La combinación
usualmente ocurre con
la emisión de luz y/o
calor.
 El cambio fundamental
ocurre a nivel atómico
cuando el compuesto se
forma.
 Las propiedades del
compuesto son muy
diferentes a las de los
elementos de los que
proviene.
 Los elementos no están
presentes en una
proporción fija.
 Mezclar no produce
evidencia de ese cambio.
 No hay un cambio
fundamental a nivel
atómico.
 Las propiedades de la
mezcla son un promedio
de los componentes que
la conforman.
Por otro lado, se puede encontrar en un solo objeto
ambos tipos de mezclas. Por ejemplo, un pan con
pollo parecería que es sólo una mezcla heterogénea
pues todos los ingredientes con los que se preparan
(pan, pollo, salsa, lechuga, tomate, mayonesa,
rábanos, pepinos) son visibles a simple vista (Fig. 6).
Sin embargo, hay varios ingredientes que son
mezclas homogéneas por sí solos, pues fueron
elaborados a partir de otros ingredientes que no
podemos ver como el pan, hecho a partir de leche,
harina, agua y levadura; mostaza, preparada a partir
de la semilla de mostaza, agua y sal, etc.
Figura 6. Pan con pollo migueleño.
ACTIVIDAD 2. Mezclas homogéneas y heterogéneas.
Con este experimento se efectuarán mezclas para clasificarlas después. Existen diferentes materiales que se mezclan bien
con el agua, algunos se disuelven y otros no. Esto favorecerá la aproximación a las nociones de disolución y de mezcla.
Para el desarrollo de esta actividad dividir el curso en grupos de tres o cuatro estudiantes y entregar a cada grupo los
materiales necesarios.
Preguntar: ¿qué pasaría si al agua que está en un vaso le añadiéramos azúcar? ¿Si le añadimos tiza en polvo? ¿Por qué al
introducir frijoles o arroz al agua, estos no se disuelven? ¿Por qué razón las distintas sustancias reaccionan de manera
diferente?
Materiales
1 cucharada de detergente en polvo.
2 cucharadas de azúcar blanca refinada.
2 cucharadas de jugo en polvo.
2 cucharadas de arroz.
2 cucharadas de frijoles.
1 cucharada de café soluble.
6 tenedores de plástico.
13

8 vasos de plástico transparente.
3 tazas de agua.
Procedimiento
1. Enumerar cada vaso del uno al seis. Verter en el vaso 1 el jabón líquido, en el vaso 2, azúcar; en el vaso 3, jugo en
polvo, en el vaso 4, arroz; en el vaso 5, frijoles; en el vaso 6, café soluble; en el vaso 7 azúcar y jugo en polvo y en el
vaso 8 arroz y frijoles.
2. Añadir ½ taza de agua en cada vaso.
3. Mezclar cada sustancia con el agua.
¿Qué sucedió?
Si la sustancia tiende a disolverse, desaparecerá y dejará el agua transparente, aunque le proporcione cierto color al agua.
El detergente, el café, el jugo en polvo y el azúcar, se disolverán; en cambio, los frijoles y el arroz no lo harán. Las
sustancias que desaparecen crean con el agua una mezcla homogénea, puesto que no se pueden distinguir las sustancias.
En cambio, los que no se disolvieron (frijoles y arroz) crean capas o fases en el agua, que son visiblemente notorias, por
ello, se consideran como mezclas heterogéneas.
Preguntas de evaluación
1. ¿Cuáles sustancias se disolvieron en el agua?
2. ¿Cuáles sustancias no se disolvieron en el agua?
3. ¿Qué sustancias formaron mezclas homogéneas con agua?
4. ¿Qué sustancias formaron mezclas heterogéneas con agua?
ACTIVIDAD INTEGRADORA CON… Medio Ambiente
Los suelos de nuestro país, están clasificados de acuerdo a diferentes características como su origen, su tipo de cultivo,
color, etc. ¿sabías que se dividen en ocho tipos de suelo? El suelo es uno de los recursos naturales que presenta gran
diversidad de sustancias; por ello, se puede considerar un buen ejemplo de mezcla.
Recoger de diferentes áreas del patio del centro escolar o la casa, muestras de suelo. Las áreas seleccionadas deben estar
alejadas unas de otras, para que las muestras varíen en propiedades fisicoquímicas.
Deberá examinar con atención cada muestra de suelo y anotar en el cuaderno un listado de materiales que distingas, por
ejemplo: arcilla, vegetación, piedras, trazas de abono, semillas, cenizas, etc. Luego, responder las siguientes preguntas:
 ¿Qué características te hacen confirmar que el suelo es una mezcla?
 El suelo ¿es una mezcla homogénea o heterogénea?
 Investiga los ocho tipos de suelo en los que se clasifican los suelos de nuestro país ¿cuáles son las diferencias que existen
entre ellas? ¿Será debido a su composición?
 Si la composición del suelo cambia ¿seguiría denominándose suelo o sería una sustancia nueva?
Sabías qué…
Los óleos o las pinturas de óleos se conforman mezclando polvo de color (pigmentos), muy fino, con aceite. El óleo ofrece el color más
intenso y brillante, y la posibilidad de pintar sobre muchas superficies (tela y madera por ejemplo). Es por esto de las pinturas más
elegidas por muchos artistas para aplicar sus técnicas. Las técnicas de pintura con óleos requieren de un pincel, un trapo, una paleta
donde mezclar los colores, y aceite de linaza con el cual se limpia el pincel y se hace más aguada la pintura.
Dependiendo de los colores que se mezclen son los colores que se obtienen. Así, si mezclamos rojo con amarillo, nos queda un color
naranja. De acuerdo con la cantidad de rojo y de amarillo que pongamos, nos quedará un color más o menos oscuro. Si mezclamos rojo
con azul, nos queda un color violeta. Nuevamente, la intensidad del violeta la daremos por la cantidad que usemos de cada uno. Por
ejemplo si queremos que nos quede un color un poco lavanda, tendremos que agregar un poco de amarillo a la mezcla. Si mezclamos
azul con amarillo, nos queda un color verde. La tonalidad del verde se la iremos dando con las cantidades. También puede ir agregando
rojo para realizar otros colores.Se tiene que tener en cuenta, que se puede ir jugando y probando qué colores deseamos poner para que
se formen unos nuevos.
14

GLOSARIO
Elemento: Sustancia pura que cuando se combina con
otros elementos crea compuestos. Cada elemento se
conforma de un solo tipo de átomos.
Compuesto: Sustancia pura constituida por dos o más
elementos en proporciones ya definidas.
Mezcla: Es la combinación de dos o más sustancias que
no están unidas químicamente. Lo materiales se
encuentran unidos para formar la mezcla, sin reaccionar
para formar un compuesto.
Sustancia: Es cualquier materia que tiene composición
ya determinada. Se clasifica en mezcla y sustancia pura.
Sustancia pura: La materia que posee la misma
composición fija e invariable y sus propiedades
fisicoquímicas son las mismas.
Si desea enriquecer su conocimiento, consulte:
1. Biggs, A., L. Daniel, R. Feather, E. Ortleb, P. Riller, S.
Snyder, D. Zike [2002] Ciencias de Glencoe. Programa
de Ciencias para Texas, Grado 7. Estados Unidos:
Glencoe /Mc Graw Hill.
2. IES la Zafra de Motril [s.f.] Mezclas y Sustancias
Puras. Física y Química IES La Zafra. Extraído en
octubre de 2010 desde
http://sites.google.com/site/fisicayquimicaieslazafra
/mezclas-y-sustancias-puras
3. Phillips, J., V. Strozak, C. Williams [2004] Química.
Conceptos y Aplicaciones. Colombia: Editorial Mc
Graw Hill Interamericana S.A. de C.V
4. RENa. Red Escolar Nacional [2008] Clasificación de la
materia: Mezclas y sustancias puras. Separación de
mezclas. CENT. Centro Nacional de Tecnología.
Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología
e Industrias Intermedias. Gobierno Bolivariano de
Venezuela. Extraído en octubre de 2010 desde
http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Quimica/Clas
MateriaI.html.
5. Rotker, M. [2010] Composición de la sangre. Photo
Researchers, Inc. Sciencie Source. Extraído en enero
de 2011 desde
http://html.rincondelvago.com/sangre_2.html
15

ACTIVIDAD EVALUADORA
SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS
Nombre: Grado:
1. Recordando que las mezclas están formadas por dos o más sustancias puras, señala las imágenes que indica que son
mezclas:
2. Incorpora la palabra del vocabulario en la parte subrayada, de tal forma que se complete la frase correctamente:
Vocabulario de palabras:
a. Compuesto b. Sustancia pura c. Mezcla d. Heterogénea
e. Elementos f. Homogéneas
1. Las mezclas están constituidas de partes individuales que no pueden distinguirse.
2. Un es una sustancia nueva que se crea cuando los elementos se unen químicamente.
3. A las combinaciones de compuestos y elementos que no forman nuevas sustancias, se les llama
4. Si se pueden distinguir a simple vistas las partes individuales en una mezcla, se trata d e una mezcla
5. El agua está compuesto de hidrógeno y oxígeno. El aire está compuesto, a la vez, de nitrógeno, hidrógeno y otros
gases. Estos compuestos están formados por
6. El tipo de sustancia que está constituido por un solo tipo de materia y se caracteriza porque no se puede separar por
medio de métodos físicos, se denomina
3. Indica qué tipo de ejemplo es una mezcla, un elemento o un compuesto.
16

4. Selecciona la palabra o frase que responda mejor a cada pregunta:
1. ¿Cuál es un ejemplo de solución?
a. Elemento
b. Mezcla heterogénea
c. Compuesto
d. Mezcla homogénea
2. ¿Qué es un compuesto?
a. Una mezcla de sustancias químicas y elementos.
b. Una combinación de dos o más elementos.
c. Cualquier cosa que tiene masa y ocupa espacio.
d. Es la clasificación general de la materia.
3. ¿Qué es una mezcla?
a. Es aquella donde sus componentes no mantienen la identidad y propiedades químicas.
b. Cuando dos o más sustancias (elementos o compuestos) se unen, pero no se combinan químicamente para
crear una nueva sustancia.
c. Un material compuesto por un solo compuesto o elementos.
d. Son las bandas de sonido que acompañan el montaje de una película.
5. Relaciona los siguientes términos:
Elemento Gasolina
Mezcla homogénea Agua
Mezcla heterogénea Oro
Compuesto Agua con arena
6. Indica cuál de los siguientes sistemas es heterogéneo y homogéneo:
Sustancia
Sustancia pura Mezcla
Elemento Compuesto Homogénea Heterogénea
Agua
Clavo de hierro
Mercurio
Agua con tierra
Vino
Ensalada de frutas
Sal
Sopa de verduras
Café
Té
Limaduras de Hierro
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CONTENIDOS
1. Soluciones.
2. Coloides
3. Suspensiones y mezclas groseras.
1. Clasificar los tipos de mezclas en homogéneas
y heterogéneas.
2. Reconocer las propiedades de las mezclas.
3. Explicar qué es una solución y las partes que la
integran.
4. Diferenciar las soluciones de los coloides y las
suspensiones de las mezclas groseras.
1. Define con sus palabras qué es una solución, un
coloide, una mezcla grosera y una suspensión.
2. Brinda ejemplos de su entorno sobre mezclas
homogéneas y heterogéneas.
3. Ofrece explicaciones a los fenómenos que
están sucediendo.
Lección 3. TIPOS DE MEZCLAS
Figura 1. Solución de gas en agua. Los animales marinos y plantas
acuáticas dependen del oxígeno disuelto (OD) en el agua.
DESCRIPCIÓN
La finalidad de esta lección es estudiar las diferencias
que existen entre los distintos tipos de mezclas, la
importancia de su diferenciación, el por qué se
confunden ciertas mezclas y de qué manera se puede
transformar una mezcla en otra.
Conocer las características y las propiedades de las
mezclas, los materiales y sus cambios es fundamental
para toda actividad humana. La lección inicia definiendo
la mezcla homogénea, seguida de la explicación las
soluciones, parte de este tipo de mezcla. Se sigue con la
mezcla heterogénea, clasificándola en suspensión,
coloide y mezcla grosera.

1. Soluciones
as mezclas homogéneas son aquellas en las
cuales sus componentes no son distinguibles
por el ojo humano ni por un microscopio
convencional. Un tipo de mezcla homogénea es la
solución, también llamada disolución, formada por
una fase dispersa denominada soluto y un medio
dispersante denominado solvente o disolvente. Es
decir, la solución está formada de dos partes:
El solvente es el componente que está presente en
mayor cantidad o que determina el estado de la
materia en a que existe la solución. El otro o los
otros componentes son los solutos, que están en
menor proporción con respecto al solvente.
El disolvente y el soluto son sustancias que se
mezclan y presentan distintos estados de
agregación: líquido, gaseoso y sólido (Tabla 1).
Tabla 1. Clasificación de las soluciones
Solución Soluto Solvente Ejemplo
Gaseoso Gaseoso Gaseoso Aire
Líquido Gaseoso Líquido Soda, cerveza
Líquido Líquido Líquido Alcohol en agua
Líquido Sólido Líquido
Sal en agua
(salmuera)
Sólido Gaseoso Sólido
Hidrógeno en
Paladio
Sólido Líquido Sólido Mercurio en plata
Sólido Sólido Sólido
Aleación: latón,
acero
1. Coloides
El coloide también es denominado dispersión
coloidal. Es una mezcla homogénea conformada
por partículas finas con un tamaño entre 1 y 500
nm, distribuyéndose o dispersándose en la mezcla,
sin que lleguen a sedimentarse. Los coloides a
veces son sustancias intermedias entre las
soluciones y las mezclas heterogéneas. Forman dos
fases (Fig. 2):
Fase dispersa: Es la fase conformada por las
partículas; puede ser líquida, gaseosa o sólida.
Fase dispersante o continúa: Es el medio en el cual
las partículas se hallan dispersas. El medio puede
ser líquido, sólido o gaseoso.
ACTIVIDAD 1. Formemos coloides
Con esta actividad podrá identificar con sus estudiantes
las diferentes fases de los coloides.
Materiales:
1 bote de plástico con tapón (tipo champú pequeño).
1 recipiente medidor de volúmenes.
1 gotero.
100 mL de aceite de cocina.
5 mL jabón líquido incoloro.
Procedimiento
1. Medir los 100 mL de aceite y ponerlos dentro del
bote con tapón.
2. Agregar los 5 mL de jabón líquido con el gotero,
cerrar el bote y agitar bien por 1 minuto.
3. Observar.
¿Qué sucedió?
Al mezclar el aceite con el jabón y agitarlos se puede
observar cómo las partículas incoloras del jabón se
hallan dispersas en el aceite amarillo, formando
coloides.
Los coloides pueden ser caracterizados de acuerdo
a las distintas mezclas (Tabla 2):
Tabla 2. Clasificación de los coloides
Nombre
Fase
dispersa
Medio
dispersante
Ejemplo
Aerosol
sólido
Sólido Gas
Polvo en el aire,
hollín
Aerosol
líquido
Líquido Gas
Fijador para el
cabello, niebla
Geles Sólido Líquido
Gelatina, tinta,
clara de huevo
Emulsión Líquido Líquido
Mayonesa, leche,
crema
Solución = Solvente + Soluto
Fase dispersa
Fase
dispersante
Figura 2.
Fases de un
coloide
19

Emulsión
sólida
Líquido Sólido
Barra de
margarina,
pintura
Espuma Líquido Gas
Nube, crema
batida y para
afeitar
Espuma
sólida
Gas Líquido Piedra pómez
Pasta Sólido Líquido
Barro, pasta para
dientes y zapato
El efecto Tyndall es un fenómeno de difracción y
difusión de la luz que se produce al incidir un rayo
luminoso con las partículas coloidales. Si un rayo de
luz atraviesa un coloide, la luz se dispersa
parcialmente y se refleja a razón de las partículas
coloidales, por lo que se hace visible (Fig. 3).
Figura 3. Efecto Tyndall: Las partículas de la fécula de maíz
poseen el tamaño suficiente como para dispersar la luz de rayo
que emite el láser (imagen inferior) en comparación con una
solución (refresco de limón, imagen superior), en el cual el
rayo lo atraviesa perfectamente. El vaso de la derecha
contiene agua en ambos casos, a modo de comparación.
Se reconoce el fenómeno, en la trayectoria de los
rayos del Sol en el polvo del aire o la niebla (Fig. 4).
Figura 4. Rayos de Sol atravesando un techo dañado.
Debido a su tamaño, las partículas no se observan a
simple vista, pero cuando se aplica el efecto Tyndall
puede observarse que su homogeneidad no es tan
cierta. Se pueden separar sus componentes con
técnicas mecánicas de laboratorio.
Representación de una micela
3. Suspensiones y mezclas groseras
Las mezclas heterogéneas se clasifican de la
siguiente forma:
a. La suspensión es una mezcla heterogénea
conformada por partículas finas suspendidas en
un medio líquido o gaseoso, que luego se
sedimentan con el tiempo. Cuando uno de los
componentes es el agua y los otros son sólidos
suspendidos en la mezcla, son conocidas como
suspensiones mecánicas. Algunos ejemplos son
el agua con almidón, agua con arena y agua con
arcilla. Otros ejemplos son algunas medicinas
inyectables o incluso medicamentos para la tos
en los cuales el paciente prepara su suspensión
agregando el polvo al líquido y agitando para
poder ingerirlo.
Sabías que…
Los jabones se obtienen a partir de grasas y álcalis (bases) y sus
propiedades derivan de las características de sus moléculas, las
cuales contienen dos partes diferenciadas: una cola hidrófoba
(repelente al agua) apolar y una o más grupos o cabezas polares
o hidrófilas (afines al agua). Las partes no polares de tales
moléculas se disuelven en las grasas o aceites y las porciones
polares son solubles en agua. Pero, ¿cómo limpia el jabón? El
agua sola no es capaz de disolver la grasa que compone y
contiene la suciedad. Un jabón limpia debido a la capacidad que
tiene para formar emulsiones con los materiales solubles en
grasas; las moléculas de jabón rodean a la suciedad hasta
incluirla en una envoltura denominada micela, la parte apolar de
la molécula de jabón se disuelve en la gotita de grasa mientras
que los grupos polares se orientan hacia la capa de agua que los
rodea. La repulsión entre cargas iguales evita que las gotas de
grasa se unan de nuevo. Se forma así una emulsión que se
puede separar de la superficie que se está lavando.
Moléculas de agua
Aceite Región hidrofóbica:
afín al aceite
Región hidrofílica:
afín a al agua
20

Las suspensiones presentan las siguientes
características:
 Las partículas son mayores que las de las
soluciones y coloides, lo que permite observarlas
a simple vista: mayores a 500 nm.
 Las partículas se sedimentan si la suspensión se
deja en reposo y vuelve a estar en suspensión si
la mezcla se agita.
 Son mezclas de sólido con líquido.
b. La mezcla grosera, es denominada así porque
posee componentes diferenciables por su gran
tamaño y son distinguibles a simple vista. Por
ejemplo: el granito, la mortadela, la ensalada de
vegetales, etc. (Fig. 5).
Figura 5. Ejemplo de mezclas groseras que están presentes en
nuestro diario vivir: el granito, mineral que al pulirse es
utilizado para mueblería; la mortadela, que es un tipo de
jamón que se come frito o crudo y la ensalada de vegetales.
ACTIVIDAD 2. Tipos de mezclas y efecto Tyndall
La siguiente actividad ayudará a lo estudiantes a clasificar a las mezclas de acuerdo al tamaño de partícula usando como
herramienta no sólo la vista sino también un fenómeno óptico: el efecto Tyndall. Preguntar a sus estudiantes a simple
vista ¿qué tipo de mezcla es un refresco? ¿Y un atol? ¿Qué hay del agua marina?
Materiales: 4 vasos plásticos transparentes, 2 cucharadas de refresco en polvo, una cucharada de polvo de fécula de maíz
(Maizena), una cucharada de una mezcla de arena y sal, 3 agitadores de café, marcadores, un puntero láser y agua en
cantidad suficiente.
Procedimiento
1. Rotular cada vaso como refresco, fécula de maíz y agua de mar.
2. Verter en el primer vaso 4 oz. de agua y dos cucharadas de refresco en polvo.
3. Verter en el segundo vaso 4 oz. de agua y una cucharada de maicena.
4. Verter en el tercer vaso 4 oz. de agua y la mezcla de sal y la arena para simular el agua de mar.
5. Dejar el cuarto vaso con 5 oz. de agua.
6. Agitar las 3 mezclas e iluminar con el puntero láser cada una de ellas, comparándolas con el vaso de agua (Fig. 3) y
clasifica si es un coloide o una mezcla grosera o una suspensión.
¿Qué sucedió?
En el vaso del refresco se observa una mezcla homogénea (una solución). Al pasar el láser la atraviesa normalmente pues
sus partículas son pequeñas. La sal se disolvió, ya que es soluble en el agua, todo lo contrario a lo que aconteció con la
mezcla de arena y agua. La mezcla de sal y agua formó una mezcla homogénea, específicamente, una solución por lo que
no son visibles con el láser. En cambio, al unir la arena con el agua se distinguieron notablemente sus partículas como una
suspensión. Al dejarse la mezcla en reposo, la arena se sedimentó, siendo la heterogeneidad de la mezcla muy evidente.
Por otro lado, la fécula de maíz no se disuelve completamente en agua por lo que sus partículas se sedimentan. Al agitar y
atravesar el láser se puede observar el efecto Tyndall.
Preguntarles: ¿Para qué tipo de mezclas es útil el efecto Tyndall? ¿En la vida cotidiana dónde lo han observado?
21

ACTIVIDAD INTEGRADORA CON…Sociedad
En la siguiente actividad prepararán un tipo de mezcla, específicamente un coloide y que es un dulce (espumilla) muy
producido en nuestro país.
Materiales:
5 claras de huevo.
1 lb de azúcar.
5 gotitas de limón.
Canela en polvo o dulces de colores para decorar.
Colorante (opcional).
Procedimiento
1. Batir las claras con un cuarto de libra de azúcar y las gotas de limón hasta que tomen punto de nieve.
2. Aparte colocar el resto de azúcar en una sartén y llevarla al fuego hasta que tome punto de hilo; cuando se haya
formado un almíbar añadir en forma de chorro al turrón de claras y batir vigorosamente y dejar que se enfríe la
mezcla. En este momento pude agregar el colorante si lo desea.
3. Colocar la mezcla en una manga pastelera con duya (utensilio de tela de forma cónica, que se utiliza para añadir nata o
crema a algunos pasteles, decorar tartas, etc.).
4. Preparar y engrasar un molde para hornear o colocarle papel encerado, dándole forma a las espumillas y añadirles
canela en polvo o los dulces. Colocar al horno a 100° C durante 2 horas; cuando culmine el tiempo retirarlas del horno
y dejar que enfriar, para verificar que estén listas pincharlas con un palillo y observar si presentan consistencia dura o
si se despegan del papel encerado.
GLOSARIO
Solución o disolución: Es una mezcla homogénea
constituida por un soluto y un solvente, combinados en
proporciones variables.
Polo hidrofóbico: Es el polo de una partícula de
detergente que repele el agua pero se combina a las
grasas.
Polo hidrofílico: Es el polo de una partícula de
detergente afín al agua.
Si desea enriquecer su conocimiento, consulte:
1. Brulee, C. [2009] Coloides –importancia –uso –
clasificación –propiedades. Extraído en octubre de
2010 desde
http://new.taringa.net/posts/info/2415336/Coloides
-importancia-uso-clasificacion-
propiedades_Megapost.html
2. Educared [s.f.] Sólido líquido. Zona de Experimentos.
Extraído en octubre de 2010 desde
http://www.educared.edu.pe/estudiantes/experime
ntos/inicio.asp?id=8
3. Estefanía, L. [2004] Magia Ciencia. Trucos con Física y
Química. 1ra Edición. Argentina: Editorial Albatros,
SACI.
4. Phillips, J., V. Strozak, C. Williams [2004] Química.
Conceptos y Aplicaciones. Colombia: Ediciones Mc
Graw Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V.
5. RENa. Red Escolar Nacional [2008] Clasificación de la
materia: Mezclas y sustancias puras. Separación de
mezclas. Centro Nacional de Tecnología (CENT).
Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología
e Industrias Intermedias. Gobierno Bolivariano de
Venezuela. Venezuela. Extraído en octubre de 2010
desde
[http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Quimica/Cla
sMateriaI.html.
22

ACTIVIDAD EVALUADORA
TIPOS DE MEZCLAS
Nombre: Grado:
1. Indica cuál de las siguientes imágenes es una mezcla heterogénea y homogénea:
2. Subraya de color rojo los que representen tipos de mezclas homogéneas y con azul, los tipos de mezclas
heterogéneas:
a. Refrescos elaborados con zumos de frutas
b. Crema humectante para la piel
c. Agua con arena
d. Alcohol en agua
e. Vaso con leche
f. Espuma de una jarra de cerveza
g. Mayonesa
h. Pasta para cepillarse los dientes
3. Lee el texto y complétalo con las palabras que hacen falta acerca de las soluciones:
En Química, una (del latín disolutio) es una mezcla , a nivel molecular de una o más especies
que no reacción entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites.
Toda disolución está formada por una fase dispersa llamada y un medio dispersante denominado
. También se define disolvente como la sustancia que existe en mayor cantidad que el soluto en
la . Si ambos, y existen en igual cantidad (como un 50% de etanol y 50% de agua de
una disolución), la sustancia que es más frecuentemente utilizada como disolvente es la que se designa como tal (en este
caso, el agua). Una disolución puede estar formada por uno o más solutos y un disolvente.
La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites.
Normalmente el disolvente se encuentra en proporción que el soluto, aunque no siempre es así.
4. Proporciona un ejemplo de las siguientes soluciones:
Solución Soluto Solvente Ejemplo
Gaseoso Gaseoso Gaseoso
Líquido Gaseoso Líquido
Sólido Sólido Sólido
Líquido Líquido Líquido
23

5. Une el tipo de mezcla con la imagen correcta.
ESPUMA
MEZCLA
GROSERA
SUSPENSIÓN
GEL
SOLUCIÓN
AEROSOL
24

Lección 4. SOLUCIONES
Figura 1. Se puede preparar una taza de café de la manera que más
guste, ya sea concentrado o diluido. Es decir con más o menos cantidad
de café en agua, respectivamente.
DESCRIPCIÓN
Gran cantidad de reacciones químicas suceden a nivel de
soluciones. Se describe en esta lección la clasificación de
las soluciones según la cantidad de soluto presente, en:
solución diluida, concentrada, sobresaturada, insaturada y
saturada.
Define la solubilidad y explica los factores que la afectan:
la temperatura, la naturaleza del soluto y del solvente, el
tamaño de las partículas, el efecto de la agitación y la
presión.
CONTENIDOS
1. Clasificación de las soluciones.
2. Solubilidad y factores la que afectan.
1. Distinguir entre solución diluida, concentrada,
saturada, insaturada y no saturada.
2. Detallar los factores que afectan la solubilidad
de un soluto en un determinado solvente.
1. Define con sus palabras los tipos de solución
de acuerdo a la cantidad de soluto.
2. Proporciona ejemplos de solución concentrada
y diluida retomados de su entorno.
3. Diferencia el comportamiento de los factores
que afectan la solubilidad en las soluciones
líquidas, sólidas y gaseosas.

1. CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES
n la vida diaria, la mayoría de los materiales
con los que se interactúan son soluciones. El
agua de mar es una solución de sal común
(cloruro de sodio, NaCl) y muchas otras sustancias en
agua. La bebida de malta es una solución formada en
su mayor parte de agua, junto con azúcar, extractos
de plantas y otros aditivos. En la cocina cuando se le
adiciona el caldo al agua para preparar una sopa se
está realizando una solución, así como, una simple
taza de café.
Hoy en día, las formas de preparar una taza de café
son diversas y en definitiva varía normalmente según
la cantidad de café utilizado, haciendo que el sabor
en cada taza sea completamente diferente (Fig. 1).
Así, dependiendo de cómo guste beberlo se puede
consumir café muy diluido o café más concentrado, y
para ello, basta efectuar la correcta proporción entre
el café y agua. Al hacerlo se está constituyendo una
solución de café en agua que al mezclarse origina un
líquido homogéneo.
Se denomina solución (disolución) a la mezcla donde
su composición y apariencia son uniformes. Cuando
se usa el término disolver, está indicando el proceso
de la producción de una solución. Generalmente, el
componente de la solución que se halla en mayor
cantidad es el solvente y las sustancias disueltas son
el soluto. En química, el término concentración, se
utiliza para designar la cantidad de soluto que está
disuelta en una cantidad determinada de solvente o
solución y es una de las principales características de
una solución. Aunque el concepto de concentración
es intuitivo: cuanto más soluto esté disuelto en una
cantidad dada de solvente, más concentrada será la
solución y viceversa.
Las soluciones pueden clasificarse atendiendo varios
criterios diferentes, tales como el estado físico de la
fase resultante del proceso de disolución (gaseoso,
líquido y sólido, Lección 2) o según la proporción de
los componentes.
De acuerdo a este último criterio, las soluciones se
clasifican en: diluidas y concentradas; es decir que se
distinguen atendiendo a la mayor o menor cantidad
de soluto presente.
Una solución diluida es aquella donde la cantidad de
soluto disuelta es pequeña en relación a la cantidad
que el solvente pudiera disolver a una temperatura y
presión dadas. Por ejemplo, cuando se disuelve una
cucharada de sal (aproximadamente 15 g) en un litro
de agua, resulta una solución diluida de sal, ya que el
agua puede aceptar hasta dieciocho cucharadas de
sal y sólo se está agregando una cucharada (Fig. 2).
Figura 2. Representación microscópica de la formación de una
solución diluida. Las esferas verdes representan el solvente y las
esferas rojas, el soluto.
¿Cuál es la diferencia entre los medicamentos para niños y
adultos?
No todos los medicamentos están indicados para un recién
nacido o un niño. Los medicamentos de la misma marca se
pueden vender en varios grados distintos de concentración,
como es el caso en las fórmulas de los recién nacidos, niños
y adultos. Las dosis y las instrucciones también son distintas
para niños de diferentes edades y pesos. Por eso, debe leer
las instrucciones al pie de la letra y nunca utilizar una dosis
que sea mayor que la indicada, aunque el niño parezca estar
gravemente enfermo. ¡Los niños no son adultos pequeños!
26

Cuando se refiere a una solución concentrada lo que
se desea expresar es que la cantidad de soluto es
considerablemente mayor que la que se utiliza para
hacer una solución diluida. Siguiendo con el ejemplo
anterior, si se disolvieran unas diecisiete cucharadas
de sal en un litro de agua será entonces una solución
concentrada de sal.
Definiendo formalmente una solución concentrada,
es aquella donde la cantidad de soluto es próxima a
la máxima cantidad que el solvente puede disolver
en las mismas condiciones de temperatura y presión.
Esta solución está dividida en tres clases: solución
saturada, insaturada y sobresaturada (Fig. 3).
Figura 3. Representación microscópica de la formación de una
solución concentrada, adonde las esferas verdes representan el
solvente y las esferas rojas, el soluto.
Según sea la naturaleza del soluto y el solvente, la
temperatura y la presión a la que se lleve a cabo la
solución, puede llegar a un momento en el que luego
de añadir una cantidad considerable de soluto ya no
es posible disolver más. Entonces se estaría tratando
con una solución saturada y se define como aquella
solución que ha alcanzado la máxima concentración,
es decir, todo el soluto que puede disolverse en una
cantidad de solvente a una temperatura dada.
Cuando se añade sal lentamente a un vaso con agua
y se agita constantemente, al inicio se notará que el
soluto se disuelve completamente. Si se incrementa
la cantidad de sal, se llegará al punto en el cual el
agua ya no estará en la capacidad de disolver más;
por lo tanto, se depositará en el fondo del vaso unos
granos sin disolver; se dice entonces que la solución
está saturada.
Suponga por un instante que a una temperatura de
25°C pueden disolverse dieciocho cucharadas de sal
en un litro de agua. Si la temperatura se aumenta a
50°C se podrá disolver mayor cantidad de sal. Si se
pausa el calentamiento y se deja enfriar la solución,
lograría no una solución saturada, sino una solución
sobresaturada.
Entonces una solución sobresaturada es aquella en la
que hay mayor cantidad de soluto respecto a la que
tiene la solución saturada. El solvente posee mayor
cantidad de soluto del que a una temperatura dada
pueda disolver (Fig. 4).
¿Cuál es la diferencia entre la solución no saturada y
la solución diluida? Ambas soluciones se hallan por
debajo de la concentración aceptada de soluto, pero
la solución diluida está muy por debajo, es decir, la
solución no saturada (insaturada) contiene bastante
cantidad de soluto disuelto pero sin que se llegue a
la saturación, o sea está menos concentrada que una
solución saturada. Por ejemplo, si se añaden nueve
cucharadas de sal en un litro de agua, a pesar de que
la cantidad de soluto es menor que la que disuelve el
agua (dieciocho cucharadas de sal), se obtiene una
solución insaturada. Si se adiciona una cucharada de
sal en agua, resultaría una solución diluida (mucho
menos de la cantidad máxima a disolver).
Figura 4. Ejemplo de solución no saturada (insaturada), saturada
y sobresaturada, respectivamente. Las concentraciones de tinta
son diferentes en el disolvente, evidenciado por las coloraciones
de las soluciones.
2. SOLUBILIDAD Y FACTORES QUE LA AFECTAN
El agua y el aceite son el ejemplo clásico de que no
todas las sustancias son solubles en otras sustancias.
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