Aquest taller pretén mostrar l’existència de la pressió atmosfèrica amb la finalitat de comprendre la seva naturalesa i els seus efectes.

A partir d’experiències aparentment paradoxals: Un globus nuat que s’infla, aigua que bull sense escalfar-la, un ou que es llisca coll a baix d’un matràs estret… Es pretén que els alumnes interpretin, raonin i esbrinin que la diferència de pressió és la resposta a aquests fenòmens.

Aquí comprovem la capacitat pulmonar de l’Alba … li va costar!!

Alguns alumnes de classe van intentar separar les dues meitats d’un esfera…per què costa tant separar-les?

La Dina va inflar globus dins d’un recipient de vidre…gràcies a les diferències de pressió de l’aire

La Clara va comprovar l’efecte del buit i la pressió.

L’Ilies va veure l’efecte de la temperatura en la pressió dels gasos.

L’Adnan va fer passar un ou pel coll estret d’un matràs… com ho va fer?

Conceptes previs

Substàncies elementals: són les que estan constituïdes per àtoms d’un element, constitueixen la molècula de l’element.

A. Substàncies monoatòmiques: es representen i nomenen igual que els elements solen

ser metalls i gasos nobles. Ex. Na, Fe, He.

B. Substàncies poliatòmiques: es donen en els no metalls per nomenar-les en la nomenclatura tradicional s’utilitza el nom comú i en la sistemàtica es posa el nom de l’element amb un prefix numeral que indica el núm. d’àtoms presents.

Prefixos numerals

Exemples:

Mico – 1	Hexa – 6
Di– 2	Hepta – 7
Tri – 3	Octa – 8
Tetra – 4	Nona – 9
Penta – 5	Deca – 10

	Tradicional	Sistemàtica
Cl2	Clor	Diclor
I2	Iode	Diiode
O3	Ozó	Trioxigen
P4	Fòsfor blanc	Tetrafòsfor

Hidrurs

Són combinacions de l’H amb un altre element. La valència de l’hidrogen és +1 amb els no metalls i –1 amb els metalls.

A. Hidrurs no metàl·lics (hidràcids).

B. Altres hidrurs no metàl·lics.

C. Hidrurs metàl·lics.

Hidrurs no metàl·lics

Són combinacions d’H +1 amb (F, Cl, Br, I) -1 i (S, Es, Et) -2.

La part (+) a l’esquerra i la (-) a la dreta en els compostos binaris, es creuen les

valències i se simplifiquen.

Nomenclatura tradicional: Es posa la paraula àcid i a continuació l’arrel o nom del no metall acabat en –hídric.

Nomenclatura sistemàtica: a l’arrel llatina o nom del no metall acabat en –ur i a continuació la preposició d’ i la paraula hidrogen.

Fórmula general

H_x A

	Tradicional	Sistemàtica
HF	Àcid fluorhídric	Fluorur d’hidrogen
H2S	Àcid sulfhídric	Sulfur d’hidrogen
HCl	Àcid clorhídric	Clorur d’hidrogen

Altres hidrurs no metàl·lics

Són combinacions de l’H +1 amb N, P, As, Sb, B, C, Si.

Nomenclatura tradicional: Noms comuns sense regles.

Nomenclatura sistemàtica: A la paraula hidrur se li posa un prefix numeral que indiqui el núm. d’H, a continuació la preposició d’ i el nom del no metall.

Exemples:

	Tradicional	Sistemàtica
BH3	Borà	Trihidrur de bor
CH4	Metà	Tetrahidrur de carboni
SiH4	Silà	Tetrahidrur de silici
NH3	Amoníac	Trihidrur de nitrogen
PH3	Fosfina	Trihidrur de fòsfor
AsH3	Arsina	Trihidrur d’arsènic
SbH3	Estibina	Trihidrur d’antimoni

Hidrurs metàl·lics

Són combinacions de l’H -1 amb un metall.

Nomenclatura tradicional: s’anomena amb la paraula Hidrur seguit de la preposició d’ i el nom o arrel llatina del metall acabat en –ic quan el metall vagi amb la valència major o en –ós quan la que actua és la menor.

Quan el metall tingui una sola valència es posa la paraula hidrur, després la preposició d’ i el nom del metall o bé l’arrel o el nom del metall acabat en -ic.

Nomenclatura d’estoc: s’anomena amb la paraula hidrur seguit de la preposició d’ i a continuació en núm. romans i entre parèntesi el nom del metall. Si el metall té només una valència no se sol posar.

Nomenclatura sistemàtica: a la paraula hidrur se li posa un prefix numeral que indiqui el núm. d’H presents, a continuació la preposició de seguida del nom de el metall.

Fórmula general

A Hx

	Tradicional	Estoc	Sistemàtica
NaH	Hidrur sòdic o de sodi	Hidrur de sodi	Hidrur de sodi
CaH2	Hidrur de calci	Hidrur de calci	Dihidrur de calci
CuH	Hidrur cuprós	Hidrur de coure (I)	Hidrur de coure
CoH3	Hidrur cobàltic	Hidrur de cobalt	Trihidrur de cobalt

Òxids

Són combinacions d’O₂ amb la resta dels elements. La valència de l’O és –2.

En la formula general es porta a l’O sempre a la dreta les valències intercanviades i se

simplifica tot el que es pot.

Hi ha dos tipus d’òxids els metàl·lics ( bàsics ) i els no metàl·lics ( àcids ).

Òxids metàl·lics

Són combinacions de l’O₂ amb metalls.

Nomenclatura tradicional: s’anomenen igual que els hidrurs metàl·lics però canviant hidrur per òxid.

Nomenclatura d’estoc: igual que els hidrurs metàl·lics però canviant la paraula hidrur per òxid.

Nomenclatura sistemàtica: igual que els hidrurs metàl·lics però canviant la paraula hidrur per òxid i posant-li al nom del metall un prefix numeral que indiqui el núm. Del metall.

Exemples:

	Tradicional	Estoc	Sistemàtica
Na2O	Òxid sòdic	Òxid de sodi	Òxid de disodi
CaO	Òxid càlcic	Òxid de calci	Òxid de calci
Cu2O	Òxid cuprós	Òxid de coure (I)	Òxid de dicoure
Co2O3	Òxid cobàltic	Òxid de cobalt(III)	Triòxid de dicobalt

Òxids no metàl·lics o òxids àcids

Són combinacions de l’O amb un no metall.

Per distingir les valències se segueixen les següents regles:

2 valències:  –ós (menor) i –ic (major).

3 valències:  hipo- ? -ós (menor); -ós (intermitja); –ic (major).

4 valències  hipo- ? -ós (menor); -ós (2a); –ic (3a); per- ? –ic (major).

Fórmula general

A₂ O_x

Nomenclatura tradicional: igual que els òxids metàl·lics amb les seves terminacions corresponents.

Nomenclatura d’estoc: idèntic als òxids metàl·lics.

Nomenclatura sistemàtica: idèntic als òxids metàl·lics.

Exemples:

	Tradicional	Estoc	Sistemàtica
Cl2O	Òxid hipoclorós	Òxid de clor (I)	Òxid de diclor
CO2	Òxid carbònic	Òxid de carboni (IV)	Diòxid de carboni
SO2	Òxid sulfurós	Òxid de sofre (IV)	Diòxid de sofre
Cl2O5	Òxid clòric	Òxid de clor (V)	Pentaòxid de diclor
Cl2O7	Òxid perclòric	Òxid de clor (VII)	Heptaòxid de diclor

Peròxids

Són combinacions de l’ió peròxid O₂ -2 amb metalls el 2 de l’ió no se simplifica mai.

Nomenclatura tradicional: igual que els òxids metàl·lics posant el prefix per-

Nomenclatura d’estoc: idèntic que els òxids metàl·lics posant el prefix per-.

Nomenclatura sistemàtica: igual que els òxids metàl·lics.

Exemples:

	Tradicional	Estoc	Sistemàtica
H2O2	Peròxid d’hidrogen	Peròxid d’hidrogen (I)	Diòxid de dihidro
CaO2	Peròxid de calci	Peròxid de calci (II)	Diòxid de calci
CuO2	Peròxid cúpric	Peròxid de coure (II)	Diòxid de coure
SnO2	Peròxid estanós	Peròxid d’estany (II)	Diòxid d’estany
Na2O2	Peròxid de sodi	Peròxid de sodi (I)	Diòxid de disodi

Sals binàries

Són compostos formats per un metall amb un no metall, dos metalls o bé dos no metalls.

Les valències es creuen i se simplifiquen si es pot.

Fórmula general

M_yA_x

Nomenclatura tradicional: s’escriu el nom o arrel llatina del no metall acabat en –ur i a continuació si el metall només té una valència es posa la preposició d’ i el nom del metall o del metall acabat en –ic, si per contra el metall té dues valències es posa l’arrel del metall acabat en -ós per a la menor i en –ic per a la major.

Nomenclatura d’estoc: al nom o arrel del no metall acabat en –ur segueix la preposició d’ i el nom del metall amb la seva valència en núm. romans i entre parèntesi.

Nomenclatura sistemàtica: es posa l’arrel o nom del no metall acabat en -ur, li segueix la preposició d’ i el nom del metall. S’indica amb un prefix numeral el núm. de metalls i no metalls presents.

Exemples:

	Tradicional	Estoc	Sistemàtica
LiF	Fluorur de liti o lític	Fluorur de liti	Fluorur de liti
AlCl3	Clorur d’alumini	Clorur d’alumini	Triclorur d’alumini
CoS	Sulfur cobaltós	Sulfur de cobalt (II)	Sulfur de cobalt
Au Br3	Bromur àuric	Bromur d’or (III)	Tribromur d’or
K2S	Sulfur de potassi	Sulfur de potassi	Sulfur de dipotassi

No metall amb no metall

Són iguals que els anteriors.

Exemples:

	Tradicional	Estoc	Sistemàtica
IBr3	Bromur iodós	Bromur de iode (III)	Tribromur de iode
PCl5	Clorur fosfòric	Clorur de fosforo (V)	Pentaclorur de fòsfor
CCl4	Clorur carbònic	Clorur de carboni (IV)	Tetraclorur de carboni
BP	Fosfur de bor	Fosfur de bor	Fosfur de bor

Metall amb metall

També se’n diuen aliatges.

Cu-Zn Llautó

Fe-C Acer

Pb-Sn Soldadura

Cu-Sn Bronze

Ni-Cr-Fe Nicrom

Ni-Fe Permalloy

Cu-Zn-Ni Plata alemanya

Cu-Ni Constantan

Al-Cu-Mn-Mg Duralumini

Hidròxids

Són composts formats per el –ió hidròxid i un metall.

OH –1 el grup té valència negativa.

Fórmula general

A (OH)_x

En el cas que x sigui un el parèntesi no se sol posar.

Nomenclatura tradicional: s’anomena igual que els òxids metàl·lics canviant òxid per hidròxid.

Nomenclatura d’Estoc: igual que els òxids metàl·lics però canviant òxid per hidròxid.

Nomenclatura sistemàtica: es canvia òxid per hidròxid.

Exemples:

	Tradicional	Estoc	Sistemàtica
NaOH	Hidròxid de sodi	Hidròxid de sodi	Hidròxid de sodi
Ni(OH)2	Hidròxid niquelós	Hidròxid de níquel (II)	Dihidròxid de niquel
Al(OH)3	Hidròxid d’alumini	Hidròxid d’alumini(III)	Trihidròxid d’alumini
Sn(OH)4	Hidròxid estànnic	hidròxid d’estany (IV)	Tetrahidròxid d’estany

Oxoàcids

Són compostos ternaris que contenen un àtom central oxigen i hidrogen, aquest darrer es pot canviar per metall.

Fórmula general

H_x A_y O_z

Nomenclatura tradicional: es nomenen igual que us òxids metàl·lics canviant la paraula òxid per àcid.

Nomenclatura sistemàtica: es posa un prefix numeral que indiqui el núm. d’oxígens i a continuació la paraula –oxo, nom o arrel llatina de l’àtom central acabat en –lligo, després la valència d’àtom central en núm. romans i entre parèntesi, després la preposició d’ i la paraula hidrogen, després de la paraula –oxo- es posa un prefix numeral que indiqui el núm. d’àtoms centrals.

Exemples:

	Tradicional	Sistemàtica
HClO	Àcid hipoclorós	Oxoclorat (I) d’hidrogen
H2SO4	Àcid sulfúric	Tetraoxosulfat (VI) d’hidrogen
HBrO3	Àcid bròmic	Trioxobromat (V) d’hidrogen
HNO2	Àcid nitrós	Dioxonitrat (III) d’hidrogen

Procediment per formular oxoàcids

A partir del nom

1. Triar el número d’oxidació que hem de fer servir fixant-nos amb els pre/sufixos.
2. Formular l’òxid amb el número d’oxidació triat.
3. Simplificar si es pot.
4. Sumar una molècula d’aigua
5. Escriure la fórmula mantenint l’ordre següent: H_x A_y O_z
6. Simplificar si es pot.

A partir de la fórmula

1. Comprovar que la fórmula no està simplificada; si ho està, obtenir la fórmula sense simplificar (la fórmula no està simplificada quan: H₂ A_y O_z).
2. Restar una molècula d’aigua.
3. Comprovar que la fórmula no està simplificada; si ho està, obtenir la fórmula sense simplificar (la fórmula no està simplificada quan: A₂ O_z).
4. Segons el número d’àtoms que tingui l’oxigen (O_z) podrem saber el número d’oxidació.
5. Triar el pre/sufix segons el número d’oxidació obtingut i escriure el nom de la fórmula.

Oxosals

Es poden anomenar també sals neutres. Són composts formats per un metall un compost normal no metàl·lic normalment i O₂ . Són el resultat de substituir tots els H d’un oxoàcid per un metall.

Fórmula general

M_x (A_y O_z)_m

M = núm. d’H substuïts.

m = valència del metall

x i m se simplifiquen quan es pot.

Si x val o en simplificar surt 1 el parèntesi no es posa.

La part entre parèntesi és la part negativa, sempre va junta i correspon a un anió, el metall serà la part positiva i per tant, el catió.

Nomenclatura tradicional: anomenem primer l’anió, per a això s’elimina la paraula àcid i es canvia la terminació –ic per – at i la terminació –ós per –it; a continuació s’anomena el metall amb les mateixes regles que els òxids.

Correspondència entre els pre/sufixos dels oxoàcids i les oxosals:

Hipo- ? –ós ­­­­———à    Hipo- ? – it

-ós —————— à             -it

-ic —————-à     -at

Per- ? –ic ——–à    Per- ? -at

Nomenclatura sistemàtica: igual que els oxàcids canviant el nom hidrogen pel metall

amb la valència d’aquesta en núm. romans i entre parèntesi. Si la valència és única no es posa.

Exemples:

	Tradicional	Estoc	Sistemàtica
FePO4	Fosfat fèrric	Fosfat de ferro (III)	Tetraoxofosfat (V) de ferro
Fe2(SO4)3	Sulfat fèrric	Sulfat de ferro (III)	Tris [tetraoxosulfat (VI)] de ferro (III)

Procediment per formular oxosals

A partir del nom

1. Formular l’oxoàcid corresponent a l’oxosal (això ho pots fer mirant la correspondència de pre/sufixos)
2. Triar el número d’oxidació que hem de fer servir fixant-nos amb els pre/sufixos.
3. Formular l’òxid amb el número d’oxidació triat.
4. Simplificar si es pot.
5. Sumar una molècula d’aigua
6. Escriure la fórmula mantenint l’ordre següent: H_x A_y O_z
7. Simplificar si es pot.
8. Substituir l’hidrogen pel metall i posar el núm. d’oxidació corresponent a l’anió: H_x A_y O_z —à M_x (A_y O_z)_m
9. Simplificar si es pot (x i m).

A partir de la fórmula

1. Comprovar que la fórmula no està simplificada; si ho està, obtenir la fórmula sense simplificar (la fórmula no està simplificada quan: M_x (A_y O_z)_m).
2. Troba l’oxoàcid corresponent a l’oxosal (això ho pots fer substituint el metall per un hidrogen: M_x (A_y O_z)_m —à H_x A_y O_z)
3. Restar una molècula d’aigua.
4. Comprovar que la fórmula no està simplificada; si ho està, obtenir la fórmula sense simplificar (la fórmula no està simplificada quan: A₂ O_z).
5. Segons el número d’àtoms que tingui l’oxigen (O_z) podrem saber el número d’oxidació.
6. Triar el pre/sufix segons el número d’oxidació obtingut i escriure el nom de la fórmula tenint en compte el número d’oxidació del metall.

La hidrosfera és el conjunt d’aigua que existeix al planeta Terra, en qualsevol dels tres estats (sòlid, líquid i gasós). La hidrosfera ocupa prop de les tres quartes parts de la superfície de la Terra. El gruix d’aquesta capa varia des d’uns centímetres en un toll fins a prop d’11 Km. a les fosses oceàniques.

Hem de diferenciar entre aigua dolça i salada ja que només podem aprofitar la dolça. D’aquesta aigua dolça la major part es troba en estat sòlid en els pols o és aigua subterrània. L’aigua dolça en estat líquid no arriba a l’1% del total.

Aigua líquida

• Aigua salada (mars i oceans) — aprox. 97%

• Aigua dolça (aigues substerrànies, rius, llacs) — menys de l’1%

Aigua sòlida

• Neu o gel: en els Pols o als cims de les muntanyes — aprox. 2%

Aigua gas

• Vapor d’aigua: a l’atmosfera — 0,001%

L’AIGUA I LA VIDA

Sense aigua en estat líquid no hauria sorgit la vida.

• L’aigua és el medi on va sorgir la vida.
• L’aigua constitueix la major part de qualsevol organisme viu.
• L’aigua és el mitjà en el qual tenen lloc la major part dels processos que mantenen la vida.
• L’aigua és indispensable per a la reproducció de la majoria dels organismes.
• Els animals prenen l’aigua de l’exterior mitjançant ingestió directa de líquids o a través dels aliments. Els vegetals obtenen l’aigua absorbint-la per les arrels.
• Els éssers vius també perden aigua per transpiració, respiració, per l’excreció i en la formació de la femta.
• És fonamental que existeixi un balanç adequat entre la ingestió i la pèrdua d’aigua perquè l’organisme no es deshidrati.
• En l’ésser humà, a més, l’aigua afavoreix la regulació de la temperatura mitjançant la suor, l’eliminació de substàncies  per l’orina, etc. Per aconseguir un bon equilibri orgànic, l’adult ha d’ingerir uns 3 litres d’aigua diaris a través dels aliments sòlids i líquids.

EL CICLE DE L’AIGUA

L’aigua al nostre planeta aquesta en continu moviment a causa de l’energia del sol i a l’atracció gravitatòria. L’aigua dels rius, llacs i mars de la Terra s’escalfa amb el sol. Això fa que es vagi evaporant i pujant cap amunt. La transpiració de les plantes també aporta vapor d’aigua a l’atmosfera. Així es formen els núvols. Quan els núvols estan molt plens de vapor d’aigua i pesen molt, es produeix la pluja. Si la temperatura és baixa l’aigua cau en forma de neu o de calamarssa. Això succeeix una vegada després d’una altra, donant lloc al que es coneix com el cicle de l’aigua.

L’aigua de pluja que cau sobre la superfície terrestre pot:

• Discórrer formant petits rierols, torrents o rius.  Són aigües de vessament superficial. L’aigua circula des de la part alta del terreny cap a les baixes, acabant al mar, on de nou es pot evaporar a causa de l’energia solar.

• Una altra part de les aigües de pluja s’infiltren a través dels porus i esquerdes del terreny formant les aigües d’infiltració o aigües subterrànies. Aquestes aigües de vegades surten a la superfície formant deus.

Aquest cicle fa que l’aigua dissolgui i arrossegui materials des de les zones més altes a les més baixes on se dipositen.

LES PRECIPITACIONS

L’atmosfera conté aigua. El vapor d’aigua que hi ha a l’aire és la humitat.

Els núvols són acumulacions de petites gotes d’aigua o bé de diminutes partícules de glaç. Es formen quan l’aire humit ascendeix i es refreda. El vapor d’aigua es condensa i es formen petites gotes d’aigua que queden suspeses en l’aire. Si la temperatura és molt baixa, en lloc de gotes d’aigua líquida es formen petits cristalls de glaç. De vegades, els núvols es formen arran de terra: és la boira.

TIPUS DE NÚVOLS

Els cirrus són núvols alts. La seva presència indica la presència de vapor d’aigua en el nivells alts de l’atmosfera. La seva forma indica en quina direcció bufa el vent en zones altes.

Si els cirrus procedents del sud-est al nord-oest que s’espesseixen paulatinament, cal esperar un empitjorament del temps en les pròximes 48 hores.
Si durant una situació de bon temps, estan repartits de forma irregular per tot el cel, no existeix cap causa  per un ràpid empitjorament del temps.
El temps millorarà si els cirrus venen de l’est i romanen estables en el cel o inclús desapareixen.
L’observació dels cirrus és una ajuda apropiada pels alpinistes de grans altures, permetent reconèixer amb antelació un empitjorament del temps.

Els estrats baixos estan formats per gotetes d’aigua, però si les temperatures són extremadament baixes poden estar formats també fins cristalls de gel. Se solen formar a les cadenes muntanyoses i a les costes. S’originen en les nits clares i amb una elevada humitat ambiental a l’estiu. Generalment, porten pluges moderades però que duren uns dies.
Si apareixen a l’estiu hi ha masses d’aire càlid i humitat; formació d’una tempesta .
Si són núvols fibrosos acompanyen moltes vegades als núvols de pluja.
La boira és la manifestació més coneguda dels estrats. En un espai de molts dies cobreix el paisatge i deprimeix l’ànima de les persones.

Els cúmuls són núvols baixos que solen portar pluges abundants.

Els cúmuls es poden transformar en cumulonimbes que són una formació nuvolosa típica de les tempestes. S’eleven a gran altura. Les tempestes són pluges intenses que van acompanydaes de llamps i trons. Això és perquè a l’interior d’aquests núvols hi ha forts corrents d’aire ascendents que fan que les partícules d’aigua i de glaç es carreguin elèctricament pel fregadís i produeixin llamps. Els llamps van acompanyats d’un soroll que és el tro.

La pluviositat és la quantitat de pluja caiguda en un lloc determinat. Es mesura en mm o en L/m2 o en dies o expressada pel nombre de dies en què ha plogut durant un any. L’instrument que ens permet mesurar-la és el pluviòmetre.

L’AIGUA POTABLE

L’aigua que bevem les persones és l’aigua potable. L’aigua potable que consumim prové dels rius, els pantans i l’aigua subterrània.

Malgrat això, l’aigua d’aquests llocs conté gran quantitat de substàncies que poden provocar malalties en les persones i animals que la beuen. Per poder beure l’aigua sense perill, aquesta ha de sotmetre’s a un procés de neteja o potabilització, al final del qual obtindrem aigua potable.

• L’aigua potable és transparent, i no té substàncies que facin mal a l’organisme, ni olor, ni color ni sabor.
• L’aigua potable és aquella que pot fer-se servir per a l’ús humà sense cap risc per a la salut.
• És importantíssim no malgastar l’aigua potable i fer-ne un bon ús, perquè és un bé necessari per viure.

Per poder portar l’aigua als habitatges s’han de solucionar els problemes de: captació de l’aigua, potabilització, distribució de l’aigua potable, recollida d’aigües residuals, depuració d’aquestes i abocament de l’aigua depurada.

La potabilització de l’aigua és transformar-la adequadament per al consum humà, eliminant les impureses nocives. Les aigües naturals poden contenir tres tipus d’impureses:

• Sals dissoltes.
• Sòlids en suspensió.
• Gèrmens patògens.

Depuració d’aigües residuals

USOS DE L’AIGUA

• Ús domèstic: per rentar-nos, netejar, el bany, la rentadora, etc. L’aigua bruta conté sabó i altres productes químics.
• Ús agrícola: utilitzada en els conreus. L’aigua bruta conté fertilitzants, insecticides, etc.
• Ús industrial: utilitzada a les indústries, maquinària, etc. L’aigua bruta conté olis, productes químics i fins i tot, radioactius.

Per tant, en utilitzar l’aigua l’embrutem. Aquesta aigua bruta rep el nom d’aigües residuals i no poden ser abocades als rius i mars, ja que les substàncies que contenen són tòxiques i alterarien el medi natural (farien que morissin els peixos, que no ens poguéssim banyar a les platges, etc.). Per aquest motiu, les aigües residuals han de passar per una estació depuradora per assegurar la seva neteja i evitar danys al medi ambient.

CICLE URBÀ DE L’AIGUA

Aquesta és la feina que heu de fer avui:

1. L’efecte hivernacle (consultar la informació que hi ha al bloc i el que hi ha al llibre)

Exercici 4, pàg. 137

2. Fes una representació a la llibreta de la Rosa dels Vents (busca informació per internet)

3. Interpreta el següent mapa del temps (quin temps farà, si hi haurà anticicló o borrasca, si plourà, els fronts, etc.)

Aquesta és la feina que heu de fer avui:

- Fer els apunts del sistema nerviós que corresponen als apartats:

1. El funcionament del sistema nerviós

2. Les respostes del sistema nerviós

- Podeu trobar la informació en el bloc de naturals i en el llibre digital (Funció de relació, el sistema nerviós, pàg. 26-33 i 39.

- Exercici de reforç, els moviments voluntaris pàg. 89

ENERGIA PER VIURE

Tots els ésser vius necessiten energia per viure. El fet de viure implica un seguit d’activitats en què es consumeix energia. Per exemple:

• Mantenir constant la temperatura del cos (animals homeoterms)
• El batec del cor
• El funcionament del sistema nerviós
• Per a la divisió cel·lular, necessària per créixer i renovar teixits del cos

La respiració cel·lular

L’obtenció de l’energia necessària per fer les activitats vitals i quotidianes és mitjançant el procés de la respiració cel·lular. No s’ha de confondre respiració amb ventilació (inspiració/expiració).

En la respiració cel·lular els nutrients energètics es descomponen fins que produeixen substàncies més senzilles: aigua i diòxid de carboni. Durant aquest procés es consumeix oxigen i s’allibera energia. Aquesta energia es fa servir per les activitats en què sigui necessària.

La respiració és una reacció química que es pot resumir així:

nutrients + O2 —–> H2O + CO2 + ENERGIA

TIPUS DE NUTRICIÓ

Tots els éssers vius realitzen la funció de nutrició, des dels més complexos als més senzills. Mitjançant la nutrició tots els éssers vius prenen matèria del medi extern i expulsen substàncies de rebuig. L’objectiu de la nutrició és proporcionar els elements necessaris per a l’organisme per a obtenir energia. L’energia s’obté mitjançant la respiració cel·lular, explicada anteriorment.

Els organismes que fabriquen la seva pròpia matèria orgànica es diuen autòtrofs, i els que la prenen del medi, heteròtrofs.

NUTRICIÓ AUTÒTROFA

És pròpia de les plantes i comprèn les següents etapes:

• Incorporació de nutrients del mitjà. Els principals nutrients de les plantes són molècules inorgàniques, com l’aigua i les sals minerals, que absorbeixen les arrels i el diòxid de carboni, que incorpora directament per les fulles.

• La producció de matèria orgànica es denomina fotosíntesi. Es realitza en els cloroplasts de la cèl·lula vegetal, on la clorofil·la s’encarrega de captar l’energia de la llum solar. Juntament amb els nutrients aquesta energia s’utilitza per produir matèria orgànica. En aquest procés es desprèn oxigen.

Aigua + sals minerals + CO₂ à matèria orgànica + O₂

• Utilització de la matèria orgànica. Aquesta matèria s’empra per al creixement de la planta (regeneració de cèl·lules) i també per a la respiració, procés que té lloc en les mitocòndries i que aporta tota l’energia que la planta necessita per seguir absorbint les sals minerals, relacionar-se amb el mitjà i realitzar la seva activitat vital.

Hem de distingir fotosíntesi de respiració:

NUTRICIÓ HETERÒTROFA

És característica dels éssers vius que no tenen capacitat per realitzar la fotosíntesi, com, per exemple, els fongs i els animals.

Alguns organismes unicel·lulars presenten també nutrició heteròtrofa, ja que s’alimenten d’altres organismes unicel·lulars o de la matèria orgànica procedent del mitjà per elaborar la seva pròpia matèria i realitzar les funcions vitals.

En la nutrició heteròtrofa es distingeixen les següents fases:

• Incorporació de la matèria orgànica del mitjà. Els organismes pluricel·lulars necessiten d’un aparell digestiu que transformi els aliments ingerits en molècules senzilles que puguin utilitzar les cèl·lules. Aquestes molècules són després transportades per l’aparell circulatori fins a les cèl·lules.

• Utilització de la matèria orgànica. Amb els nutrients es generen noves estructures cel·lulars i s’obté energia per respiració per mantenir el funcionament de l’organisme.

DIGESTIÓ INTERNA

La digestió comença a la boca on els aliments es masteguen i es barregen amb la saliva que conté enzims que inicien el procés químic de la digestió, formant-se el bol alimentari. El bol es dirigeix doncs de la boca cap a l’esòfag mitjançant la deglució, i de l’esòfag a l’estómac, on els aliments es barregen amb àcid clorhídric que els descompon, sobretot, a les proteïnes, al desnaturalitzar-les. El bol alimentari es transforma en quim.  A causa dels canvis d’acidesa (pH) en els diferents trams del tub digestiu, s’activen o inactiven diferents enzims que descomponen els aliments. A l’intestí prim el quim, gràcies a la bilis secretada pel fetge, afavoreix l’emulsió dels greixos i gràcies a les lipases de la secreció pancreàtica es produeix la seva degradació a àcids grassos i glicerina. A més, el suc pancreàtic porta  proteases i amilases que actuen sobre proteïnes i glúcids. La majoria dels nutrients s’absorbeixen a l’intestí prim. Tota aquesta barreja constitueix el quil. El final de la digestió és l’acumulació del quil en l’intestí gros on s’absorbeix l’aigua per a la posterior defecació de la femta.

DIGESTIÓ EXTERNA

Saprofitisme

Els organismes sapròfits s’alimenten d’organismes morts, i fins i tot de les seves restes o derivats com el cuir, la fusta o el paper. Aquest tipus d’heterotròfia es troba bàsicament en els fongs. Els fongs, per poder absorbir els nutrients, en forma de matèria orgànica particulada, provoquen una lisi o degradació enzimàtica externa prèvia, d’aquesta matèria orgànica. Per això, els fongs secreten enzims al medi, que s’encarreguen de digerir la matèria orgànica. Aquesta digestió de la matèria orgànica que es produeix fora del fong s’anomena digestió externa o lisotròfia.

ELS NUTRIENTS

Els nutrients són les substàncies contingudes als aliments que ens permeten obtenir energia i sintetitzar matèria:

Nutrients inorgànics: poden provenir d’aliments d’origen animal, vegetal o mineral.

-         Aigua: representa entre el 60 i el 80 % del pes corporal. És el medi on es produeixen les reaccions químiques, transporta substàncies, regula la temperatura. L’obtenim a partir de les fruites, les verdures, la llet, els sucs i la pròpia aigua.

-         Sals minerals: tenen funcions reguladores i estructurals (ossos, dents, etc.). Es troben sobretot a les fruites i les verdures.

Nutrients orgànics: només es troben en aliments d’origen orgànic (vegetal i animal).

-         Glúcids: la seva funció és aportar energia de manera immediata i fibra per al trànsit intestinal. Es troben a les patates, la pasta, els cereals i els llegums (glucosa), la llet (lactosa), la fruita (fructosa) o la verdura (cel·lulosa)

-         Lípids: proporcionen energia, formen estructures, actuen com a aïllants i són la reserva energètica. Hi trobem als olis (oliva, gira-sol), greixos animals (llard, cansalada) i vegetals (margarina).

-         Proteïnes: proporcionen matèria per les estructures cel·lulars, transporten l’oxigen per la sang, participen en la defensa contra les infeccions… En trobem als aliments animals (carns, peixos, ous, llet) i vegetals (cereals i llegums).

-         Vitamines: poden ser lípids o proteïnes que el nostre organisme no pot sintetitzar. Són imprescindibles pel creixement i el funcionament de l’organisme. Són molt abundants en els aliments frescos vegetals com les fruites i les verdures.

A partir dels nutrients i l’oxigen que arriben a les cèl·lules s’obtenen diòxid de carboni, aigua i energia que es mesura en calories (cal) o quilocalories (kcal).

També s’utilitza la unitat internacional d’energia que és el joule (J): 1 cal = 4,18 J

La taxa de metabolisme basal (TMB) és la quantitat d’energia que el nostre cos consumeix en un dia, en repòs absolut i a una temperatura constant.

La TMB serveix per mantenir la temperatura corporal, per respirar i per fer funcionar òrgans com el cor, pulmons, cervell, etc.

Segons la funció que tenen en l’organisme els aliments es poden classificar en tres tipus:

• Aliments energètics: serveixen com a font d’energia . Són els rics en glúcids i lípids, com el  pa, pasta, llegums, cereals, sucre, mel, xocolata, dolços, greixos, olis, mantega, nata…
• Aliments plàstics: són necessaris per formar les cèl·lules els teixits i els òrgans del cos, són rics en proteïnes, com el iogurt, formatges, carns, peix, fruits secs, marisc…
• Aliments reguladors: imprescindibles per poder utilitzar els altres aliments i inclou les vitamines, aigua, minerals i fibra, com per exemple les fruites, verdures i hortalisses.

LA PIRÀMIDE DELS ALIMENTS

El sistema nerviós és l’encarregat de relacionar l’organisme amb el món exterior, així com de coordinar l’activitat dels diferents òrgans i aparells que formen el nostre organisme. Està format per l’encèfal, la medul·la i la xarxa de nervis que s’estén pel cos. Coordina les funcions de l’organisme.  Interpreta les informacions que arriben dels receptors, elabora una resposta i la comunica als òrgans efectors perquè l’executin. La resposta del sistema nerviós és ràpida i transitòria.

El sistema nerviós està format per una xarxa de cèl·lules anomenades neurones altament especialitzades en la transmissió d’impulsos nerviosos i filaments neuronals o nervis.

El sistema nerviós s’ocupa de captar els estímuls de l’entorn, processar-los i d’elaborar respostes. També dirigeix i coordina la resta de les funcions orgàniques del nostre cos.

Al seu òrgan principal, l’encèfal, també es desenvolupen tots els processos psíquics, ja siguin cognitius (percepció, imaginació, memòria, i en el cas específic dels humans, el pensament i el llenguatge) o afectius (sentiments i emocions). El sistema nerviós controla totes les activitats del nostre cos.

El sistema nerviós es divideix en el sistema nerviós central, format per l’encèfal i la medul·la espinal, i el sistema nerviós perifèric, format per una xarxa de nervis que connecten el sistema central amb la resta del cos.

El sistema nerviós humà es pot dividir en: el sistema nerviós central o SNC i el sistema nerviós perifèric o SNP.

El SNC és el centre regulador de l’organisme, integra totes les informacions de l’organisme i del medi extern, envia impulsos als músculs i a les glàndules, coordina les activitats de l’organisme.

El SNP està format per la xarxa de nervis i ganglis que s’estenen per l’organisme.

EL SISTEMA NERVIÓS CENTRAL

L’encèfal. Es troba al cap, protegit pels ossos del crani. Té forma ovalada. Està format per tres òrgans que són:

• Bulb raquidi: prolongació engruixida de la medul·la espinal que controla els moviments involuntaris.

• Cerebel: és el centre de l’equilibri i controla els moviments voluntaris.

• Cervell: és la part més voluminosa de l’encèfal, rep informació dels òrgans dels sentits i és lloc on resideixen la nostra memòria, la nostra intel·ligència i els nostres sentiments.

Està dividit en dues parts, cridades hemisferi dret i hemisferi esquerre.

Duu a terme les següents funcions:

• Rep i interpreta la informació.
• És el lloc on aquesta la memòria.
• Controla la parla, la lectura, el càlcul, el raonament, l’escriptura i l’aprenentatge.
• Produeix les ordres necessàries per als moviments.

La medul·la espinal. És un llarg cordó que recorre l’interior de la columna vertebral. Està connectada directament a l’encèfal.

EL SISTEMA NERVIÓS PERIFÈRIC

Els nervis. Són fibres fines i llargues que recorren el nostre cos. Connecten els centres nerviosos amb els òrgans sensorials i les altres parts del cos

LES NEURONES

Les cèl·lules especialitzades del sistema nerviós són les neurones. S’estima que ha d’haver cent mil milions de neurones en el nostre sistema nerviós!

La forma de les neurones pot ser diversa, però tenen un patró comú: la part principal d’ella s’anomena soma o cos neuronal i conté un nucli. Del cos neuronal surten moltes prolongacions curtes i ramificades que anomenem dendrites per on es reben els impulsos nerviosos procedents d’una altra neurona o receptor i una o dues extensions diferenciades, perquè són més llargues anomenades àxons o fibra nerviosa que condueixen l’impuls nerviós cap a una altra neurona o un efector .

Les neurones són cèl·lules especialitzades en la transmissió d’informació gràcies a que la seva membrana és capaç de generar febles corrents elèctriques que avancen d’un extrem a l’altre: l’ impuls nerviós.

Segons la seva funció les neurones poden ser:

• Sensitives : condueixen l’impuls nerviós des dels receptors cap al sistema nerviós central (medul·la i encèfal)

• Motores: les que condueixen l’impuls nerviós des del sistema nerviós central cap els músculs i les glàndules

• D‘associació o interneurones: permeten comunicar les neurones sensitives amb les motores. Aquest tipus de neurona es troba exclusivament en el sistema nerviós central formant circuits molt complicats als centres nerviosos. Reben aquest nom perquè estableixen connexions múltiples entre elles, i d’aquesta manera queden associades per tractar en conjunt tota la informació que reben i elaborar les respostes més adients.

COM FUNCIONA EL SISTEMA NERVIÓS?

Les neurones són cèl•lules especialitzades en la transmissió d’informació gràcies que la seva membrana és capaç de generar febles corrents elèctriques que avancen d’un extrem a l’altre, anomenat impuls nerviós.

L’impuls nerviós és una ona de naturalesa elèctrica que es crea en les neurones i en algunes cèl•lules sensorials, a l’incidir sobre elles algun tipus d’estímul, extern o intern. Aquest estímul pot ser qualsevol cosa, una substància química, una pressió, els nivells d’algun compost químic, una ona mecànica, la llum, el fred o la calor, etc.

La transmissió de l’impuls nerviós està polaritzada , de manera que sempre es realitza en un determinat sentit , des de la dendrita fins el soma i des d’aquí fins l’àxon.

Les neurones no estan connectades directament entre elles. Hi ha una separació mínima anomenada sinapsi entre l’extrem de l’àxon (element presinàptic) i d’una dendrita de la neurona següent (element postsinàptic).

El pas de l’impuls nerviós d’una neurona a una altra o des d’una neurona a un múscul o glàndula es realitza a través de les sinapsis. Una neurona pot establir entre 100 i 150.000 sinapsis.

LES RESPOSTES DEL SISTEMA NERVIÓS

El sistema nerviós realitza tres tipus d’actes:

• Actes voluntaris: estan controlats pel cervell És el que es dóna quan la resposta s’elabora en el cervell. La seva coordinació nerviosa consisteix en una neurona sensitiva que comunica amb una neurona de la medul•la, la qual comunica amb una neurona que va fins el cervell, allí intervenen diverses neurones (neurones d’associació) i s’emet un impuls nerviós de resposta que descendeix per la medul•la i, a través d’una neurona motora, arriba fins el múscul. En aquest cas sí hi ha consciència de la resposta decidida.

• Actes reflexes: estan controlats per la medul•la espinal. S’anomena acte reflex a l’acció ràpida, involuntària i inconscient com a resposta a un estímul. Es tracta d’una resposta molt ràpida i inconscient davant de situacions de perill, com per exemple quan sentim una punxada en una cama. Aquesta resposta ràpida és possible gràcies a l’existència de l’arc reflex: un circuit curt, format per dues o tres neurones: la neurona sensitiva, la neurona intermèdia i la neurona motora.

El Sistema Nerviós Autònom realitza els actes involuntaris, que no estan controlats per la nostra consciència.

• Actes involuntaris: estan controlats pel bulb raquidi

GLÀNDULES I HORMONES

Les hormones són substàncies químiques alliberades a la sang per certes glàndules, les anomenades per això glàndules de secreció interna o endocrines, que actuen només sobre els òrgans que tenen cèl•lules amb receptors específics per elles. Aquests òrgans són els òrgans blanc o diana d’aquesta hormona. Un receptor específic és una molècula especial que gràcies a la seva estructura es pot combinar amb una determinada hormona i iniciar així una sèrie de reaccions. El resultat és que les hormones controlen específicament l’activitat interna dels diferents tipus de cèl•lules. D’aquesta forma es regula, per exemple, el metabolisme cel•lular, la maduració sexual, el creixement de l’adolescent i la pressió sanguínia.
El sistema endocrí és el conjunt de totes les glàndules endocrines. Les principals són : hipotàlem, hipòfisi, tiroides, paratiroide, suprarenals, pàncrees, ovaris i testicles.

En la següent taula teniu les principals glàndules endocrines, així comles hormones que produeixen i la seva funció:

ELS ÒRGANS DELS SENTITS

Els receptors sensorials i els òrgans dels sentits.

El receptors sensorials son estructures que contenen cèl·lules especialitzades en detectar determinats tipus de variacions del medi ambient, quan aquestes variacions superen un determinat valor (llindar) i al fer-ho originar un impuls nerviós que es transmeten a través de les neurones. Aquestes variacions són els anomenats “estímuls”. Els receptors sensorials poden estar dispersos pel cos, com passa amb els receptors sensorials de temperatura, o poden estar agrupats constituint els anomenats “òrgans dels sentits”, com els que constitueixen els ulls o l’oïda.

ELS ULLS

La vista és el sentit encarregat de captar la visió de les coses externes: lluminositat, formes i matisos de colors. L’òrgan encarregat és l’ull. Dins de l’estructura de l’ull es trobaran els receptors sensorials encarregats de transduir l’energia lluminosa en impulsos bioelèctrics, anomenats fotoreceptors.

Els fotoreceptors són els responsables del sentit de la vista, és a dir de la captació de la llum. Són els ulls. La llum travessa la còrnia, que és la part anterior i transparent de l’escleròtica (la part blanca anterior de l’ull), entra per la pupil·la i travessa el cristal·lí (lent que enfoca la imatge) projectant-se sobre la retina, capa que posseeix cèl·lules sensibles a la llum (els cons i els bastons) que passen els estímuls rebuts al nervi òptic que va al cervell. El lloc de la retina a on arriba el nervi òptic es diu punt cec perquè no hi ha sensibilitat visual. A prop hi ha una depressió anomenada fòvea, envoltada d’un anell anomenat taca groga, on hi ha una gran concentració de cons i que, per tant, és on hi ha més eficàcia visual.

L’OÏDA

L’oïda és l’òrgan sensorial que capta l’audició i l’equilibri. Es divideix en tres parts:

·    Oïda interna. Òrgan de la percepció.

·    Oïda mitjana. Encarregada de la transmissió.

·    Oïda externa. Encarregada de la captació de sorolls.

Els mecanoreceptors de sons o fonoreceptors són els responsables del sentit de l’oïda, és a dir de la captació de sons. Són les orelles. Les vibracions de l’aire mouen el timpà i es transmeten per la cadena d’ossets fins a l’oïda interna que té unes cavitats plenes d’un líquid anomenat endolimfa. Hi a una primera cambra de la qual surten tres canals semicirculars i una segona cambra de la qual surt un llarg conducte en forma d’espiral anomenat conducte coclear o còclea o cargol. Totes aquestes cambres i conductes ocupen unes cavitats de l’os temporal plenes d’un líquid anomenat perilimfa. Quan hi ha un so es mou l’endolimfa que omple la còclea i això estimula els cilis de les cèl·lules sensibles internes les quals comuniquen amb el nervi acústic que informa al cervell de com és aquest so.

Els responsables del sentit de l’equilibri estàtic o del cos quiet són les cèl·lules sensibles que hi a l’interior de l’oïda interna (canals semicirculars i còclea) en resposta a la variacions de pressió de l’endolimfa interna. Els responsables de l’equilibri dinàmic o del cos en moviment són les cèl·lules sensibles internes dels canals semicirculars que també estan plens d’endolimfa.

EL NAS

Els quimioreceptors de les fosses nasals són els responsables del sentit de l’olfacte, és a dir de la captació de les substàncies disperses en l’aire. Són les neurones que hi ha intercalades en la mucosa olfactòria o pituïtària groga que hi ha en el sostre de les fosses nasals.

LA LLENGUA

Els quimioreceptors de la llengua són els responsables del sentit del gust, és a dir de la captació de les substàncies dissoltes en els líquids. Són les cèl·lules sensibles que formen botons gustatius que es troben en unes protuberàncies cridades papil·les gustatives.

LA PELL

Els mecanoreceptors de la pell són els responsables del sentit del tacte, és a dir de la captació de pressions sobre la pell. Són els corpuscles de Meissner i els corpuscles de Vater-Pacini, que estan constituïts per terminacions nervioses i teixit conjuntiu.

Els termoreceptors de la pell són els responsables de la detecció de la temperatura dels cossos. Són els corpuscles de Krause (sensibles a la sortida de calor o sensació de fred) i els corpuscles de Ruffini (sensibles a l’entrada de calor o sensació d’escalfor), que també estan constituïts per terminacions nervioses i teixit conjuntiu.

MALALTIES DELS ÒRGANS DELS SENTITS

• Miopia. Defecte de la refracció ocular que situa les imatges davant de la retina. La principal causa és una mida anormal del globus ocular. Altres causes són anomalies de la còrnia o del cristal·lí. El símptoma és que la visió llunyana és borrosa.
• Hipermetropia. Defecte de la refracció ocular que situa les imatges darrera de la retina. La principal causa és una mida anormal del globus ocular. Altres causes són anomalies de la còrnia o del cristal·lí. El símptoma és que la visió propera és borrosa.
• Astigmatisme. Defecte de la refracció ocular a causa d’una alteració de la curvatura de la còrnia. Provoca una visió distorsionada i borrosa que varia segons es tracti de línies verticals, horitzontals o inclinades.
• Cataracta. És una opacitat total o parcial del cristal·lí.
• Presbícia o vista cansada. Incapacitat progressiva de l’ull per enfocar els objectes propers que generalment es manifesta a partir dels 40 anys.
• Conjuntivitis. Inflamació de la conjuntiva ocular degut a una infecció, reacció al·lèrgica o ferida. La conjuntiva és una capa mucosa, transparent, humida i amb molts vasos que recobreix la part interior de les parpelles i la part anterior del globus ocular menys la còrnia.
• Ceguesa. Incapacitat per veure.
• Otitis. Inflamació de la regió timpànica degut a una infecció.
• Otosclerosi. Ossificació de la membrana oval que és la membrana que rep les vibracions de l’estrep. Normalment provoca sordesa.
• Sordesa. Incapacitat per percebre els sons.

Per ampliar la informació veieu el següent enllaç: http://www.xtec.cat/~rvillanu/nervios/nervios.htm

QUÈ ÉS LA LLUM?

La llum és una forma d’energia que porten els cossos lluminosos. Els cossos lluminosos són coses o objectes que il·luminen, com per exemple una bombeta. La llum la podem veure a través de la nostra vista, la llum fa que puguem veure els objectes, les persones, etc. També podem distingir el color, la forma …

Quins tipus de llum hi ha?

-La llum natural, com el Sol.

-La llum artificial, com les bombetes, els fluorescents, els tubs… La llum artificial pot ser càlida o freda. La llum freda com el fluorescent i la llum càlida com la bombeta de tota la vida.

La majoria de les llums artificials funcionen amb electricitat. Hi ha molts objectes que no són fonts de llum, però els podem veure perquè la llum de les fonts lluminoses arriben a l’objecte que volem veure.

COSSOS TRANSPARENTS, OPACS I TRANSLÚCIDS

La llum no es propaga amb igual facilitat en tots els medis materials, els quals els classifiquem com:

• Transparents: deixen passar la llum, i la visió a través d’ells és nítida.

• Opacs: no permeten el pas de la llum.

• Translúcids: deixen passar la llum, però la visió a través d’ells no és nítida.

La distinció entre cossos transparents, opacs i translúcids depèn del gruix; penseu, per exemple, en l’aigua: per a gruixos petits es comporta com un medi transparent mentre que en gruixos més grans, com en el mar, ja no permet veure nítidament els objectes. Això és així perquè els medis materials, inclosos els transparents, absorbeixen part de la llum que reben.

COM ES PROPAGA LA LLUM?

Diverses experiències posen de manifest que en un medi transparent i homogeni la llum es propaga en línia recta. La recta que ens mostra la direcció de propagació de la llum es denomina raig. Algunes d’aquestes experiències són: la formació d’ombra i penombra i eclipsis.

Formació d’ombra i penombra: http://www.xtec.es/~mgisbert/projecte/omipen.htm

Eclipsis: http://www.xtec.es/~mgisbert/projecte/eclipsis.html

REFLEXIÓ I REFRACCIÓ DE LA LLUM

Quan la llum es troba, en la seva propagació, amb una superfície que separa el medi per on incideix amb un altre medi pot passar algun dels següents fenòmens:

• REFLEXIÓ: la llum segueix propagant-se pel medi d’incidència; en tot cas canvia de direcció.
• REFRACCIÓ:  la llum travessa un medi i passa a propagar-se per l’altre medi.

A la figura  es pot observar com un raig incident, que es propaga pel medi I, en part es reflecteix i en part es refracta.

La línia imaginaria N, que passa pel punt d’incidència (P) i que és perpendicular a la superfície de separació dels dos medis, rep el nom de NORMAL.

Els angles que formen els rajos incident, reflectit i refractat amb la normal es coneixen amb el nom de: angle d’incidència ( i ), angle de reflexió ( r ) i angle de refracció (R), respectivament.

L’experiència posa de manifest que:

• l’angle d’incidència i el de reflexió valen igual
• quan la llum passa a un medi on va més de pressa: s’allunya de la normal
• quan la llum passa a un medi on va més a poc a poc: s’apropa a la normal
• quan la llum incideix perpendicularment i passa a un altre medi: segueix recta.

Per tant, a l’esquema anterior: la llum es propaga amb una velocitat més gran en el medi d’incidència que en el de refracció.

Per tal d’entendre com es propaga la llum, cal tenir clares unes idees prèvies:

1. Els rajos de llum  quan passen a través d’una superfície poden ser: paral·lels, convergents i divergents.
2. Les superfícies que travessa la llum poden ser: planes, còncaves o convexes.

REFLEXIÓ

Quan la llum es reflecteix, els rajos incidents reboten en la superficíe i els rajos emesos s’anomenen rajos reflectits. La llum, quan es reflecteix en un objecte ens permet veure’l.

Els miralls són làmines de vidre  que estan recobertes per la cara posterior d’una capa de metall polit. La reflexió de la llum és el que ens permet veure’ns en un mirall.

Hi ha dos tipus de reflexió:

• la reflexió especular: on els rajos de llum es reflecteixen són paral·lels. Es dóna en miralls de superfícies polides.
• la reflexió difusa: els rajos són reflectits en diferents direccions. Es dóna en superfícies rugoses.

REFRACCIÓ

La refracció de la llum és el canvi de direcció que fa la llum quan passa d’un medi a un altre medi diferent, com per exemple, de l’aire a l’aigua. El canvi de direcció explica que un objecte submergit en aigua es vegi tort. Això passa perquè la imatge de l’objecte canvia de direcció quan passa de l’aigua a l’aire.

Les lents són peces de vidre o de plàstic en forma de disc  que refracten la llum quan aquesta passa a través seu. Per la seva forma i  manera de desviar la llum, les lents poden ser de dos tipus:

• Convergents:  concentren la llum en un punt
• Divergents: separen els raig de llum.

Aquí podeu veure un vídeo explicatiu que us ajudarà a comprendre millor el que heu après:

L’atmosfera és la capa gasosa que envolta la Terra. Està formada per una barreja de gasos denominada aire.

LA COMPOSICIÓ DE L’AIRE

La composició de l’aire és la següent:

• 78,1% de Nitrogen (N2)
• 20,9% d’Oxigen (O2)
• 0,93% d’Argó (Ar)
• 0,035% de Diòxid de carboni (CO2)
• 0,035% de neó, heli i altres gasos

NITROGEN

És un gas que a temperatura ambient no reacciona amb altres substàncies pel que no pot ser aprofitat per les plantes ni els animals, només alguns pocs microorganismes ho poden captar.

OXIGEN
És el gas que permet la respiració d’animals i plantes, és a dir és el gas que reacciona amb les molècules procedents dels aliments generant energia vital i CO2. A partir de l’oxigen (O2) es forma l’ozó (O3) que protegeix els organismes de les mutacions cancerígenes que provoquen els raigs ultraviolats.

ARGÓ, NEÓ I HELI

Són gasos que no reaccionen amb altres substàncies (són gasos nobles) per la qual cosa no influeixen en la vida dels organismes.

DIÒXID DE CARBONI
És el gas que capten les plantes per a produir la matèria orgànica mitjançant la fotosíntesi. També és el que desprenen animals i plantes al respirar i el que es produeix en incendis i combustions. Aquest gas permet l’entrada de les radiacions solars però no la sortida de la calor que desprenen les roques i l’aigua escalfada. A causa de aquest fenomen, anomenat efecte hivernacle, l’augment del CO2 produït per la combustió del petroli i del carbó està provocant l’escalfament del planeta i s’està produint un canvi climàtic.

REACCIONS D’OXIDACIÓ

RESPIRACIÓ CEL·LULAR

Els organismes heteròtrofs necessiten alimentar-se de matèria orgànica, és a dir, alimentar-se d’altres organismes, ja siguin vius o morts. En una primera etapa es produeix la digestió dels aliments fins arribar a unes molècules petites (nutrients) capaços d’entrar en les cèl•lules. Dintre d’elles, en uns orgànuls anomenats mitocondris, reaccionen amb l’oxigen (l’anomenada respiració cel•lular), alliberant l’energia que precisa l’ésser viu. La resta de les molècules de nutrients s’utilitzen per a crear reserves d’energia o per a generar estructures i així créixer. La reacció química de la respiració cel•lular és:

Matèria orgànica + oxigen —> Matèria inorgànica (diòxid de carboni + aigua) + Energia

COMBUSTIÓ

La combustió és un fenomen químic que es produeix quan cremen determinades substàncies combustibles – fusta, carbó, oli o alcohol -, i produeix llum, calor i gasos, que transformats en flames consumeixen tota la matèria fins deixar-la reduïda a cendres.

CORROSIÓ

La corrosió és el tercer tipus de reacció d’oxidació. Es produeix per la reacció química de l’oxigen amb un metall. Per exemple, la corrosió del ferro consisteix en la transformació del ferro en òxid de ferro, quan reacciona amb l’oxigen.

L’ESTRUCTURA DE L’ATMOSFERA

A l’atmosfera es poden diferenciar cinc capes en funció de la seva composició en gasos i de la seva temperatura. Es recomana estudiar-les començant per la capa inferior, la troposfera, que és en la que vivim, i continuar en ordre ascendent.

TROPOSFERA

Arriba fins els 13 km. Conté el 80% dels gasos i gairebé tot el vapor d’aigua. En ella cada 100 m més d’alçada la temperatura descendeix 0,65 ºC arribant a -60 ºC als 13 km. Predominen els moviments verticals d’aire, com les anomenades corrents de convecció. En ella es produeixen les precipitacions (pluges i nevades).

ESTRATOSFERA

Comença als 13 km i arriba fins els 50 km. En ella predominen els moviments horitzontals de l’aire, d’aquí el seu nom. Conté la capa d’ozó que absorbeix les radiacions UV, reacció que desprèn energia, la qual cosa fa augmentar la temperatura d’uns -60 ºC als 13 km fins quasi els 80 ºC als 50 km.

MESOSFERA

Comença als 50 km i arriba fins els 80 km. És una capa sense ozó ni vapor d’aigua. En ella els meteorits es posen incandescents i es produeixen les estels fugaços. La temperatura descendeix d’uns 80 ºC als 50 km fins -80 ºC als 80 km.

IONOSFERA

Comença als 80 km i arriba fins els 500 km. A mesura que s’ascendeix la temperatura passa d’uns -80 ºC a més de 1000 ºC. Conté partícules carregades d’electricitat (ions), d’aquí el nom d’ionosfera. Reflecteix les ones de ràdio i en ella es produeixen les aurores boreals que s’observen des de les zones polars.

EXOSFERA

És la capa més externa de l’atmosfera. Comença a partir dels 500 km d’alçada. Presenta poques molècules d’aire i molt separades, per la qual cosa és molt difícil saber on acaba (aproximadament deu arribar als 2000 km).

Si voleu veure el següent video aneu a l’enllaç: http://educacion.practicopedia.com/ciencias-naturales/como-es-la-estructura-de-la-atmosfera-terrestre-10713

LA CONTAMINACIÓ DE L’AIRE

Hem vist que l’aire està format per la barreja d’una sèrie de gasos. Però en l’aire (sobretot en zones industrialitzades) conté altres substàncies contaminants. Els clorofluorocarbonis (CFC) utilitzats en aerosols, frigorífics i condicionadors d’aire;
òxids de sofre (originats en la combustió del carbó) i els òxids de nitrogen (originat en els motors dièsel) que juntament amb el vapor d’aigua donen lloc a substàncies àcides que cauen amb la pluja, l’anomenada pluja àcida, que acidifica el sòl i mata a les plantes;
carbonet de la combustió i la pols de les pedreres que provoquen malalties de les vies respiratòries i al•lèrgies, i les dioxinesque són substàncies produïdes en la incineració d’escombraries que afavoreixen l’aparició de càncers.

LA PLUJA ÀCIDA

La pluja àcida és una conseqüència de la presència d’òxids de sofre i de nitrogen a l’atmosfera generats en activitats de combustió per produir energia. Els òxids de sofre es produeixen en la combustió de carbó o de petroli; els òxids de nitrogen es produeixen en totes les combustions especialment en les dels motors dels vehicles.

Els òxids de sofre i nitrogen, en combinar-se amb l’aigua de l’atmosfera, formen petites gotes d’aigua que contenen àcid sulfúric i àcid nítric. Aquestes gotes poden créixer fins a convertir-se en gotes de pluja. Si aquesta pluja és rica en àcid sulfúric té un pH molt baix, inferior a 4,5, i aleshores es parla de pluja àcida.

La pluja àcida té efectes negatius sobre la vegetació i ecosistemes aquàtics associats. La pluja àcida crema les fulles dels arbres i les plantes provocant la seva defoliació. També augmenta l’acidesa de l’aigua del sòl, la qual cosa provoca una mala absorció de sals i aigua per les plantes a través de les arrels i la mort de molts organismes que no poden suportar aquesta acidesa.

A continuació teniu un video que us ajudarà a entendre la pluja àcida:

LA DESTRUCCIÓ DE LA CAPA D’OZÓ

Alguns gasos com els clorofluorocarbonis (CFC) utilitzats en aerosols, frigorífics i condicionadors d’aire destrueixen l’ozó, per la qual cosa s’aprima la capa d’ozó. Aquest aprimament es coneix amb el nom “forat de la capa d’ozó”. La capa d’ozó es troba a l’estratosfera i ens protegeix d’un excès de radiació solar.

En el següent video podeu veure una explicació sobre aquest fet:

Mireu el video per veure com ha evolucionat la destrucció de la capa d’ozó:

L’EFECTE HIVERNACLE

La temperatura de la Terra és perfecta per a la vida. Ni massa freda, com a Mart, ni massa calenta com a Venus. Gràcies a aquestes condicions la vida s’estén per tot el nostre planeta.

La Terra s’escalfa gràcies a l’energia del Sol. Una part d’aquesta energia que arriba a l’atmosfera és reflectida en direcció a l’espai, una altra part molt petita és absorbida i la resta travessa l’atmosfera i escalfa la Terra.

Però quan l’energia és reflectida des de la Terra es produeix un fenomen diferent. Alguns gasos de l’atmosfera, com el CO2 i el vapor d’aigua, la retenen, absorbeixen gran part de l’energia i eviten que torni a l’espai. Això contribueix a mantenir el planeta calent.

Així, doncs, l’atmosfera deixa passa la radiació del Sol per tal que escalfi la Terra, però impedeix que la radiació de la Terra escapi a l’espai. És molt semblant al que passa als hivernacles, amb la diferència que l’hivernacle utilitza el vidre i no pas els gasos de l’atmosfera per retenir l’escalfor. Per això aquest fenomen natural ha rebut el nom d’efecte hivernacle. Si l’escalfor no restés retinguda a l’atmosfera, la Terra es glaçaria.

Aquí podeu veure un video explicatiu:

ANATOMIA I FISIOLOGIA

L’aparell excretor, també anomenat aparell urinari, s’encarrega de filtrar la sang: recull les substàncies residuals que transporta la sang juntament amb una mica d’aigua, i expulsa aquestes substàncies del cos en forma d’orina. Està format pels ronyons i les vies urinàries.

Els ronyons són dos òrgans en forma de mongeta situats a la part posterior de l’abdomen. La seva funció és filtrar la sang i formar l’orina. La sang entra en els ronyons per una artèria, que es ramifica en múltiples capil·lars, els quals es reuneixen de nou en una vena, que surt dels ronyons. En els capil·lars dels ronyons, la sang expulsa les substàncies residuals i una moca d’aigua, les quals formen l’orina.

Perquè els ronyons funcionin correctament, convé beure molta aigua. A més, és poc saludable retenir molta estona l’orina a la bufeta.

Les vies urinàries s’encarreguen d’expulsar del cos l’orina que es formen als ronyons. Els urèters, que són dos tubs que uneixen els ronyons amb la bufeta de l’orina. La bufeta de l’orina, que és una cavitat on s’acumula l’orina. La uretra, que és el conducte que comunica la bufeta amb l’exterior. L’extrem de la uretra està envoltat per un múscul circular, anomenat esfínter, que està contret per impedir que l’orina surti. Quan es relaxa, es produeix l’expulsió de l’orina.

L’EXCRECIÓ

L’excreció és l’expulsió a l’exterior dels productes perjudicials o inútils que hi ha a la sang i al plasma intercel·lular. Els principals productes d’excreció són la urea, les sals minerals i les substàncies que no poden ser degradades per les cèl·lules, com per exemple determinats medicaments i additius alimentaris. La major part d’aquestes substàncies és eliminada per l’orina que es el resultat de la filtració de la sang pels ronyons.

A més de l’orina, el cos elimina altres substàncies:

• Quan respirem, eliminem un tipus de substàncies residuals, el diòxid de carboni.

• Per la pell eliminem també substàncies residuals en forma de suor.

• Per l’anus eliminem aquelles substàncies dels aliments que no hem digerit.

En el següent enllaç trobareu més informació, esquemes i dibuixos explicatius i exercicis d’autoavaluació:

http://www.xtec.es/~ajimeno/cn3eso/10excretor/10excrecio.htm

HÀBITS SALUDABLES I NO SALUDABLES PER AL SISTEMA EXCRETOR

Els següents hàbits saludables poden fer que les afeccions quedin reduïdes o siguin menys probables:

• Beure abundant líquid, preferiblement aigua. Les aigües aptes per al consum són aptes per a aquesta funció, no té sentit comprar aigües minerals embotellades perquè tenen major qualitat

• Les aigües amb abundància de sals poden augmentar alguna cosa el risc de càlculs

• Begudes amb complements minerals en el cas de pèrdua de sals abundants; en casos com una excessiva sudoració o diarrea perllongada es perden moltes sals minerals per la pell o el digestiu. En aquestes circumstàncies el ronyó no pot mantenir nivells d’electròlits adequats en sang i és aconsellable complementar-los en la ingesta.
• Mesures higièniques i preventives enfront de malalties que es contrauen amb contacte sexual

Altres hàbits és millor evitar:

• Substàncies tòxiques que afectin als ronyons, inclosos medicaments
• Dietes poc saludables que causin obesitat, diabetis o hipertensió
• Begudes isotòniques si no hi ha necessitat d’elles
• Contagis per contacte sexual

MALALTIES DE L’APARELL EXCRETOR

Quan els òrgans excretors funcionen malament, s’emmagatzemen dins del cos substancies tòxiques o verinoses. Les causes més freqüents de les malalties en les vies excretores es deuen a alteracions funcionals de les mateixes o a la presència de determinats microorganismes.

Entre aquestes malalties destaquen:

• Càlculs renals: són petites pedres que es poden formar tant en el ronyó com en la pelvis renal per la presència de dipòsits de cristalls d’oxalat de calci transportats per l’orina. Quan són petits són evacuats per l’orina sense problemes, si són majors en grandària produeixen un gran dolor, el còlic renal, i si són tan grans que no poden ser expulsats de forma natural, s’ha de recórrer a la cirurgia o a la litotrícia, tractament a base d’ones de xoc que polvoritzen les pedres.

• Cistitis: és una inflamació de la paret de la bufeta urinària. Algunes poden escampar-se fins afectar el ronyó. La majoria les causa una infecció bacteriana.
• Insuficiència renal aguda: és la incapacitat dels ronyons per a fer les seves funcions, és a dir, mantenir estables les condicions de l’organisme. En la insuficiència renal crònica hi ha un deteriorament progressiu i irreversible de la funció renal, que acaba portant a la necessitat d’hemodiàlisi. Serà aguda o crònica segons la durada.
• Nefritis: inflamació del ronyó.

Per a més informació podeu consultar el següent enllaç: http://blocs.xtec.cat/cai2/2008/03/07/lexcreccio-i-laparell-excretor/

A continuació teniu un vídeo on es resumeix tot el que heu après en aquesta unitat: