Fluorescencia de la clorofila

Los alumnos de 1º ESO van a sorprendernos con el color de la clorofila, van a enseñarnos que no siempre se ve de color verde. Además, comprobaremos una de sus propiedades: la fluorescencia. Para ello, han utilizado hojas de espinacas, muy ricas en clorofila. Como vemos en las imágenes, para romper las células y que salga el pigmento, han machacado las espinacas y se les han añadido un poquito de alcohol etílico para que se disuelva la clorofila. Han filtrado la mezcla y hemos conseguido un extracto de clorofila disuelta en alcohol. 

Y para sorpresa de todos, ¿ qué es lo que sucede ahora al iluminar con luz U.V este filtrado? Lo podemos observar todos en el siguiente vídeo:

La clorofila al ser irradiada con luz ultravioleta emite luz roja y se ve fluorescente.

Las plantas reaccionan ante cambios ambientales. Tropismos

Las plantas responden a cambios ambientales moviendo alguna de sus estructuras, aunque no se desplacen. Los movimientos más comunes son los tropismos y las nastias. 

Los tropismos son movimientos de crecimiento permanente provocados por algún estímulo externo al cual la planta se acerca o aleja. Si el movimiento es hacia el estímulo, se dice que el tropismo es positivo y si se aleja de él, negativo. Las nastias son movimientos transitorios, no permanentes, cuya dirección no está determinada por el estímulo al que responden, si no por la constitución del órgano que reacciona. 

Los alumnos de 1º ESO han desarrollado en casa un experimento que pone en evidencia uno de estos movimientos permanentes, en concreto han hecho fotos para ver el geotropismo negativo del tallo (crece hacia arriba, contra la gravedad),  mientras que la raíz tiene un geotropismo positivo, crece hacia abajo, a favor de la gravedad. También observamos el fototropismo positivo del tallo ( su crecimiento se dirige hacia la luz). Vemos claramente como los pequeños tallos orientan su crecimiento hacia la ventana de donde procede la mayor intensidad lumínica.

Los alumnos simplemente han puesto legumbres en un vaso con algodón humedecido y las han dejado germinar, la naturaleza de la planta y los factores ambientales han hecho el resto.

Las siguientes imágenes son de una especie de Drosera donde podemos ver los tentáculos pegajosos de la planta que han atrapado un insecto. Los movimientos que realizan en este caso, por el contacto del animalito, son transitorios, en un tiempo recuperará su forma inicial.

 

Polinización en plantas angiospermas. Polinización entomófila.

Las plantas angiospermas constituyen el mayor número de especies terrestres. Estas plantas se reproducen por semillas formadas en un órgano muy especializado llamado flor. Las flores de angiospermas son muy vistosas para conseguir la atracción de los insectos polinizadores, y usan bonitos colores, olores, sustancias azucaradas (néctar) e incluso reproducen las formas de las hembras de su especie polinizadora para lograr su objetivo, la polinización facilitada por insectos.

La polinización es el proceso por el cual los granos de polen llegan desde los estambres, órgano masculino, al estigma de la flor, parte superior del pistilo, órgano femenino.

Con los alumnos de 1º ESO estuvimos viendo en el laboratorio estas estructuras reproductoras. Os mostramos algunas de las imágenes que conseguimos de estos órganos reproductores. Podemos observar en las dos primeras imágenes los estambres, con sus filamentos, color blanco, y anteras, color amarillo, el pistilo con: ovario, parte inferior ensanchada y estilo, prolongación que termina en el extremo superior en una zona ensanchada, estigma, para recoger los granitos de polen. En las otras dos imágenes observamos, en un corte longitudinal, el interior del estilo, por donde se desarrolla el tubo polínico hasta alcanzar los óvulos, y varios óvulos en el interior del ovario, pequeñas bolitas verdes.   

 

Tuvimos la suerte de encontrar en otra de las flores un pequeño insecto rebozado en polen, así cuando se pose o recorra el estigma de esta u otra flor, facilitará que los granos de polen se queden adheridos y se lleve a cabo la polinización. Aquí os mostramos el vídeo. 

 

El transporte de la savia bruta: capilaridad y transpiración

Las plantas transforman la energía del sol, el dióxido de carbono (CO2) del aire, el agua y las sales minerales del suelo en alimento mediante un proceso llamado fotosíntesis. Como la fotosíntesis se realiza en las hojas, debe existir un mecanismo de transporte para que el agua y las sales minerales disueltas en ella asciendan desde las raíces hasta las hojas. Este transporte se lleva a cabo gracias a la acción conjunta de dos fenómenos físicos: la capilaridad y la transpiración.

Para entender este proceso tenemos que recordar dos importantes propiedades del agua: la elevada cohesión molecular y la elevada fuerza de adhesión.

El carácter dipolar de la molécula de agua hace que las moléculas se atraigan fuertemente entre sí. Se dice que el agua presenta una elevada cohesión molecular. Además, y también debido a su polaridad, el agua tiene gran tendencia a unirse a otras superficies cargadas, se le llama adhesión. Si suponemos un tubito muy estrecho o capilar, el agua se pegará a las paredes del tubito por adhesión, y por cohesión, arrastrará a otras moléculas de agua. Esta combinación adhesión-cohesión es responsable del fenómeno de capilaridad por el que el agua puede ascender en contra de la gravedad por pequeños poros, tubitos o capilares.

Parte del agua que llega a las hojas desde las raíces se pierde por transpiración por los estomas. La capilaridad refuerza este fenómeno. Al evaporarse, se produce el ascenso de más agua para reemplazar la que se ha perdido.

Los alumnos de 1º ESO han comprobado este fenómeno mediante un sencillo experimento, desarrollado en casa, que consistía en poner una flor blanca en un vaso con agua coloreada y esperar a ver qué sucedía. Aquí tenéis una muestra los resultados .

 

Las flores de nuestro experimento absorben el agua coloreada gracias a la capilaridad y a la transpiración, su ascenso por los vasos conductores o xilema ocasiona la tinción de los pétalos quedando la flor así de vistosa.

 MAQUETAS DE CÉLULAS.

Los alumnos de 1º ESO han realizado maquetas de células  con diferentes materiales, como puede verse en las fotos.

 Ha sido un trabajo con el que han hecho visibles estructuras microscópicas, aprendiendo de manera divertida la estructura celular.

Propiedades del agua: "elevado calor específico"

La capacidad calorífica específica, también conocida como calor específico o capacidad térmica específica, es una propiedad de las sustancias relacionada con la cantidad de energía necesaria para aumentar su temperatura.

Una de las características más significativas del agua es que tiene una capacidad calorífica específica muy alta. Esto significa que para aumentar la temperatura del agua hace falta que absorba mucho calor por unidad de masa.

Para hacerse una idea, para que 1 kg de agua aumente su temperatura 1 ºC, se necesitan 4184 J (julios) mientras que solo se necesitan 130 Julios para hacer lo mismo con 1Kg de plomo.

Como vemos en el vídeo, nuestros alumnos de 2º de Bachillerato comprueban esta propiedad del agua de un modo muy sencillo. Cuando acercan un globo inflado a la llama, la goma se calienta inmediatamente, no soporta la presión del aire y éste explota. En cambio, si el globo está lleno de agua y se le acerca la llama, el agua absorbe su calor y éste se mantiene intacto.

Proyecto Reforestación "Huerto escolar"

 Con este proyecto se persigue conseguir con los alumnos los siguientes objetivos:Desarrollar actitudes y estrategias básicas para que el alumnado pueda participar activa y positivamente en el medio.

• Potenciar la educación ambiental.

• Transmitir la importancia y el respeto por la naturaleza y motivar al cuidado del entorno natural.

• Valorar la importancia de los árboles en nuestro entorno como regulador de la temperatura, purificador del aire, retención del suelo, etc.

• Implicar a la comunidad educativa en las tareas de conocimiento, defensa, conservación y recuperación de los bosques, fomentando su estudio y conocimiento, así como el de la problemática que les afecta.

• Sensibilizar a la comunidad educativa sobre los problemas ecológicos que conlleva la deforestación y el efecto devastador de los incendios.

• Valorar el patrimonio natural de Extremadura asumiendo el compromiso de su conservación y mejora, apreciarlo como fuente de disfrute y como un recurso que favorece el desarrollo del conocimiento de la región.

Con los alumnos de FPBásica, se han realizado dos huertos y se han reforestado zonas del centro, en el entorno del huerto escolar, donde se plantaron árboles de rápido crecimiento y altura suficiente para dar sombra a las aulas tanto del primer como del segundo piso con esa orientación. Logramos así una forma de bioclimatizar estas aulas, que al estar orientadas al este suelen tener un par de grados más de temperatura que el resto de las aulas del centro. En esta zona también se han delimitado los dos huertos con setos y/o plantas aromáticas, que actúen como insecticidas naturales y algún árbol autóctono, que sea menos alto que los usados para bioclimatizar y menos frondoso para que no le quite luz a los huertos .

Alumnas de 1ºFPBásica realizando labores en el huerto escolar.

EL AGUA ACTÚA COMO UN DIPOLO ELÉCTRICO, PESE A SER UNA MOLÉCULA ELÉCTRICAMENTE NEUTRA

El agua muestra un comportamiento físico muy especial debido a que el átomo de oxígeno, unido covalentemente a dos átomos de hidrógeno, atrae con más fuerza los electrones de los enlaces. Desplazados los electrones hacia él, le confiere una carga parcialmente negativa, mientras que los hidrógenos quedan cargados de modo parcialmente positivo. De este modo, el agua se comporta como una molécula dipolar.

Los alumnos de 2º de Bachillerato hacen visible este carácter dipolar del agua utilizando la electricidad estática (acumulación de cargas positivas o negativas en un material conductor o aislante). Visualizamos el vídeo grabado en el laboratorio de Ciencias.

Para conseguir cargar electroestáticamente la superficie de un globo, lo frotamos contra la manga de un suéter de lana. La superficie de lana tiene tendencia a perder electrones y a cargarse de modo positivo, en cambio, el látex del globo quedará cargado de modo negativo. Al estar nuestro globo cargado negativamente y acercarlo al chorrito de agua, el chorrito se deforma y se arquea debido a la atracción que ejercen estas cargas negativas sobre los hidrógenos de las moléculas de agua, que recordamos quedan cargados de modo positivo. Lo podemos apreciar perfectamente en el vídeo, cuando acercamos o alejamos el globo al agua, lo que prueba el carácter dipolar de la molécula de agua.

Propiedades del agua: elevada tensión superficial

La tensión superficial es un fenómeno físico donde la superficie de un líquido se comporta como una superficie elástica siempre que se mantenga sin alterar. 

En la fotografía podemos observar como el clic flota sobre el agua, aunque se aprecia con claridad como deforma la superficie del líquido. La elevada tensión superficial hace que oponga resistencia a romperse. 

En el interior del líquido cada molécula está rodeada por otras moléculas en todas las direcciones del espacio, de manera que, las fuerzas de atracción se compensan entre ellas (son fuerzas de cohesión). En  la superficie del agua, en contacto con otro medio, el aire, la molécula de agua no está sometida a estas fuerzas de atracción con otras moléculas y entre ellas se atraen con tanta fuerza que ofrecen una gran resistencia a ser separadas unas de otras, por lo que forman esta superficie con características de lámina elástica.

En el siguiente vídeo, una alumna de 2º Bachillerato muestra la diferencia de la elevada tensión superficial de agua en comparación con la del alcohol.

Observamos como la tensión disminuye si mezclamos el agua con el alcohol. 

Igualmente, podemos ver a continuación como el jabón también altera esta tensión superficial. Los alumnos crean una fina capa de hierbas aromáticas en el agua que contiene la bandeja y vemos qué sucede cuando con una gota de lavavajillas, en la yema del dedo, se apoya en su superficie. 

Comprobamos como instantáneamente se abre un halo, desde el punto donde ha puesto el dedo hacia la periferia, como resultado de la ruptura de los enlaces entre las moléculas del agua por interacción con el jabón. 

Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia 11F

La celebración de este día, el 11 de febrero, promueve el acceso y la participación de mujeres y niñas en la ciencia y la tecnología.

Nuestros alumnos de 1º ESO han querido hacer visible el papel que a lo largo de la historia han tenido las mujeres en la ciencia y la tecnología, pues no siempre fue reconocido y valorado su trabajo por la sociedad del momento. Han investigado sobre los descubrimientos de algunas de estas grandes mujeres y elaborado un pequeño informe sobre todo el trabajo que realizaron. Quedan algunos de ellos expuestos, como podemos ver, en el tablón del centro, para que todos podamos acercarnos a ellas y conocer sus  aportaciones. 

 

Aquí vemos una pequeña muestra de qué hicieron algunas de estas extraordinarias mujeres .

EL AGUA NO SIEMPRE ENTRA EN EBULLICIÓN A LOS 100ºC

La ebullición es un proceso físico en el que un líquido pasa a estado gaseoso. El calor es un tipo de energía que se produce por la vibración de moléculas provocando la subida de las temperatura, es por ejemplo, el causante de la evaporación de un líquido. Cuando las moléculas adquieren la suficiente energía para superar las fuerzas atractivas y escapan a la fase gaseosa, la evaporación

Siempre nos han enseñado que el agua hierve a los 100ºC, pero no siempre es así, esto sólo sucedería si viviéramos al nivel del mar donde la presión es de 1 atmósfera. 

La temperatura de ebullición depende de la presencia de sustancias en disolución como sales minerales, calcio, sodio, sulfatos o bicarbonatos, pero también de otros factores como la presión. Cuanto menor sea la presión atmosférica (cantidad de atmósfera que tenemos sobre nosotros), más pequeña será la temperatura de ebullición del agua ya que sus moléculas, al estar menos presionadas, les cuesta menos moverse y desplazarse, como consecuencia, la temperatura de ebullición disminuye. 

El punto de ebullición está en relación con la presión atmosférica y con la presión del vapor saturado. Mientras el agua hierve estas presiones se mantienen idénticas. 

En el laboratorio hemos bajado la temperatura de ebullición del agua de una botella al bajar la presión del vapor en su interior. Para ello, invertimos la botella y ponemos sobre su base unos cubitos de hielo, así baja temperatura del aire que queda en la botella, se condensa el vapor de agua y se ejerce menos presión, con lo que nuevamente hierve a menor temperatura y sin la fuente de calor. Podemos observarlo en el siguiente video. 

EFECTO DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA: LA LLUVIA ÁCIDA

La contaminación atmosférica no sólo afecta a la salud de las personas, plantas o animales, también altera la calidad del agua y el suelo acidificándolos. No son los únicos afectados, los materiales de construcción, edificios, monumentos, etc, también se ven alterados y ponen en peligro su integridad.

La liberación de óxidos de azufre y nitrógeno procedentes de vehículos, industrias, centrales térmicas, etc, reaccionan con el H2Ov y forman ácido sulfúrico y nítrico, que vuelven a la tierra en forma de precipitaciones, lluvia o nieve ácida, o partículas sólidas. 

La lluvia considerada normal es ligeramente ácida, por la reacción del dióxido de carbono atmosférico con el agua. Su pH suele estar entorno a 5 ó 6, pero cuando la atmósfera está contaminada por estas sustancias acidificantes, puede alcanzar valores de 2, similar al del limón o vinagre. La lluvia ácida acelera la corrosión de metales y erosiona las rocas. Cuando estas rocas son calizas se produce el llamado mal de piedra, la roca caliza reacciona con el ácido sulfúrico y produce yeso que es disuelto rápidamente.

Los alumnos de CTMA han simulado la acción de la lluvia ácida sobre la superficie de los materiales, edificios o monumentos, utilizando tizas (también se le conoce como yeso).

Procedemos de la siguiente manera: introducimos en tres vasos de precipitado, uno con agua, otro con vinagre y otro con zumo de limón, 3 tizas y esperamos unas horas para ver el resultado.

 

Observamos en nuestro experimento el efecto que han causado el agua, el limón y el vinagre sobre las tizas.

Apreciamos que, en el agua la tiza permanece inalterada, en cambio, tanto en el ácido del vinagre como en el limón surge inmediatamente un burbujeo por la reacción que se produce. Comprobamos cuál es el resultado después de varias horas.

La tiza que está en el vaso con agua no se ha descompuesto, en cambio, las tizas que están los vasos con los medios ácidos, se han ido descomponiendo y en 24 horas se han disuelto totalmente. Podemos observar los posos en el fondo de los vasos.

Un efecto similar es el que sucede sobre la superficie de los monumentos y construcciones cuando se ven sometidos a una continua lluvia de carácter ácido, como consecuencia de de la contaminación ambiental, uno más de los motivos por lo que debemos reducir la emisión de contaminantes a la atmósfera. Tú también puedes colaborar en esta lucha global. No lo olvides.

Esto es lo que sucede sobre las fachadas de los edificios, monumentos, etc. Debido a la insistente lluvia ácida, muchas construcciones se encuentran afectados por el mal de piedra lo que  obliga a sanearlos para impedir su mayor deterioro. Se tratan con resinas, y otras sustancias, para impermeabilizarlos pero no es más que un remedio no una solución. Lo verdaderamente importante sería dejar de contaminar o, al menos, reducir las emisiones de contaminantes. Es cosa de todos, tú también puedes colaborar. ¡No te olvides!

COMPRENDER EL CAMBIO CLIMÁTICO: INCREMENTO DEL EFECTO INVERNADERO

Nuestra actividad ha consistido en comparar cómo aumenta la temperatura en dos matraces iguales sometidos a la misma fuente de calor. En uno de ellos el incremento de temperatura será mayor debido al efecto invernadero que hemos creado artificialmente, aumentado la cantidad de CO2 con el que se produce en una reacción de bicarbonato de Na mezclado con vinagre. Como vemos en las fotos, ayudándonos de una pajita, pasaremos el CO2 generado a uno de nuestros matraces, y posteriormente veremos las consecuencias.

  

Como sabemos, la temperatura en la Tierra es de unos 15ºC de media gracias a las radiaciones que nos proporciona el Sol. Los llamados Gases de Efecto Invernadero de la atmósfera, crean sobre la Tierra un efecto similar al de un invernadero, dejan pasar la radiación solar pero atrapan parte de la radiación reflejada devolviéndola hacia la superficie terrestre. Si esto no sucediera, la energía irradiada por la Tierra, tras ser calentada por el Sol, se perdería en el espacio y nuestra temperatura media sería de unos -18ºC, lo que complicaría nuestra existencia en el planeta.

Los principales gases invernadero son: H2Ov, CO2, N2O, CH4 y O3. Las actividades humanas, y sobre todo la combustión de combustibles fósiles, han incrementado los niveles de estos gases que ocasiona un aumento de este efecto y como consecuencia un incremento de las temperaturas del planeta con graves consecuencias.

 

Tras esta breve explicación, comprobamos como el aire de nuestros matraces que parten de la misma temperatura, sometidos a una fuente de calor, como es el de una bombilla que genera radiación infrarroja, después de unos minutos muestran un incremento de temperatura diferente. En el matraz de la izquierda de la imagen fue donde aumentamos artificialmente la concentración de CO2 y comprobamos como efectivamente la temperatura ha aumentado en mayor grado que en el otro. Este efecto sería similar al que está sucediendo en la atmósfera con el aumento de la concentración del CO2 y otros gases. Las actuaciones humanas están contribuyendo al incremento del efecto invernadero y al calentamiento global del planeta. En nuestras manos está poner freno a la catástrofe planetaria que se avecina. Tú también puedes colaborar, ¡no lo olvides!.

Determinación del oxígeno producido en la fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso anabólico de nutrición autótrofa característico de las plantas. Los organismos fotosintéticos son capaces de transformar compuestos inorgánicos sencillos, CO2 y agua, en compuestos orgánicos, utilizando la energía luminosa.

El conjunto de reacciones que forman la fotosíntesis transcurren en dos fases: fase luminosa y fase oscura. Durante la fase luminosa se transforma la energía del Sol en energía química, y para ello se rompen moléculas de agua desprendiendo O2, entre otros elementos. Durante la fase oscura (aunque no es independiente de la luz), se utiliza la energía química formada en la fase anterior para sintetizar compuestos orgánicos como la glucosa, a partir del CO2 atmosférico.

Los alumnos de 2º de Bachillerato han evidenciado la formación del oxígeno fotosintético utilizando una planta acuática. 

Se puede observar como nuestra planta sumergida en el vaso de precipitado y bien iluminada, en sólo un par de horas, libera debido a la fotolisis del agua, el suficiente oxígeno como para poderlo apreciar en la parte superior del vaso.

Cristalización de minerales

Todos los minerales son sólidos naturales, inorgánicos y homogéneos, con una composición química definida y una ordenación interna determinada. Se dice que un mineral tiene forma cristalina cuando esa ordenación interna se refleja al exterior, pero sólo cuando las condiciones son óptimas se originan cristales delimitados por caras geométricas bien definidas. 

Los alumnos de 1º Bachillerato, para poder visualizar cristales como los que forman los minerales que constituyen las rocas, han realizado en el laboratorio procesos de cristalización química de algunas sales como el sulfato de cobre (azul) o nitrato potásico (blanco o transparente). Para ello han elaborado disoluciones saturadas en dichas sales y pasado a placas de Petri, donde las han dejado reposar el tiempo suficiente para que se evapore toda el agua y poder observar los cristales de las sales precipitados. Como la cristalización ha sido lo suficientemente lenta nos ha permitido obtener unos bonitos cristales con una textura cristalina apreciable a simple vista. Aquí os mostramos los resultados  que podemos ver en las placas a ojo y aumentados con la lupa binocular.

“Fuente de agua”. Efecto de la presión del aire sobre el agua de una botella.

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve la tierra. A la mezcla de gases que la componen lo llamamos aire, formado por N2, O2, Ar, CO2 y otros gases. No lo podemos ver, ni oler, saborear o tocar, pero sabemos que existe y, aunque no lo parezca, pesa y lo podemos comprobar.

Los alumnos de Cultura Científica de 4ºESO han desarrollado un experimento que tiene por objeto demostrar que el aire pesa y ejerce presión sobre todo lo que se encuentra sobre la Tierra. Para poder comprobarlo, ellos han elaborado un sencillo montaje utilizando los siguientes materiales: una botella de plástico, una pajita, un globo, unas tijeras, una pistola de silicona, agua tintada y una bandeja de plástico.

¿Qué procedimiento han seguido? Muy sencillo. Tras una pequeña incisión hacia la mitad de la botella, han introducido una pajita y sellado bien con la pistola de silicona para evitar que pueda salir el aire o el agua. Una vez hecho esto, se llena de agua y se coloca un globo inflado en la boquilla de la botella. ¿Cuál es el resultado?¿Qué es lo que sucede y por qué?

La presión que ejerce el aire del globo sobre el agua que hay en la botella, la empuja y la hace subir por la única vía de escape que encuentra, la pajita. Sube contra la gravedad y sale por la boquilla de ésta, creando el efecto de una pequeña “fuente de agua”.