Física i Química
Models, experiments i problemes per comprendre el món físic i químic.
Capítol 1
Enllaç químic i estructura de la matèria
5 unitats
-
Començar
Taula periòdica: evidències, història i usos
La taula periòdica és una construcció històrica ordenada avui pel nombre atòmic i capaç de predir regularitats. Aquestes propietats ajuden a explicar usos, però les decisions sobre materials també exigeixen estudiar prestacions, demanda, subministrament, impactes, alternatives i qualitat de les fonts.
-
Començar
Estructura electrònica i interacció amb la llum
Els electrons ocupen nivells i subnivells d’energia, i la seva distribució fonamental es relaciona amb la posició periòdica. Les transicions entre nivells absorbeixen o emeten fotons, fet que origina espectres de línies interpretables amb models que cal aplicar dins dels seus límits.
-
Començar
Enllaç i propietats: models que es poden contrastar
L’estructura electrònica orienta la formació d’ions i d’enllaços, mentre que Lewis i la geometria permeten predir forma i polaritat. Les propietats observables emergeixen de l’estructura, les interaccions i la mobilitat de les càrregues; per això els models s’han de contrastar amb diverses dades i revisar si fallen.
-
Començar
Nomenclatura inorgànica en context
La nomenclatura inorgànica relaciona noms, fórmules, proporcions, càrregues i nombres d’oxidació. La neutralitat permet formular compostos iònics, mentre que la identificació de cada família evita confondre òxids, peròxids, hidrurs, hidròxids, àcids i sals.
-
Començar
Investigar una propietat d’un material
Investigar una propietat exigeix formular una pregunta contrastable, controlar variables i mesurar amb una incertesa explícita. La comparació de dos mètodes, juntament amb protocols segurs i conclusions proporcionals a les dades, permet valorar la coherència i els límits dels resultats.
Capítol 2
Reaccions químiques
6 unitats
-
Començar
Composició química i quantitat de substància
La unitat relaciona les fórmules químiques amb proporcions de massa, mols i nombres d’entitats. També desenvolupa el càlcul de composicions percentuals i la deducció de fórmules empíriques i moleculars amb comprovacions d’unitats i coherència química.
-
Començar
Gasos ideals: variables i límits del model
La unitat relaciona pressió, volum, temperatura absoluta i mols mitjançant pV = nRT, les proporcionalitats i la llei combinada. També ensenya a comprovar prediccions amb dades i a explicar desviacions considerant els límits del model i la incertesa.
-
Començar
Dissolucions i dilucions amb mesures fiables
La unitat relaciona percentatges, concentració en massa i molaritat amb mesures de massa i volum. També dedueix la conservació del solut en les dilucions i integra càlcul, material volumètric, seguretat i anàlisi d’incerteses en un protocol reproduïble.
-
Començar
Estequiometria, limitant, puresa i rendiment
L’estequiometria converteix dades experimentals en mols i utilitza les proporcions d’una equació ajustada. En processos reals cal identificar el limitant, separar puresa i rendiment i comprovar el balanç de massa d’acord amb les hipòtesis.
-
Començar
Reaccions àcid-base i redox a l’entorn
Les reaccions àcid-base i redox s’identifiquen pels canvis de partícules, no només per l’aspecte extern. Les equacions ajustades permeten fer càlculs senzills, mentre que l’anàlisi d’aplicacions exigeix considerar dades, riscos, impactes i residus.
-
Començar
Processos industrials i petjada de carboni
La unitat aplica l’estequiometria de la calcinació als balanços de matèria i al càlcul del CO₂ directe de procés. També mostra com comparar opcions amb una unitat funcional i uns límits comuns, documentant fonts, hipòtesis i limitacions abans de proposar millores.
Capítol 3
Química orgànica
3 unitats
-
Començar
Grups funcionals, propietats i sèries homòlogues
Els grups funcionals modifiquen la polaritat, les interaccions i la reactivitat dels compostos orgànics. Les tendències de les sèries homòlogues són útils si també es consideren la mida, la forma, la ramificació i les condicions de mesura.
-
Començar
Formular i anomenar compostos orgànics
La nomenclatura orgànica tradueix estructures en noms mitjançant una seqüència: reconèixer la cadena i els grups funcionals, seleccionar la funció principal, numerar i comprovar localitzadors. Aquest mètode permet formular i anomenar hidrocarburs i compostos oxigenats o nitrogenats, tant monofuncionals com polifuncionals.
-
Començar
Química orgànica en productes i decisions
L’estructura dels compostos orgànics ajuda a explicar propietats i aplicacions, però una decisió responsable també diferencia perill, exposició i risc. La comparació final ha de considerar el servei, el cicle de vida, la qualitat de les fonts i els límits de l’evidència.
Capítol 4
Cinemàtica
5 unitats
-
Començar
Descriure el moviment amb vectors i funcions
La unitat relaciona posició, velocitat i acceleració com a funcions temporals i taxes de canvi vectorials. També ensenya a interpretar pendents i àrees, comprovar representacions concordants i formular prediccions amb unitats i límits de validesa.
-
Començar
Moviments rectilinis: modelitzar i contrastar
Els moviments rectilinis es modelitzen fixant un sistema de referència i unes condicions inicials. L’MRU i l’MRUA connecten equacions, gràfics, pendents i àrees; el contrast amb dades permet decidir en quin interval el model és útil i quins límits presenta.
-
Començar
Moviment circular i acceleració
La descripció d’un gir connecta θ, s, ω i v mitjançant s = rθ i v = ωr. Tant en gir uniforme com variable hi ha acceleració normal; si també varia la rapidesa, s’hi afegeix una component tangencial.
-
Començar
Moviments compostos i trajectòries
Els moviments compostos es resolen projectant posició, velocitat i acceleració sobre eixos coherents. En els tirs ideals, la independència de components condueix a trajectòries parabòliques; la composició relativa i el contrast simulat amplien i posen a prova aquesta representació.
-
Començar
Una recerca cinemàtica amb dades pròpies o obertes
La unitat guia una recerca cinemàtica des de la formulació d'hipòtesis fins a l'informe revisat. Integra calibratge, incertesa, gràfics, ajustos, residus i comparació de mètodes per obtenir conclusions proporcionals a les dades.
Capítol 5
Estàtica i dinàmica
4 unitats
-
Començar
Forces i lleis de Newton en partícules
Les forces són vectors associats a interaccions i la seva resultant determina l’acceleració. Els diagrames de cos lliure, les components, els models de fregament i les restriccions de cordes permeten resoldre equilibris i sistemes accelerats, sempre comprovant unitats, signes i límits.
-
Començar
Força centrípeta: quina interacció fa girar?
La força centrípeta és la component de la resultant dirigida cap al centre i val mv²/r; no és una interacció addicional. Els diagrames de forces permeten identificar si aquesta component prové de la tensió, el fregament, la gravetat, la normal o una combinació de forces.
-
Començar
Sòlids rígids, moments i parells de forces
El comportament d’un sòlid rígid depèn de la resultant de forces i del moment resultant. El moment és F·d⊥, un parell té resultant nul·la però moment F·d, i l’equilibri pla exigeix anul·lar tant les components de la força resultant com la suma de moments.
-
Començar
Impuls i conservació del moment lineal
El moment lineal és una magnitud vectorial i l’impuls de la força resultant n’explica la variació. En un sistema, el moment només es conserva si l’impuls extern és nul o negligible; en els xocs cal analitzar separadament l’energia cinètica i, en protecció, el temps de detenció.
Capítol 6
Energia
4 unitats
-
Començar
Treball, potència i rendiment
El treball descriu transferències d’energia causades per la component d’una força paral·lela al desplaçament. La potència relaciona energia i temps, mentre que el rendiment connecta sortida útil i entrada; aquestes relacions permeten estimar consums i formular hipòtesis contrastables.
-
Començar
Energia cinètica, potencial i balanç mecànic
L’energia mecànica combina energia cinètica i potencial gravitatòria o elàstica. Es conserva en sistemes conservatius; quan hi ha fregament o altres forces no conservatives, el seu canvi és igual al treball no conservatiu i el resultat es pot contrastar amb un mètode dinàmic.
-
Començar
Sistemes termodinàmics i intercanvis d’energia
La termodinàmica delimita un sistema i descriu el seu estat amb variables macroscòpiques. La calor i el treball són transferències d’energia i, amb la convenció adoptada, el primer principi és ΔU = Q + W. La calorimetria i les condicions dels processos permeten construir balanços quantitatius justificats.
-
Començar
Investigar transferències i eficiència
La unitat guia una investigació tèrmica o energètica des de la hipòtesi fins a l’informe. Integra comparacions controlades, energia i rendiment, incertesa, contrast de dos mètodes i propostes de millora.
Capítol 7
Reaccions químiques
1 unitat