¡Descarga La Ciència: Desde el Neolític hasta la Actualidad - Galileo Galilei y Isaac Newton - Prof. y más Ejercicios en PDF de Ciencias de la Educación solo en Docsity!
CIÈNCIA
TEMA 1: QUÈ ÉS LA CIÈNCIA?
La ciència és l’esforç humà per conèixer la història natural del món i com funciona. Aspectes importants: perquè hi hagi ciència ha d’haver evidències per la base del coneixement. Les evidències venen de l’observació de fenòmens naturals i/o de l’experimentació. Tipus:
- Experimental → científics observen fets naturals sota condicions experimentals.
- (^) Observacional → científics que observen el món natural i apartir d’aquí dedueixen. En comú: recullen evidències. Origen i història Neolític → es creu que durant aquest període va nèixer la ciència ja que van començar a donar respostes de fenòmens naturals sense fer referència als deus. Mesopotàmia i Egipte → apareix la numeració, els calendaris, els decimals, la agricultura de regadiu...
Grècia → van sorgir els primers filòsofs dels quals tenim constància, el concepte de “Kosmos”, les primeres diseccions.. Roma → van ser millors enginyers que científics. Van copiar en molts aspectes la filosofia i la ciència dels grecs.
Revolució científica XVI El període de l’Edat Mitjana va ser una època fosca per la ciència ja que la religió s’interposava entre la cieència i la societat donant les seves pròpies respostes a les preguntes que es començava a plantejar la societat. La revolució científica està associada a Nicolas Copèrnic. Aquest va trencar la teoria geocèntrica (la terra al centre) de Ptolomeu. La teoria de copèrnic deia que el sol es trobava al centre (heliocèntrica). Va ser una revolució aquest canvi de pensament tan gran ja que la teoria geocèntrica era molt antiga i la única que es creia en el moment.
Procediments de ciència
Raonament deductiu: conclusions basades en raonaments a partir de les premises acceptades (normalment d’Aristòtil), és a dir, primer anava la teoria i desprès observar i/o corraborar. El saber era de dalt a baix. Raonament inductiu: ciència moderna. Conclusions basades en l’observació repetida d’un fet. Primer observar, després llençar teories. El saber era de baix a dalt.
Mètode científic
- Observació → ha de ser repetible.
- Problema → curiositats i preguntes sempre contestables.
- Hipòtesi → fase d’informació que dòna lloc a la teva opinió o creença (hipòtesi). Resposta al problema que pot ser correcte o no.
- Experiment → es busca on és l’evidència. Serveix per respondre les preguntes.
- Formulació de la teoria → Després d’haver comprobat l’experiment.
A l’hora de fer l’experiment es pot rebutjar la hipòtesi i fer una altra nova. Una vegada comprovada a través de l’experiment formulem la teoria.
Personatges cientìfics
NICOLAS COPÈRNIC
- Va canviar la concepció del món amb l’obra: “(Les revolucions de les esferes celests.
- Va tirar per terra totes les concepcions astronòmiques de l’època:la terra dóna voltes al sol.
GALILEO GALILEI
- Va descobrir la “llei del pèndol”
- Va ser el primer en descobrir, entre altres coses: els cràters de la lluna, els anells de Saturn..
- Inventor telescopi.
CHARLES DARWIN
- Explica l’origen de les espècies a través de la selecció natural.
- Va eliminar l’home com a centre de la natura.
- Postula i evidencia l’idea que els sers humans descendeixen d’uns avantpassats primats.
ISAAC NEWTON
- Va desenvolupar la llei de la gravitació universal.
- Va desenvolupar les tres lleis bàsiques del moviment.
- Amb ell comença l’Edat Moderna de la ciència.
LOUIS PASTEUR
- Va revolucionar la medicina amb la seva idea dels microorganismes.
- Va descobrir el concepte de la vacuna, el tractament contra la ràbia, la fermentació..
- Va desenvolupar tractaments per a eliminar els microorganismes de begudes com el vi o la llet.
HYPATIA D’ALEXANDRIA
- Astrònoma, matemàtica i filòsofa.
- Última científica del món antic.
- Va inventar un destil·lador i i l’hidròmetre.
MARIE CURIE
- Va estudiar el fenomen de la radioactivitat.
- (^) Va ser la primera persona que va rebre dos nobels de dos disciplines diferents (química i física).
- Va ser la primera dona amb una posició en l’ensenyança superior francesa.
-Què és un ISÒTOP?
Són dos o més espècies d’un element químic que mantenen un mateix nombre de protons però que varien en el nombre de neutrons que formen paer del seu nucli atòmic.
-Què és un ISÒTOP radioactiu?
Element amb un nucli atòmic radioactiu degut a un mal equilibri entre protons i neutrons, compensant-ho emetent radiació per desexcitar al nucli i passar així a una forma més estable.
-Què és una molècula?
És una partícula neutra formada per un conjunt d’àtoms lligats per enllaços covalents (és un enllaç químic en què dos àtoms comparteixen un o més parells d’electrons).
Una molècula constitueix la quantitat mínima d’una substancia que manté totes les seves propietats químiques.
OZÓ (O3) L’ozó reté la llum UV que prové del sol, i que és una de les causes de l’envelliment i del càncer de pell.
DIÒXID DE CARBONI (CO2) El diòxid de carboni és un gas d’hivernacle ajuda a “atrapar”, a l’atmosfera, el calor que prové del Sol. Sense el diòxid de carboni la terra estaria molt freda.
-SUBSTÀCIES INORGÀNIQUES (MINERALS) Provenen del món no-viu, del món mineral. Poden suportar tractaments energètics en les condicions ambientals.
-SUBSTÀNCIES ÒRGANIQUES Provenen de la matèria viva o que ho havia estat.
L’AIGUA té una estructura única que la fa clau en el desenvolupament de la vida: -Ajuda a combinar moltes substàncies
- Està en estat líquid o temperatures a les que es porten a terme les reaccions químiques centrals per al metabolisme.
- Ajuda a regular la temperatura protegint de canvis radicals que poden ser perilloses.
MACROMOLÈCULES: (SÓN ORGANIQUES)
Són molècules de dimensions molt grans i de pes molecular molt elevat.
Són comuns als sistemes vivents però també inclouen els polímers sintètics i artificials.
Les macromolècules polimèriques són típicament formades per la unió de molècules més petites, iguals o similars entre elles, repetides moltes vegades (generalment entre 100 i més de 1.000), i poden ser lineals, ramificades o reticulades.
MACROMOLECULES BIOLÒGIQUES MÉS IMPORTANTS:
- POLISACÀRIDS (glúcids) Estan formats de carboni, hidrogen i oxigen. És una unió de carbonis, on en aquests carbonis s’uneixen els hidrògens i els oxígens. Aquestes unions formen llargs cadenes. Ex: Midó i cel·lulosa. És una funció energètica perquè tenen molts carbonis, com per exemple el sucre. També es diu que és una funció estructural perquè fan llargues cadenes de glúcids)
=polisacàrids.
- PROTEÏNES (pròtids) La diferencia és que té nitrogen, i els polisacàrids no en tenen. Una de les funcions bàsiques de les proteïnes als ésser vius són els enzims, que permeten moltes de les reaccions químiques bàsiques dels ésser vius. Una de les proteïnes més importants que tenim els éssers vius són els Enzims.
- L’ADN I L’ARN (àcids nucleics) ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC. Està format per 3 parts: un sucre, un fosfat i una base nitrogenada (hi han 4 tipus de base nitrogenades a l’ADN: Adenina, Guanina, Citosina, Timina. La seva estructura és de doble hèlix, de manera que les bases nitrogenades s’uneixen. El cromosoma: ADN empaquetat.( Quan les cèl·lules es volen dividir, l’ADN s’empaqueta) Cada ADN és una seqüència de gens, destinats a una mateixa funció (Els gens del color dels ulls) -GEN: Seqüència lineal de nucleòtids que és essencial per a una funció especifica, ja sigui en el desenvolupament de l’ésser o en el manteniment d’una funció fisiològica normal. És considerat com una unitat d’emmagatzematge d’informació i unitat d’herència al transmetre aquesta informació a la descendència -AL·LEL: les varietats d’un mateix gen. (Al·lel color ulls: ulls de color verd, blau...)
Cèl·lules animals:
-tenen paret cel·lular (són capes de cel·lulosa)
Cèl·lules vegetals:
-no tenen paret cel·lular, només tenen membrana.
-Tenen un tipus d’orgànul que es diu cloroplast, on té lloc la fotosíntesi (color verd de les plantes)
TIPUS DE CÈL·LULES:
Podem trobar cèl·lules unicel·lulars (bacteris, fongs, algues..) o cèl·lules pluricel·lulars.
TEIXIT CEL·LULAR:
-Conjunt de cèl·lules de la mateixa maturalesa o iguals funcions metabòliques ordenades i amb un comportament fisiològic comú. Un teixit pot estar format per cèl·lules
APARELLS BIOLÒGICS:
Conjunt associat de teixits que tenen la mateixa funció i estructura.Representen un nivell d’organització major al teixit i menor al sistema. Exemples: ronyó, estómac, pulmons, cervell...
4- Nivells d’organització en l’ecosistema:
ÀTOM - MOLÈCULA O COMPOST - ORGÀNUL-CÈL·LULA - TEIXIT- ÒRGAN - SISTEMA D’ÒRGANS - ORGANISMES.
Població: Conjunt d’organismes o individu que comparteixen un mateix espai i temps, compartint certes propietats biològiques, éssers de a mateixa espècie. Això es produeix per a la supervivència i reproducció d’una espècie.
Comunitat: Conjunt d’organismes de diferents espècies que coexisteixen en un àmbit territorial i temporal.
*Espècie: individu que comparteixen tret biològics i es podem reproduir entre ells donant descendència.
Ecosistema: és la comunitat i el medi abiòtic (medi no viu) que serveix de suport i actuen com a una unitat. Està format per la biocenosi (éssers vius) i el biotip (no viu) que els envolta.
Exemples: llac, bosc, prat...
TEMA 3 : EVOLUCIÓ
Introducció
- Tots els organismes vius comparteixen un ancestre comú.
- Es pot dibuixar un arbre de la vida per mostrar com cada espècie es relaciona amb les altres.
- Evolució es el procés mitjançant el qual una espècie dona lloc a l’aparició d’una altra, i així l’arbre de la vida creix.
Creacionisme : és una teoria totalment contraria a l’evolucionisme que es basa en la visió del món a través de la Bíblia, concretament en el Gènesi, i confia plenament en totes les seves teories, no creu que l’ésser humà i altres espècies hagin evolucionat sinó que considera que els éssers humans sempre van ser d’una forma (com Déu els va crear) i encara que s’hagin adaptat al medi ambient de diferents formes, mai s’han transformat completament. Pensa, per tant, que les espècies no evolucionen, són fixes.
Evolucionisme : Teoria que concep l'Univers com un sistema en evolució. Considera els éssers vius com a resultat d'un procés evolutiu. A més, explica la diversitat i el canvi de les societats i de les cultures per desenvolupament i progrés.
L’origen de la vida
Com s’origina la vida? Abiogènesi formació de vida a partir de matèria no viva. L'abiogènesi és una hipòtesi sobre la formació de la vida, i no hauria de ser confosa amb l'evolució, que estudia la manera en què els organismes canvien al llarg del temps.
Tres passos primordials:
1. Chemosíntesis = sintesi de molècules orgàniques petites com els aminoàcids.
2. Biosíntesis = la polimerització de molècules orgàniques petites per formar biopolímers, en particular proteïnes.
3. El desenvolupament de tota la maquinària química complexa, incloent DNA i RNA, necessari per a la replicació.
Tres hipòtesis per saber com s’origina la vida:
PRIMERA El caldo primordial Terra primitiva: Aigua superficial i molècules orgàniques.
1r. Creació d’aminoàcids 2n. Secada i rehidratació: creació de polímers d’aminoàcids, i protenoids
SEGONA “Black smokers” Fonts d’aigua calenta submarines Gasos calents amb alt contingut de sofre amb molta capacitat energètica. →→→ Formació de compostos orgànics.
- Genètica: Gregor Mendel va cultivar 29.000 plantes de pèsol per investigar com les característiques o trets fenotípics passen de generació en generació. Va descobrir els principis bàsics de la genètica. Va demostrar que la descendència rep trets dels dos progenitors, però només un dels trets és el dominant, i és el que s’expressa.
- Donant sentit a tot: Al segle 20, els científics varen començar a explicar com “treballava”l’evolució. Sobre la base de la genètica de Mendel, els estudis varen mostrar com les característiques d’una població podrien ser seleccionades per les pressions del medi ambient. Aquesta síntesi moderna, com Julian Huxley diu, va portar la selecció natural de Darwin, de tornada, al centre de la Julian Huxley teoria evolutiva.
Com funciona l’evolució? – Mecanismes
Mecanisme 1
Mecanisme 2 → El DNA
- La doble-hèlix estructura del DNA.
- El DNA es copia a si mateix mitjançant la replicació, majoritàriament sense error.
Mecanisme 3 → Mutació
Ocasionalment ocorren les mutacions o errors de copia, durant la replicació.
Mecanisme 4 → Variació
Les mutacions poden produir variació genètica.
Mecanisme 5 → Selecció natural
Els al·lels (gens variants) s’escampen mitjançant la reproducció sexual, si es favorable es trasmetrà.
Evidències de l’evoluió
- Bioquímica: Tots els organismes passen la informació de generació en generació de la mateixa manera: DNA. Tots els organismes utilitzen la mateixa molècula pels intercanvis energètics: ATP.
- Gens similars: El codi genètic dels humans i dels ximpanzé són quasi idèntics. Si la evolució existeix, és d’esperar una major similitud amb els organismes més propers.
- Anatomia comparada: Si es fan comparacions anatòmiques ens trobem el mateix.
- Estructures vestigials: Estructures que no s’utilitzen però que encara romanen en el nostre cos com per exemple el còccix i l’apèndix.
- Registres fòssils: mostra una seqüència temporal. Des d’un simple bacteri fins a organismes més complexos mostrant amb tota l’evidència possible el pas de l’evolució.
TEMA 4: DEL SISTEMA SOL-TERRA AL SISTEMA TERRA
La terra a l’espai. L'Univers en un radi de 14.000 milions d'anys-llum. Formació d’estels:
- Es formen a partir del gas i la pols de les nebuloses.
- La força de la gravetat atreu les partícules de pols i gas i es formen petits núvols.
- Aquests núvols es van encongint fins a adquirir la forma d’una pilota.
- Les boles de gas i pols que constituiran les estrelles, volten constantment, com una baldufa gegant.
- Quan volten a una velocitat mitjana esdevenen estrelles amb planetes, com el Sol.
- Les noves estrelles produeixen llum i calor a partir dels seus gasos.
Planeta:
Cos celest que gira al voltant d’una estrella.Té massa suficient per a que la seva gravetat superi les forces del cos rígid, de manera que assumeixi una forma d’equilibri hidrostàtic (forma pràcticament esfèrica).A la seva òrbita no hi té objectes sòlids.
Sistema solar – sol: El sol és una estrella relativament jove (respecte a l’edat de l’univers), 5 bilions d’anys. Sistema solar compost per el Sol + 9 planetes + + asteroides (cossos petits rocosos) + milions de cometes
- innombrables petits fragments de meteoroids (roca i pols) + 61 llunes (conegudes) + 5 planetes nans.
Galàxia:
M. de rotació → moviment que relaitza sobre ella mateixa al sentit contrari de les agulles del rellotge i que dura 24h. Així es produeix el dia i la nit.
M. de precessió → moviment de l’eix de rotació de la Terra de manera cònica.
Duració: 25.725 anys.
M. de Nutació → Cada cicle de nutació dura 18 anys i 220 dies i és el moviment de caboteig que fa el seu eix de rotació a causa de la influència de la gravetat de la Lluna. Aquest moviment és irregular, de vaivé i perpendicular al moviment de precessió, és a dir, perpendicular al moviment circular que fa l'eix terrestre; cosa que fa que aquest "cercle", en comptes d'una trajectòria "llisa" en presenti una d'arrugada o amb una mena de vibració. Les atraccions del Sol i de la Lluna provoquen, a més d'aquesta oscil·lació, que la forma de la Terra no sigui una esfera pura, sinó més plana als pols i més bombada a l'equador.
La il.luminació del globus terraqui i les estacions de l’any L’eix de la Terra es troba sempre inclinat de la mateixa manera —excepte el fenomen de la precessió— i per tant, l'hemisferi nord i l'hemisferi sud són desigualment il·luminats pel Sol.En qualsevol moment de l'any, els hemisferis nord i sud sempre experimenten estacions oposades. La causa és que una part del planeta és exposada als rajos del Sol de forma més directa que l'altra i aquesta exposició s'alterna a mesura que la Terra gira a la seva òrbita. Cada sis mesos la situació s'inverteix.
El solstici és cadascun dels dos moments de l'any en què el Sol té la màxima declinació (distància angular) respecte a l'equador celeste (sol).
Solstici d’estiu. Entre el 20 i el 21 de juny. Dies més llargs que les nits.
Solstici d’hivern. Això s'esdevé entre els dies 21 i 22 del mes de desembre. Nits més llargues que els dies.
L' equinocci és cadascun dels dos moments de l'any en què el sol passa l'equador celeste. Durant els equinoccis, la nit i el dia tenen la mateixa durada en tot el món, llevat en els pols.
L'equinocci de primavera: es produeix entorn del 20 de març quan el Sol travessa l'equador celeste, passant de l'hemisferi sud al nord. La declinació solar és zero, passant de negativa a positiva. A l'hemisferi nord marca el començament de la primavera. L'equinocci de tardor: es produeix prop del 23 de setembre[a] quan el Sol travessa l'equador celeste passant de l'hemisferi nord al sud. La declinació solar és zero, passant de positiva a negativa. A l'hemisferi nord marca l'arribada de la tardor.
♦ Estratosfera (12-45 Km): es produeix un augment en la temperatura que pot arribar als 100ºC. En aquesta capa se situa la capa d'Ozó (absorbeix radiacions UV). ♦ Mesosfera (40-90 Km): es produeix una disminució de la temperatura. ♦ Termosfera (90-500 Km): els àtoms i molècules existents es troben en forma d’ions. La temperatura d'aquesta capa augmenta fins a 1.500 ºC, degut a l’absorció de l'energia de les radiacions que li arriben.
Formació de l’atmosfera:
Atmosfera primitiva →→ diòxid de carboni i nitrogen en elevades quantitats iabsència d'oxigen →→ FOTOSINTESI →→ Atmosfera anaeròbica (sense oxigen) →→ Atmosfera aeròbica (amb oxigen)→ Composició Actual:78% de nitrogen, 21% de oxigen, 1% de argó, 0.033% diòxid de carboni.
L’Ozó (O3) forma una de les capes de l'atmosfera actual que ésessencial per la vida a la Terra.Tenint en compte que: 4 O2 → 2 O3 + O
La capa d’ozó té la particularitat de filtrar i, d’aquesta manera, protegir la superfície terrestre de les radiacions ultraviolades.
La capa d’ozó i l’elevada concentració de diòxid de carboni provocaran també un augment de la temperatura en el planeta –efecte hivernacle- fonamental per a la existència de vida.
Hidrosfera → Totalitat d’aigua de la Terra, incloent oceans, llacs, rius, aigües subterrànies, i neu i gel (excloent el vapor d’aigua de l’atmosfera).Totalitat d’aigua de la Terra, incloent oceans, llacs, rius, aigües subterrànies, i neu i gel (excloent el vapor d’aigua de l’atmosfera).
Cicle hidrològic:
Moviment de l’aigua a la Hidrosfera. Aquest moviment és un circuit tancat provocat per l'energia solar i per la força de la gravetat.
Geosfera → Part sòlida i estructural de la Terra que va des de la superficie fins a l’interior del planeta (uns 6.740 km). Aquesta capa es caracteriza per tenir una estructura rocosa que serveix de suport als altres subsistemes terrestres, com la biosfera i l’atmòsfera.
Em aquesta capa trobem les plaques tectòniques les quals van provocar la separació dels continents: Pangea.
Biosfera → Inclou tots els organismes vius del planeta Terra així com també qualsevol materia orgànica no descomposada. Aqui trobem la gran diversitat territorial, és a dir, les diferents formes de vida com per exemple els diferents boscos que hi ha al món.
Corrents de convecció i clima
Fluids: els líquds i els gasos es dilaten amb el calor.
En refredar-se l’aire a les capes altes de l’atmosfera el vapor d’aigua que transporta es condensa i forma els núvols → convecció climàtica.
Els corrrents de convecció també provoquen grans moviments atmosfèrics.
TEMA 5: RECURSOS NATURALS
L’energia no es crea ni es destrueix, és transforma.
Els grans tipus de recursos naturals:
-Recursos minerals: Minerals metàl·lics, minerals no metàl·lics i roques, industrials -Combustibles fòssils: carbó, petroli, gas natural -Minerals radioactius: energia nuclear -Energia solar, hidràulica, de la onades i les marees, geotèrmica, eòlica, biomassa. Recursos hídrics, el sol com a energia, els ecosistemes com a recursos, el paisatge com a recurs.
Recursos minerals: Què és un recurs mineral? Substàncies no vives, d’origen natural, útils per l’home, ja siguin d’origen orgànic o inorgànic. Què és la ganga? Resta de minerals que no s’aprofiten en eljaciment concret o en el momentdeterminat. Tipus de mena?
- metàl·liques són les que donen lloc directament o indirecta a l’obtenció de metalls. La indústria actual depèn d’uns 88 minerals diferents. (plom, zinc)
- no metàl·liques: les que s’exploten per obtenir-ne altres productes químics. (fluorita)
Combustibles fòssils: Inclouen carbons, petroli, gas natural i combustibles de destil·lació (com el gas que s’obté del carbó). L’energia obtinguda en cremar els combustibles fòssils, ve de l’energia solar, que ha esdevingut biomassa via fotosíntesi i després s’ha emmagatzemat en un seguit de compostos que s’han anat transformant al llarg de molt temps fins a constituir els combustibles fòssils.
1. El carbó: D’on prové actualment? A l’Estat espanyol, la major part del carbó: -Prové d’Astúries i el nord de Lleó: tipus hulla i antracita; es va començar a formar fa més de 280 milions d’anys, en el període anomenat carbonífer. -També s’explota carbó del tipus lignit a Vallcebre (Berguedà).
2. El petroli: El petroli es forma al fons dels oceans, com a conseqüència de l’acumulació i posterior descomposició de restes d’éssers vius microscòpics marins, bàsicament plàncton.
El petroli es forma a partir de la matèria orgànica marina que queda atrapada en els sediments i es transforma com resultat de l’increment de la temperatura i la pressió durant el seu enterrament. El petroli és una barreja d’hidrocarburs, és a dir, diferents compostos de carboni i hidrogen.
Com s’origina?
Finalment migra de la roca mare a la roca magatzem.
Aquest procés s’anomena maduració i s’assembla a la carbonització perquè l’augment de la temperatura i la pressió l augment en una escala de temps geològica determinen un increment de la concentració de carboni.
3. El gas natural: El gas natural està format per un petit grup d’hidrocarburs: fonamentalment metà i, en menor quantitat, butà i propà. Es produeix tant en la carbonització com en la maduració. És gas biogènic, alliberat pels microorganismes descomponedors de la matèria orgànica.
Es troba en els jaciments de carbó i els de petroli. Normalment, actualment, s’extreu dels jaciments de petroli.
4. Urani (mineral radioactiu):
RADIOACTIVITAT: és un fenomen físicnatural, pel qual algunessubstàncies o elementsquímics anomenatsradioactius, emetenradiacions que tenen la propietat de impressionarplaques fotogràfiques,ionitzar gasos, produirfluorescència ...
Radiació ionitzant: causa danys sobre la matèria, en particular en la matèria viva.
Recursos naturals:
Energia solar: central solar tèrmica / central fotovoltaica
Energia mareomotriu i de les ones: L’ascens i el descens de les marees pot ser aprofitat per transformar l’energia potencial en energia motriu, que alhora pot transformar-se en electricitat.
El moviment de les ones també pot generar electricitat.
Energia geotèrmica: Energia que es pot obtenir partir de l’aprofitament de la calor de l’interior de la Terra.
Energia eòlica: Central eòlica.
Energia biomassa: Tracció animal / Biocombustibles
