Natura1 T01

NATURA 1 Ciencias de la naturaleza Primer Curso www.vicensvives.es

Índice El Universo y el Sistema Solar 03 La materia: volumen, masa y densidad 02 La materia y los materiales 01 La corteza terrestre 07 La Tierra, un planeta vivo 08 La diversidad de los seres vivos 09 La Tierra y la Luna 04 La atm ósfera 05 La hidrosfera 06 10 El reino animal (I). Los invertebrados 11 El reino animal (II). Los vertebrados 12 El reino vegetal

La materia y los materiales 4. Sustancias puras y mezclas 3. Á tomos y mol é culas 01 5. Los materiales 6. Materiales de gran inter é s 2. Los cambios de estado 1. Los estados de la materia y sus propiedades

Introducci ón Todos los objetos que observamos a nuestro alrededor tienen algo en com ún: están hechos de materia . La materia se encuentra en tres estados: sólido (como el hielo), líquido (como el agua) y gaseoso (como el vapor de agua). La composición de la materia es variable; por ello, existe una enorme cantidad de sustancias. Las sustancias que sirven para fabricar objetos se llaman materiales . Según las propiedades que posea, un material será más adecuado que otro para fabricar un objeto determinado. 01

1. Los estados de la materia y sus propiedades 1.1. La materia 1.2. Los estados f ísicos de la materia 1.3. Propiedades de los estados de la materia 01

1.1. La materia Todos los cuerpos de la naturaleza est án formados por materia, incluidos nosotros mismos. El hierro o el aceite, por ejemplo, están formados por materia. Cada tipo de materia posee unas propiedades características y se denomina sustancia . Así, tanto el hierro como el aceite son sustancias. 01

1.2. Los estados f ísicos de la materia En la naturaleza encontramos la materia en tres estados: s ólido , líquido y gaseoso . Una piedra, una mesa o un plato, no cambian de forma a menos que se rompan. Son sólidos . El agua, la leche o el aceite al cambiar de recipiente, cambian de forma. Son líquidos . El aire contenido en un globo puede cambiar de forma si se comprime el globo o si se rompe. En este caso, la sustancia se escapa y aumenta de volumen. Son los gases . 01

1.3. Propiedades de los estados de la materia La materia en estado s ólido . Su volumen es constante y su forma es invariable . La materia en estado líquido . Su volumen es constante y su forma es variable . La materia en estado gaseoso . So volumen y su forma son variables . 01

2. Los cambios de estado 2.1. Los cambios de estado del agua 2.2. Los cambios de estado y su relaci ó n con el calor 01

2.1. Los cambios de estado del agua Hay sustancias que, dependiendo de las condiciones, pueden presentarse en los tres estados y cambiar de uno a otro. El ejemplo m ás conocido es el del agua. El paso de agua en un estado líquido a agua en estado sólido (hielo), tiene lugar enfriándola hasta una temperatura de 0°C. El paso de agua en estado líquido a agua en estado de vapor, tiene lugar calentando el agua hasta que entra en ebullición ( hierve ) a la temperatura de 100 ° C y se vaporiza . 01

2.2. Los cambios de estado y su relaci ón con el calor Otras sustancia tambi én pueden cambiar de estado; estos cambios se producen mediante la intervención del calor: calentando o enfriando. Los pasos de sólido a líquido ( fusión ) y de líquido a gas ( vaporización ) necesitan absorber calor para producirse. Los pasos de gas a líquido ( condensación ) y de líquido a sólido ( solidificación ) necesitan que la sustancia ceda calor para producirse. 01

3. Átomos y moléculas 3.1. El átomo 3.2. Las mol éculas 3.3. Los elementos qu ímicos 4.4. Los compuestos 01

3.1. El átomo La materia est á constituida por unas piezas básicas a las que llamamos átomos . Tambi én sabemos que los átomos son divisibles y que contienen tres tipos de partículas en su interior: los protones , los neutrones y los electrones . 01

3.2. Las mol éculas En algunas sustancias, los átomos forman agrupaciones que se denominan moléculas . Las moléculas de algunas sustancias están formadas por átomos iguales, como las moléculas de hidrógeno o de oxígeno, en las que los átomos de unen de dos en dos. 01

3.3. Los elementos qu ímicos Muchas de las sustancias puras que encontramos en la naturaleza están formadas por infinidad de átomos iguales (oro, plata…); estas sustancias se denominan elementos químicos . Actualmente se conocen unos 115 elementos químicos: 90 se encuentran en la naturaleza ( elementos naturales ) y 25 se han elaborado en los laboratorios ( elementos artificiales ). Cada elemento químico tiene un nombre que lo identifica y un símbolo químico que lo representa. 01

3.4. Los compuestos También hay sustancias como el agua (H 2 O), el cloruro sódico (NaCl), etc. que tienen átomos diferentes porque están formadas por dos o más elementos cuya proporción es constante y determinada. Estas sustancias se denominan compuestos . 01

4. Sustancias puras y mezclas 4.1. Sustancias puras y mezclas 4.2. Mezclas homog éneas y heterogéneas 01

4.1. Sustancias puras y mezclas Las sustancias puras son elementos, como el hierro, y compuestos como el azúcar, cuya composición y propiedades no varían. Otras sustancias, como el agua del mar, la leche o el chocolate, están formadas por varios elementos o compuestos en proporciones variables. Estas sustancias se denominan mezclas . 01

4.2. Mezclas homog éneas y heterogéneas Algunas mezclas como el agua del mar tienen muchos componentes. Aparentemente, estos componentes se no pueden distinguir pues se trata de una mezcla homogénea . En la sopa, sin embargo, sí distinguimos a simple vista que está formada por varios componentes; se trata de una mezcla heterogénea . 01

5. Los materiales 5.1. ¿Qu é son los materiales? 5.2. Propiedades de los materiales 5.3. Los nuevos materiales 01

5.1. ¿Qu é son los materiales? Las sustancias que sirven para construir objetos suelen llamarse materiales . Los materiales naturales son los que se encuentran en la naturaleza; se llaman también materias primas (madera, seda, cuero…). Los materiales artificiales son aquellos que el ser humano fabrica a partir de los naturales (papel, vidrio, plástico…). 01

5.2. Propiedades de los materiales Algunas de las más características son: Dureza Elasticidad Ligereza Conductividad térmica y aislamiento térmico Impermeabilidad al agua Fragilidad y resistencia Conductividad y aislamiento eléctrico 01

5.3. Los nuevos materiales En los últimos años han adquirido una gran importancia ciertos materiales que por sus especiales propiedades han revolucionado la industria, la telecomunicaciones, la alta tecnología, etc. Algunos de estos materiales son los siguientes: fibra de carbono , superconductores , semiconductores y la fibra de vidrio . 01

6. Materiales de gran inter és 6.1. Los metales 6.2. Papel y cart ón 6.3. Cer ámica 6.4. Vidrio 6.5. Plásticos 6.6. Fibras textiles 01

6.1. Los metales Los metales son materiales de uso común, se utilizan para fabricar puentes, edificios, coches, utensilios de cocina, etc. Los metales se extraen de los minerales mediante técnicas metalúrgicas. La mayoría de los metales que utilizamos son aleaciones , es decir, disoluciones de un elemento (metal o no) en un metal. 01

6.2. Papel y cart ón El papel se fabrica a partir de la celulosa, que se obtiene de la madera de los árboles. El papel reciclado se obtienen a partir del papel usado y los procesos de fabricación que requiere son menos contaminantes. 01

6.3. Cer ámica Se llama cerámica a los objetos modelados con arcilla y que luego se cuecen a temperaturas muy altas. La arcilla es una mezcla de minerales que forma una masa moldeable con cierta cantidad de agua. 01

6.4. Vidrio El vidrio es un material sólido, frágil y transparente con el que se fabrican vasos, botellas, lentes, espejos, etc. El vidrio se fabrica a partir de la arena (sílice), a la que se añaden otros productos químicos. La mezcla se funde en hornos a unos 1700°C; el resultado es un material viscoso que se puede modelar. Los recipientes de vidrio son muy recomendables para envasar productos alimenticios porque el vidrio no los altera y es duradero. 01

6.5. Pl ásticos Los plásticos son productos que se obtienen de derivados de petróleo. Al calentar la materia prima, se consigue una pasta blanda que adquiere la forma que se desee, prensándola en moldes y enfriándola después. Las aplicaciones de los plásticos son muy numerosas. Sus ventajas se encuentran en el precio, la variedad de colores, la ligereza, la resistencia, la impermeabilidad, etc. 01

6.6. Fibras textiles Las fibras textiles son materiales que pueden ser hilados, esto es, puestos en forma de hilo. Con las fibras se fabrican todo tipo de tejidos. Hay fibras naturales como la seda, el algodón y la lana. Las fibras artificiales, o sintéticas, están fabricadas a partir de derivados del petróleo: nailon, lycra, poliéster, etc. 01

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