Disciplina: QUÍMICA

1ª Série/Ano

Volume 2/4º Bimestre

CADERNO DO PROFESSOR/ALUNO

 

Situação de Aprendizagem (Número/título)

Sequência Didática

Recursos audiovisuais e/ou de TIs  sugeridos no caderno

Recursos audiovisuais e/ou de TIs sugeridos pelo PCNP

Interfaces interdisciplinares / Temas transversais

SA5

QUANTIDADE DE MATÉRIA E SUA UNIDADE (MOL)

(4 aulas)

Conteúdos e temas: quantidade de matéria, mol e massa molar.

Competências e habilidades: estabelecer relações entre quantidade de matéria, massa e número de partículas.

Sugestão de estratégias de ensino: atividade de analogia com o conceito de quantidade de matéria; exercícios.

Descrição das atividades: Pesquisa em Grupo – esta pode ser apresentada na forma de seminários, debates, cartazes, relatórios ou outro meio que o professor julgar adequado. Essa apresentação constitui a Atividade 2 da Situação de Aprendizagem 4 e é conveniente propô-la no início do bimestre para que os estudantes tenham tempo suficiente para prepará-la.

Sugere-se iniciar a atividade por meio de pesquisas em grupo (CA. pág. 3). Cada grupo pode estudar um metal diferente (alumínio, manganês, estanho, zinco, níquel, ouro, cromo ou chumbo). Sugere-se solicitar relatórios parciais, em datas predefinidas ao longo do bimestre, contendo um ou dois tópicos já pesquisados, a fim de acompanhar os progressos, e não apenas de seu produto final. O professor deve estimular a produção de cartazes para expor na sala de aula ou resumos, em forma de folhetos, para distribuir aos outros grupos, a fim de gerar motivação e mobilizar outras competências que, em geral, não são desenvolvidas nas aulas de Química.

Atividade 1 – Contando grãos

Providencie dicionários de português para que seja solicitado aos estudantes que consultem os termos “resma”, “dúzia”, “cento”, “grosa”, “milha”, “galão” e “arroba”. Podendo ser lidos para toda a turma e registrados na lousa. Os estudantes (em grupos ou individualmente) poderão criar uma unidade de quantidade de grãos e usá-la para determinar e representar diferentes quantidades (grãos) de arroz, feijão e milho. O objetivo é desenvolver uma analogia com a unidade de quantidade de matéria.

Os dados da tabela podem ser utilizados na atividade ou, caso haja uma balança com boa sensibilidade na escola (duas ou três casas decimais), os próprios alunos poderão determinar esses valores de massa, com o auxílio do professor. Deve-se orientar os estudantes com relação às unidades de massa desejadas nas respostas finais [grama (g) ou quilograma (kg), e talvez usar notação científica]. Na página 13 do CP é apresentada uma forma interessante de trabalhar quantidades fixas de alguns grãos e quanto as mesmas equivalem em massa.

Sugere-se elaboração de uma síntese da atividade, enfatizando a relação entre massa, número de grãos e unidade de quantidade de grãos. Fazer analogia com os alunos  assim como foi criada pelos estudantes uma unidade fictícia para calcular e representar quantidades de grãos, na Química há uma unidade real apropriada para calcular e representar quantidades de matéria (átomos, moléculas e outras espécies químicas).

Atividade 2 – Unidade de quantidade de matéria

Realize uma exposição dialogada em sala de aula, registrando as informações na lousa, de forma resumida, sobre as relações entre massa e número de partículas serão estabelecidas na construção do conceito de quantidade de matéria. É interessante informar que na Química, o uso de unidades convenientes para representar as quantidades de partículas é ainda mais significativo. Assim, com o passar do tempo, os químicos adotaram o número de átomos presentes em 12 g de carbono, obtido experimentalmente, como a unidade da grandeza quantidade de matéria (n). Esse número de átomos de carbono foi então denominado de mol, unidade cujo símbolo também é mol. Sugere-se escrever na lousa o valor de 602 sextilhões por extenso para que os alunos percebam a grandeza desse valor: 602 000 000 000 000 000 000 000. É preciso lembrar que o fato de haver exatamente a mesma quantidade de partículas em 1 mol de uma substância X ou de Y não significa dizer que 1 mol de X tenha a mesma massa que 1 mol de Y. Lembrá-los da atividade 1 na qual unidades de quantidades de grãos são relacionadas com suas respectivas massas. O conceito de massa molar pode ser apresentado como a massa de 1 mol de partículas de certa espécie química. Pode-se apresentar na lousa uma relação de algumas substâncias, suas fórmulas químicas e respectivas massas molares. Na página 15 do CP é apresentado um esquema explicativo dessa relação.

Lição de Casa – São apresentadas algumas sugestões de questões com o propósito de exercitar as informações trabalhadas nas atividades.

IMPORTANTE – Como os conceitos envolvidos nesta SA não são simples, deve-se dar tempo para que os estudantes possam desenvolver seu raciocínio e construir seu conhecimento. Ao desenvolver esses conteúdos, deve-se preferir questões simples, pois questões complexas podem resultar em um acúmulo de dúvidas e problemas conceituais, que poderão ser transferidos para as etapas escolares seguintes.

PROCOBRE. Apresenta diversas informações sobre o cobre, sua produção, notícias etc.

Disponível em: http://www.procobre.org/pr/index.html

SA 6

PREVISÃO DAS QUANTIDADES DE REAGENTES E DE PRODUTOS NAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

(7 AULAS)

Conteúdos e temas: cálculos estequiométricos em massa, em mol e em número de átomos ou moléculas nas transformações químicas e, em especial, na siderurgia e na produção do cobre.

Competências e habilidades: interpretar unidades de medida e equações químicas; relacionar grandezas como quantidade de matéria, massa e número de partículas envolvidas nas transformações químicas; utilizar o raciocínio proporcional; fazer previsões sobre quantidades nas transformações químicas e avaliar as possíveis implicações das relações quantitativas nas transformações químicas que ocorrem no sistema produtivo.

Sugestão de estratégias de ensino: discussão em grupo; atividade experimental.

Descrição das atividades: Atividade 1 – Prevendo quantidades envolvidas nas transformações químicas: relação entre massa e quantidade de matéria

Para analisar as proporções existentes nas transformações químicas em termos de partículas, pode-se utilizar um exemplo de transformação química, como a formação da água pela combustão do hidrogênio, escrever a equação química na lousa, interpretá-la e inserir uma nova leitura: a da quantidade de matéria, em mol. Para facilitar o entendimento dos estudantes propõem-se questões, informando, para dada transformação química, a quantidade de matéria de um dos reagentes, e pergunta-se qual seria a quantidade de matéria do outro reagente e a do produto formado. No início, sugere-se utilizar números de fácil verificação da proporcionalidade (dobro, triplo, metade etc).

Roteiro de experimentação - Decomposição térmica do hidrogenocarbonato de sódio

Tem o objetivo de facilitar a compreensão do assunto estudado. Realize a análise do experimento por meio das questões (CA. pág. 13-15).

Atividade 2 – Prevendo quantidades envolvidas no processo de obtenção de ferro e de cobre

Realize uma exposição dialogada em sala de aula, registrando as informações na lousa, de forma resumida, enfatizando a importância da previsão de quantidades de reagentes consumidos e produtos formados no sistema produtivo. Pode-se questionar os alunos sobre como é possível prever a massa de carvão (considerando que o carvão contenha apenas átomos do elemento carbono) necessária para obter 1 tonelada de ferro, conhecendo-se a equação química e a proporção em mol existente entre ferro e carbono, assim como suas massas molares. Retome a equação de formação do ferro-gusa a partir do minério (Vol. 3). Pode-se sugerir que os alunos discutam o problema em grupos.

Retomando a equação de formação do ferro-gusa a partir do minério, já vista no Volume 3, pode-se sugerir que eles discutam em grupos esse problema.

Lição de Casa – São apresentadas algumas sugestões de questões com o propósito de exercitar e aprofundar as informações trabalhadas nas atividades.

Desafio! – Pode-se propor aos alunos, divididos em equipes de três componentes: prever quantas toneladas de carvão e de minério (óxido de ferro III) são utilizadas em uma indústria siderúrgica em um único dia, sabendo-se que essa siderúrgica produz diariamente 1,35 × 104 t de ferro-gusa. Um terço da turma calcularia a massa real de carvão, um terço calcularia a massa teórica de carvão e o restante calcularia a massa de minério necessária. Os dados obtidos podem ser anotados na lousa

IMPORTANTE – Sugere-se que, ao se perceber dificuldades dos alunos na realização dos cálculos ou sentir necessidade de reforçar esse conteúdo, sejam propostos mais exercícios sobre cálculo estequiométrico, que podem ser encontrados em livros didáticos.

SA 7

ENERGIA LIBERADA OU ABSORVIDA NAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

(2 aulas)

Conteúdos e temas: previsões quantitativas da energia envolvida nas transformações químicas.

Competências e habilidades: interpretar unidades de medida e equações químicas; relacionar grandezas como quantidade de matéria, massa e energia, utilizando o raciocínio proporcional.

Sugestão de estratégias de ensino: demonstração ou relato de experimento e discussão em grupo.

Descrição das atividades: Roteiro de experimentação - Reação entre alumínio e solução de hidróxido de sódio

Para facilitar o entendimento e a previsão da energia liberada ou absorvida em uma transformação química, sugere-se demonstrar ou relatar um experimento e realizar o cálculo da energia envolvida. Sugere-se a realização de uma transformação exotérmica, pois, pela medida da elevação da temperatura do sistema pode-se estimar o valor da energia liberada na reação.

Observação: quando se utiliza papel-alumínio, pode ocorrer a formação de um sólido escuro, que é o óxido de ferro formado nessa transformação química. Geralmente, o ferro é adicionado ao papel-alumínio para lhe dar maior resistência.

Lição de Casa – São apresentadas algumas sugestões de questões com o propósito de enfatizar a relação de proporcionalidade entre energia envolvida e massas de reagentes e produtos. Aprendendo a aprender – proposta de atividade na qual os alunos terão a oportunidade de realizar cálculos de conversão de unidades a partir da análise de rótulos de produtos alimentícios.

SA 8

IMPACTOS SOCIAIS E AMBIENTAIS DECORRENTES DA EXTRAÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS E DA PRODUÇÃO DE FERRO, COBRE E OUTROS METAIS

 (3 aulas)

Conteúdos e temas: impactos sociais e ambientais relacionados à mineração e produção de ferro e de cobre.

Competências e habilidades: analisar e julgar a importância dos metais para a sociedade apresentando posicionamentos sobre um modo sustentável de exploração desses materiais na sociedade contemporânea.

Sugestão de estratégias de ensino: exposição dialogada e seminário.

Descrição das atividades: Pode-se iniciar uma discussão apresentando os impactos socioambientais decorrentes da extração e produção de ferro e cobre, tema deste volume.

Atividade 1 – Impactos socioambientais da produção de ferro e cobre

Para introduzir as questões sobre os impactos socioambientais, Sugere-se construir, com os alunos, esquemas semelhantes aos apresentados nas Figuras 1 e 2, que procuram sintetizar as principais informações relacionadas à exploração dos minérios de ferro e de cobre. É  apresentado um texto com diversas informações relativas ao tema (no CA, Leitura e Análise de Texto). Propõe-se que o texto não seja lido durante a aula, mas que o auxilie na sua elaboração.

Atividade interdisciplinar - “A montanha pulverizada”

Sugere-se que esta atividade seja trabalhada com o professor de Língua Portuguesa.

Atividade 2 – Impactos socioambientais da produção de outros metais

No início do Caderno foi proposta uma Pesquisa em Grupo. Algumas orientações referentes aos temas, tópicos de pesquisa e critérios de avaliação para a realização dos seminários foram sugeridas no início da Situação de Aprendizagem 1 e podem servir, neste momento, para avaliar as apresentações que eles devem fazer. Portanto, pode-se organizar uma ordem de apresentação desses trabalhos, conforme a disponibilidade de tempo que possuir.

DEPARTAMENTO Nacional de Produção Mineral. Disponível em: http://www.dnpm.gov.br

CETEM. Centro de Tecnologia Mineral.

Disponível em: http://www.cetem.gov.br/instituicao.htm

Os dois sites apresentam dados de produção nacional de diversos metais e exploração dos minérios.

PNEUMOCONIOSES. Disponível em: http://anatpat.unicamp.br/tapneumocon.html 

Apresenta informações sobre doenças pulmonares, algumas provocadas pelo processo de mineração.

Lingua Portuguesa

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