Disciplina: QUÍMICA

2ª Série/Ano

Volume 2/3º Bimestre

CADERNO DO 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 PCOP

Interfaces interdisciplinares / Temas transversais

SA 1

FORÇAS DE INTERAÇÃO ENTRE PARTÍCULAS NOS ESTADOS SÓLIDO, LÍQUIDO E GASOSO

(6 aulas)

Conteúdos e temas: interações entre íons, átomos e moléculas: volatilidade, temperaturas de fusão e de ebulição e forças de interação.

Competências e habilidades: construir e interpretar o conceito de forças interpartículas, relacionando-as às propriedades das substâncias iônicas, moleculares e metálicas; aplicar os conhecimentos adquiridos em situações do cotidiano que envolvem diferentes tipos de interação.

Sugestão de estratégias de ensino: trabalho em grupo; análise de tabelas; interpretação de gráficos; aulas expositivas dialogadas; pesquisas; atividade prática; elaboração de textos; seminários.

Descrição das atividades: Atividade 1 – Leitura e análise de Texto

Descobrindo o conhecimento dos alunos – Você pode iniciar o tema apresentando o texto e as questões seguintes para ser resolvidas por eles e, posteriormente, discutidas com toda a classe (CA pág. 4).

Atividade 2 – Forças de interação entre íons: explicando propriedades de sólidos iônicos

Pode-se organizar os alunos em grupos e sugerir que retomem as informações sobre propriedades de algumas substâncias estudadas no Caderno anterior, tais como estado físico, temperaturas de fusão e de ebulição, condutibilidade elétrica, solubilidade em água e outras. Você pode sugerir que organizem essas informações em uma tabela e, a partir de sua análise, identifiquem a natureza das ligações nas substâncias, usando para isso conhecimentos sobre as ligações químicas (CA pág. 5, Atividade 2).

O experimento apresentado no CA pág. 6 (Roteiro de Experimentação) pode ajudar os alunos na percepção das interações eletrostáticas entre os íons de carga positiva e os de carga negativa como, por exemplo, na formação do cristal de cloreto de sódio. Os alunos podem ser divididos em grupos para realizar a tarefa (CA pág. 7 – questões 1 a 6).

Desafio! - (CA pág. 8 - Questão 1) Pode-se lançar a questão e aguardar as respostas dadas pelos alunos, fazendo com que eles manifestem suas ideias. Depois, você pode auxiliá-los, apresentando as devidas explicações. Dando prosseguimento à discussão, pode-se perguntar como os alunos explicariam as altas temperaturas de fusão e de ebulição que os sólidos iônicos apresentam por meio do modelo de interações eletrostáticas entre íons (CA pág. 9 - Questão 2). Para verificar a aprendizagem, é proposta uma questão como Lição de Casa (CA pág. 9).

Atividade 3 – Forças de interação e as substâncias moleculares: que forças de interação mantêm as moléculas unidas?

A atividade poderá ser iniciada após a retomada dos dados fornecidos sobre o butano no Caderno do 2º bimestre (CP pág. 13).

É possível perguntar aos alunos (CA pág. 10 - exercícios 1 a 6), por exemplo, que tipo de ligação existe entre os átomos de C e os de H e lembrar os valores de eletronegatividade de ambos. A partir dessa introdução, você pode pedir aos alunos que representem os estados gasoso e líquido do butano e imaginem o que mantém as moléculas mais próximas no estado líquido. O que se pretende, neste momento, é que eles percebam que deve haver alguma força de interação entre essas moléculas. Você pode explicar como cargas instantâneas estabelecem um dipolo temporário na molécula, chamado de dipolo instantâneo. O dipolo formado pode induzir outro dipolo em uma molécula adjacente. Esses dipolos temporários orientados na mesma direção resultam em forças atrativas entre as moléculas (chamadas forças de dispersão de London). Você pode perguntar sobre a intensidade e se podem ser comparadas com as interações entre os átomos na ligação covalente. O que se pretende com a questão é fazer com que os alunos percebam que as interações eletrostáticas que dão origem à ligação covalente são mais fortes do que as interações por dipolos instantâneos. Você também pode questionar o que acontece, no que diz respeito às interações, quando se aquece butano líquido até a ebulição. Depois, é possível explicar que a energia que está sendo fornecida é utilizada para vencer as interações entre as moléculas, e não para romper as ligações covalentes entre os átomos. Como as interações “forças de dispersão de London” são fracas, a quantidade de energia a ser fornecida deve ser baixa para superá-las.

Desafio! (CA pág. 12) Por meio desta atividade, é possível perceber se os alunos compreenderam ou não o conceito de interação.

Você Aprendeu? – (CA pág. 13) Pode-se propor a análise da tabela, pedindo que discutam as possíveis interações intermoleculares e as ligações entre os átomos de cada espécie, para que os alunos possam aplicar os conceitos apresentados.

Para Saber Mais – (CA pág. 14) Esta atividade permite ampliar os conceitos desenvolvidos e relaciona as forças intermoleculares de interação com o tamanho das moléculas e suas massas molares. Os alunos podem trabalhar em grupos respondendo as questões propostas para uma posterior discussão coletiva. Eles podem redigir um texto que sintetize as ideias elaboradas, o que contribui para o desenvolvimento de competências relativas à comunicação e à expressão.

Atividade 4 – Ligações de hidrogênio e as propriedades peculiares da água

Você pode propor um trabalho para ser realizado em duplas, no qual os alunos analisam os dados sobre as temperaturas de ebulição de algumas substâncias, entre elas a água (CA pág. 17 – Exercício 1 a 8).

Desafio! CA pág. 19) Os alunos devem ser motivados a pensar em como se dá a interação entre as moléculas de água e a estrutura cristalina do NaCl. Você pode convidá-los a representar com um desenho essa interação, lembrando-os de que a molécula da água é polar,que há interações por ligações de hidrogênio entre elas e que o sal é formado por íons Na+ e Cl-.

Lição de Casa – Para ampliar a ideia da ligação de hidrogênio, pode-se propor aos alunos que analisem o gráfico (CA pág. 20), que contém informações sobre as temperaturas de ebulição de compostos de hidrogênio com elementos dos grupos 15 (do nitrogênio) e 17 (dos halogênios) da tabela periódica.

Questões para Sala de Aula - Os conhecimentos apresentados a respeito das interações intermoleculares podem ser utilizados na explicação a solubilidade de algumas substâncias em água e em solventes não polares. (CA pág. 23).

Lição de Casa - Para avaliar a aprendizagem, você pode pedir para que os alunos expliquem, em termos das interações intermoleculares, a solubilidade em água de substâncias como a glicose, a glicerina, o ácido fórmico e o ácido láurico (componente do óleo de coco) (CA pág. 24).

LABVIRT – SIMULAÇÕES.

http://www.labvirt.fe.usp.br

Neste site há várias simulações, feitas por estudantes, sobre a estrutura da matéria, ligações químicas e interações intermoleculares.

 

 

SA 2

FORÇAS DE INTERAÇÃO ENTRE PARTÍCULAS E SUBSTÂNCIAS MACROMOLECULARES

(4 aulas)

Conteúdos e temas: sólidos covalentes, macromoléculas: diamante, grafita, sílica e silicatos (vidros, cerâmicas etc.).

Competências e habilidades: buscar informações sobre alguns materiais utilizados pela sociedade e explicar suas propriedades, tendo como base os conhecimentos desenvolvidos; analisar informações sobre impactos ambientais, econômicos e sociais da produção e dos usos desses materiais para emitir julgamentos próprios relativos a essas questões; desenvolver habilidades de escrita e de comunicação oral; desenvolver habilidades de trabalho em equipe.

Sugestão de estratégias de ensino: trabalho em grupo; pesquisas; elaboração de textos; cartazes; seminários.

Descrição das atividades: Pesquisa Individual: “Conhecendo as propriedades e a estrutura de outros materiais”

Para a ampliação do tema “ligações covalentes”, propõe-se o estudo de algumas substâncias conhecidas, como a grafita, o diamante, a sílica e os silicatos, e, ainda, alguns produtos de importância para a sociedade, como vidro, pedras preciosas, cerâmicas e outros, que serão analisados em termos de suas estruturas e características. Uma sugestão é a de iniciar a atividade com uma breve exposição do conteúdo; em seguida, com os alunos organizados em grupos, você poderá apresentar a cada um deles uma proposta de pesquisa sobre uma das macromoléculas citadas.

Os estudantes podem procurar informações sobre composição química, estrutura, propriedades físicas, usos que a sociedade faz, fontes de obtenção, aspectos econômicos e impactos ambientais relativos à produção ou extração e aos usos desses materiais. Eles podem, ainda, elaborar cartazes com informações que relacionem as propriedades à estrutura e aos usos, impactos etc. Os cartazes podem ser expostos. Também é viável solicitar um texto-síntese da pesquisa realizada.

Você Aprendeu? – como forma de avaliação pode-se solicitar aos grupos a construção de um quadro-síntese correlacionando os tipos de substâncias, as partículas que os compõem, o tipo de ligação, as forças de interação interpartículas que neles atuam, as propriedades gerais que apresentam, exemplos de substâncias.

 

 

Levando em conta a natureza dos temas a ser pesquisados, a atividade pode ser interdisciplinar, integrando principalmente as áreas de Geografia, História e Biologia

SA 3

A PRESSÃO ATMOSFÉRICA E SUA INFLUÊNCIA NA TEMPERATURA DE EBULIÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS

(4 aulas)

Conteúdos e temas: interação interpartículas, pressão de vapor, temperatura de ebulição e evaporação.

Competências e habilidades: construir e aplicar um modelo explicativo para a ebulição; reconhecer a influência da pressão na temperatura de ebulição de líquidos; estabelecer relações entre altitude, pressão atmosférica e ebulição; prever temperaturas de ebulição em diversas cidades tendo como base a altitude e sua relação com a pressão ambiente; obter informações a partir da leitura de gráficos; ampliar o entendimento do mundo físico.

Sugestão de estratégias de ensino: aulas expositivas dialogadas; atividades.

Descrição das atividades: Pressão atmosférica x altitude - Questões para a sala de aula

Você pode pedir aos alunos que estabeleçam uma relação entre a altitude da região e as temperaturas de ebulição da água (CA pág. 26 – exercício 1). A relação maior altitude – menor pressão atmosférica pode ser estabelecida. Quanto menor a pressão atmosférica, menor é a quantidade de gases que exercem pressão naquela área (a composição porcentual do ar não muda, mas muda a pressão parcial dos gases na mistura). Você pode solicitar aos alunos que construam gráficos que mostrem a variação da pressão atmosférica com a altitude e a variação da temperatura de ebulição da água com a pressão atmosférica (CA pág. 27).

Lição de Casa - Questão 1 - Eles podem fazer desenhos para representar a evaporação do álcool e da água em sistemas fechados. Questão 2 - Pelo gráfico, percebe-se que, a uma mesma temperatura, o mais volátil e o que apresenta maior pressão de vapor é o álcool e o menos volátil, ou seja, o que apresenta menor pressão de vapor é a água (CA pág. 28).

Para Saber Mais - Você pode discutir a ebulição do etanol e de um hidrocarboneto, por exemplo. Para incentivar a reflexão, pode-se perguntar quais tipos de forças existem entre as moléculas do dimetilpropano e entre as do etanol e se essas forças explicam a ordem de grandeza das temperaturas de ebulição. É possível questionar, ainda, qual das duas substâncias é a mais volátil.

Lição de Casa - (CA pág. 30) – Como os alunos sabem que, nas condições ambientes, o álcool evapora mais facilmente do que a água, seria conveniente fornecer os valores de pressão de vapor a uma dada temperatura para esses dois líquidos. A pressão de vapor de um líquido varia com a temperatura em que o mesmo se encontra. Com o aumento da temperatura, a evaporação será maior e, assim, a pressão máxima de vapor aumentará. O esquema "Variação de pressão de acordo com a temperatura" (CP pág. 34) ilustra essas situações.

Os alunos podem explicar, em termos microscópicos, os diferentes valores de temperatura de ebulição da água em locais que apresentam pressões atmosféricas diferentes (CA pág. 31 - exercício 4).

Desafio! (CA pág. 32) – Os alunos podem ser motivados a saber mais sobre o processo de obtenção da glicerina destilada e suas aplicações comerciais e, também buscar informações sobre a destilação a pressão reduzida.

http://www.amigosdaagua.org.br/curiosidades.htm

 

 

SA 4

SÍNTESE DE IDEIAS SOBRE A TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA

 (2 aulas)

Conteúdos e temas: síntese dos conceitos tratados sobre as transformações químicas e as propriedades das substâncias.

Competências e habilidades: relacionar os níveis macroscópico, microscópico e simbólico envolvidos na construção do conceito de transformação química, considerando os conhecimentos adquiridos para a compreensão da formação das substâncias.

Sugestão de estratégias de ensino: construção de um diagrama (mapa conceitual) mostrando relações entre os conceitos envolvidos.

Descrição das atividades: Questão para a sala de aula - (CA pág. 34) Você pode apresentar uma lista de conceitos e ideias, pedindo aos alunos que os organizem, estabelecendo relações entre eles. No Caderno do Professor (pág. 39 e 40), são apresentados alguns conceitos tratados e um texto que mostra como eles podem ser relacionados.

Lição de Casa – (CA pág. 35) Como uma atividade-síntese dos conceitos relacionados às transformações químicas que foram discutidos nos Cadernos dos três bimestres, pode-se solicitar aos alunos que construam, em casa, como tarefa individual ou coletiva, um diagrama que relacione os conceitos apresentados. Caso os alunos tenham muita dificuldade na realização da tarefa, pode-se apresentar o mapa sugerido na “Grade de avaliação” (CP pág. 41) sem as relações entre os conceitos (ressaltadas em vermelho) e solicitar a eles que as estabeleçam e as expliquem. Essa atividade deverá ser discutida em sala, pois representa uma síntese do estudo.

 

 

 

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