Ejercicios Repaso 1.1

Batería de Ejercicios de Repaso: Bloque 1 (1.1, 1.2 y 1.3)

¿Qué es y qué no es ciencia? | Física y Química 2º ESO

1.1 Preguntas que se hace la ciencia sobre el mundo (Ejercicios 1 a 5)

1. Observación cualitativa vs. cuantitativa: Clasifica los siguientes datos obtenidos al observar un objeto en la clase de ciencia:
   • a) La masa del bloque de metal es de 245,8 gramos.
   • b) La superficie del metal es brillante y tiene un color grisáceo.
   • c) El volumen de agua desplazado al sumergirlo es de 31 mL.
   • d) El objeto se siente frío al tacto al sacarlo de la nevera.
2. Diferencia entre Observación e Inferencia: Lee la siguiente situación: "En la mesa de laboratorio hay un vaso con un líquido transparente que desprende burbujas y los alumnos dicen que el vaso contiene agua con gas." Identifica qué parte es la observación directa y cuál es la inferencia.
3. Limitación de los sentidos: Explica por qué afimar que un vaso de agua "está muy caliente" es una apreciación subjetiva y qué herramienta deben usar los científicos para convertirlo en un dato objetivo.
4. Objeto de estudio de la ciencia (Materia vs. No Materia): Clasifica los siguientes términos según correspondan a Materia o No es materia (Energía / Concepto):
   Un trozo de hielo, la luz del Sol, el aire dentro de un globo, la rapidez de un coche, el agua de lluvia, el sonido de una sirena.
5. Demostración experimental del aire: Plantea un razonamiento o pequeño experimento práctico con un balón para demostrar que el aire cumple las dos condiciones fundamentales para ser considerado materia (tiene masa y volumen).

1.2 Física vs. Química: ¿en qué se diferencian? (Ejercicios 6 a 10)

6. Criterio de diferenciación: Explica cuál es la diferencia fundamental en la naturaleza interna de la materia que permite distinguir entre un cambio físico y un cambio químico.
7. Clasificación de cambios cotidianos: Indica si las siguientes transformaciones corresponden a un cambio físico o a un cambio químico:
   • a) Moldear un trozo de plastilina para hacer una figura.
   • b) Quemar una hoja de papel con un mechero (combustión).
   • c) Congelar un zumo de naranja para hacer un polo.
   • d) La aparición de manchas marrones de óxido en una verja de hierro.
8. Reversibilidad de los procesos: Razona por qué la evaporación de un charco de agua tras la lluvia es un cambio físico y reversible, mientras que freír un huevo en una sartén es un cambio químico e irreversible.
9. Identificación de señales químicas: Enumera dos evidencias visibles (señales) que te permitan sospechar que en un tubo de ensayo se está produciendo una reacción o cambio químico.
10. El viaje del agua: Cuando disolvemos una cucharada de sal en un vaso de agua, ¿estamos realizando un cambio físico o un cambio químico? Justifica tu respuesta teniendo en cuenta si la sustancia cambia o no su naturaleza.

1.3 Ciencia frente a pseudociencia: Espíritu crítico (Ejercicios 11 a 16)

11. Identificación de "Banderas Rojas": Un anuncio en redes sociales afirma: "¡Descubre el mineral cuántico milagroso que cura cualquier dolencia en 24 horas sin necesidad de estudios ni medicinas!". Cita tres banderas rojas que indican que es una pseudociencia.
12. Apertura a la corrección: Compara la actitud de la **Ciencia** y de la **Pseudociencia** cuando se descubren datos o experimentos que contradicen una idea previa.
13. El testimonio personal no es evidencia: Un compañero dice que llevar una pulsera magnética le quita el dolor de cabeza porque a él le funcionó ayer. Explica desde el punto de vista científico por qué una anécdota personal no demuestra que la pulsera funcione.
14. Falsabilidad de las hipótesis: Explica qué significa que una hipótesis deba ser falsable o ponible a prueba para ser considerada científica, y por qué decir que "existen duendes invisibles e indetectables en el bosque" no es una afirmación científica.
15. Revisión por pares: ¿En qué consiste el proceso de "revisión por pares" que siguen las publicaciones científicas y por qué las pseudociencias suelen evitar este paso?
16. La Regla de Carl Sagan: Explica con tus palabras la célebre frase del astrónomo Carl Sagan: "Afirmaciones extraordinarias requieren siempre pruebas extraordinarias".

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Solucionario de Repaso (Ejercicios 1 a 16)

Apartado 1.1: Preguntas que se hace la ciencia sobre el mundo

1. Observaciones cualitativas vs. cuantitativas:
   • a) Cuantitativa: Aporta una medida exacta con número y unidad (245,8 g).
   • b) Cualitativa: Describe propiedades percibidas con la vista (brillante, color) sin números.
   • c) Cuantitativa: Mide el volumen mediante una cifra y unidad (31 mL).
   • d) Cualitativa: Mide una sensación térmica subjetiva mediante el tacto.
2. Observación vs. Inferencia:
   • Observación: "Hay un vaso con un líquido transparente que desprende burbujas" (lo que se ve directamente).
   • Inferencia: "contiene agua con gas" (deducción o interpretación sobre la identidad del líquido).
3. Limitaciones de los sentidos: Es subjetiva porque la sensación de calor depende de la persona o de lo fría que tuviera la mano antes. Para medir con precisión y de forma objetiva, se utiliza un termómetro expresando la temperatura en grados Celsius (°C).
4. Materia vs. No materia:
   • Materia: Un trozo de hielo, el aire dentro de un globo, el agua de lluvia (tienen masa y ocupan volumen).
   • No es materia: La luz del Sol (energía luminosa), la rapidez de un coche (magnitud/concepto), el sonido de una sirena (energía sonora).
5. El aire como materia: Si inflamos un balón comprobamos que se hincha, demostrando que el aire ocupa un espacio (volumen). Si pesamos el balón inflado en una balanza de precisión y luego desinflado, observamos que inflado pesa más, demostrando que el aire tiene masa.

Apartado 1.2: Física vs. Química: ¿en qué se diferencian?

6. Criterio de diferenciación: En un cambio físico las sustancias no alteran su naturaleza química (siguen siendo la misma materia). En un cambio químico las sustancias iniciales reaccionan y se transforman en sustancias totalmente nuevas con propiedades distintas.
7. Clasificación de cambios:
   • a) Moldear plastilina (Cambio Físico): Solo se altera la forma externa; sigue siendo plastilina.
   • b) Quemar papel (Cambio Químico): Se transforma en cenizas, dióxido de carbono y humo (nuevas sustancias).
   • c) Congelar zumo (Cambio Físico): Cambio de estado líquido a sólido; la composición sigue siendo la del zumo.
   • d) Óxido en la verja (Cambio Químico): El hierro reacciona con el oxígeno y agua formando óxido de hierro.
8. Reversibilidad de procesos: La evaporación es un cambio físico porque el agua solo pasa de líquido a gas y puede volver a condensarse en agua líquida. Al freír un huevo, el calor altera de forma irreversible la estructura química de sus proteínas, resultando en sustancias distintas que no pueden recuperar su estado inicial.
9. Señales de un cambio químico: Desprendimiento de gases (burbujeo), cambio drástico e inesperado de color, emisión de luz o calor, o la formación de un sólido insoluble (precipitado).
10. Disolución de sal en agua: Es un cambio físico. La sal y el agua siguen manteniendo sus propiedades químicas intactas dentro de la mezcla. Si evaporamos el agua por calentamiento, recuperamos la sal sólida en el fondo sin que haya cambiado su naturaleza.

Apartado 1.3: Ciencia frente a pseudociencia

11. Banderas Rojas:
    • 1. Promete curar *cualquier* dolencia (solución milagrosa universal).
    • 2. Asegura resultados en un tiempo irrealmente corto ("en 24 horas").
    • 3. Utiliza lenguaje científico mal aplicado ("cuántico") y rechaza la validación con estudios.
12. Apertura a la corrección: La **Ciencia** es abierta y modifica sus teorías cuando nuevos experimentos demuestran que estaba equivocada. La **Pseudociencia** es dogmática, rechaza la crítica y mantiene sus afirmaciones intactas aunque la evidencia demuestre lo contrario.
13. El testimonio personal no es evidencia: Una experiencia personal puede ser una simple coincidencia, fruto del efecto placebo o de la curación natural del propio cuerpo. En ciencia se exigen ensayos controlados con muchos sujetos y resultados repetibles.
14. Falsabilidad: Significa que debe existir la posibilidad teórica de diseñar un experimento que pueda probar si la afirmación es falsa. La frase de los duendes invisibles e indetectables no es científica porque no hay experimento posible que pueda medir ni desmentir su existencia.
15. Revisión por pares: Es el examen crítico al que otros expertos independientes someten un estudio antes de que sea publicado para comprobar que el método ha sido riguroso. Las pseudociencias lo evitan porque sus afirmaciones no superarían la revisión técnica de los científicos.
16. Regla de Carl Sagan: Significa que cuanto más extraordinaria o sorprendente sea una afirmación que alguien haga (como curar enfermedades con un cristal), más rigurosas, abundantes y comprobables deben ser las pruebas necesarias para darla por válida.