Disciplina: QUÍMICA

3ª Série/Ano

Volume 1/1º 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 trasnsversais

SA 1

A ATMOSFERA PODE SER CONSIDERADA UMA FONTE DE MATERIAIS ÚTEIS PARA O SER HUMANO?

(2 aulas)

Conteúdos e temas: composição média do ar atmosférico; obtenção do oxigênio, do nitrogênio e dos gases nobres por destilação fracionada do ar atmosférico; diversos usos do oxigênio, do nitrogênio e dos gases nobres.

Competências e habilidades: desenvolver a leitura e a interpretação de textos, de tabelas, de esquemas e de linguagens próprios da Química; desenvolver as habilidades de síntese e de argumentação consistentes exigidas em algumas questões que acompanham os textos; compreender o processo da destilação fracionada no nível macroscópico para poder explicá-lo no nível microscópico; buscar, selecionar, organizar e relacionar dados e informações apresentados em diferentes mídias e representados em diferentes formas para resolver problemas.

Sugestão de estratégias de ensino: discussões desencadeadas por perguntas e por análises de informações; leitura de textos seguida de discussões; pesquisas em material escrito e na internet.

Descrição das atividades: O estudo pode ser iniciado por meio de questões sobre a composição do ar (CP pág. 12). O objetivo é permitir que os alunos relacionem o que já sabem sobre o ar atmosférico com o que será estudado. Pode-se apresentar o texto (partes I e II) que irá fornecer informações sobre os gases que compõem o ar atmosférico e sobre o processo industrial, chamado destilação fracionada, atualmente usada para separá-los.

Organize a classe em um circulo para realização da leitura em voz alta. Pode-se pedir que anotem as palavras desconhecidas e que as procurem em dicionário. Após a leitura e repostas das questões, os alunos podem ler as repostas para classe, chegando a um consenso. Outras sugestões de leitura em “Recursos para ampliar a perspectiva do professor e do aluno para compreensão do tema”. Sugestão de pesquisa individual para o aprofundamento do estudo relacionando forças interpartículas e ponto de ebulição (orientação detalhada no CP pág. 15). Para pesquisa sobre o uso dos gases presentes no ar atmosférico, solicita-se pesquisa em livros ou na internet sobre os usos industriais, domésticos, urbanos e hospitalares dos gases nitrogênio, oxigênio e argônio.  

SA 2

ESTUDO DA SÍNTESE E DA PRODUÇÃO INDUSTRIAL DA AMÔNIA A PARTIR DOS GASES NITROGÊNIO E HIDROGÊNIO

 (4 aulas)

Conteúdos e temas: síntese da amônia pelo processo Haber; influência da pressão e da temperatura no controle da rapidez e do rendimento de transformações químicas; transformações químicas reversíveis que não se completam e entram em equilíbrio dinâmico.

Competências e habilidades: compreender como os contextos histórico, econômico e cultural se inter-relacionam e influenciam o desenvolvimento de um novo processo químico, no caso, o da síntese da amônia; analisar dados para compreender que existem transformações químicas que “não se completam” segundo as previsões estequiométricas; entender o que acontece em sistemas e processos químicos a partir de dados apresentados em tabelas e em descrições de procedimentos experimentais (experimentos teóricos); valorizar o controle de variáveis em um processo de investigação.

Sugestão de estratégias de ensino: discussões desencadeadas por perguntas e por análises de informações; leituras de textos seguidas de discussões.

Descrição das atividades: O objetivo desta SA é mostrar a importância do controle de condições externas em uma transformação química para que ela seja economicamente viável. A contextualização será feita por meio da leitura orientada do texto. Pode-se orientar o entendimento das palavras desconhecidas. Se preferir, o professor poderá dar uma aula expositiva dialogada envolvendo as idéias do texto. As informações fornecidas pelo texto deverão permitir que os alunos concluam que existem reações que alcançam o “equilíbrio químico” (produtos e reagentes coexistem – as quantidades podem ser modificadas dependendo das condições de pressão e de temperatura). Deve-se ressaltar: quando Haber começou seu trabalho já sabia que a síntese da amônia aparentemente não se completava (colocando-se quantidades estequiométricas de hidrogênio e de nitrogênio chegava um momento que a quantidade de amônia atingia um limite máximo).

Uma das dificuldades encontradas na aprendizagem de equilíbrio químico está no fato de se acreditar que, em sistemas que atingiram o equilíbrio químico, as quantidades de reagentes são iguais às quantidades de produtos formados. O correto é: um sistema atinge um equilíbrio químico quando as quantidades de reagentes e produtos, naquelas condições de pressão e temperatura, não mais se alteram. Isso, entretanto, não significa que as quantidades de reagentes e produtos tenham que ser iguais. A idéia de transformações químicas que não se completam de acordo com as previsões estequiométricas pode ser trabalhada por meio dos exercícios. Caso ache necessário, o professor pode propor outras perguntas e exercícios para reflexão do que já foi estudado (CP pág. 22). Pode-se continuar a leitura do texto, destacando os passos de Haber para tentar achar uma maneira de obter maior quantidade de amônia. Deve-se analisar a tabela do texto (CA pág.13) que relaciona as porcentagens de amônia formada usando as perguntas sugeridas no texto.

Avalie o entendimento dos alunos pedindo que eles localizem algumas informações no texto (detalhes CP pág. 23).

Para concluir o estudo, será ressaltada a importância do nitrogênio nos sistemas natural e produtivo, solicitando que os alunos busque em livros de Biologia o ciclo do nitrogênio para perceberem que a síntese de proteínas, indispensáveis à vida, não seria possível sem o nitrogênio. Reforçar a importância dos fertilizantes, para tal, o professor pode utilizar jornais que discutam a alta dos preços dos alimentos.

Como tarefa, os alunos podem ser solicitados a registrar em seus cadernos a importância do gás nitrogênio, da amônia e de seus derivados.

Perguntas como as da pág. 31 do CP podem ser adiantadas aos alunos para problematizar a próxima SA.

CUIDADO Não diga a frase “Após atingir o estado de equilíbrio, não se formam mais produtos”. Esta frase pode comprometer a ideia de equilíbrio dinâmico e de reversibilidade.  

SA 3

É POSSÍVEL ALTERAR A RAPIDEZ COM QUE UMA TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA OCORRE?

 (5 aulas)

Conteúdos e temas: variáveis que podem modificar a rapidez de uma transformação química (concentração, temperatura, pressão, estado de agregação e presença do catalisador) e procedimentos experimentais relativos a esse estudo.

Competências e habilidades: organizar, relacionar e interpretar dados para chegar a conclusões sobre as variáveis que podem alterar a rapidez com que uma transformação química ocorre; recorrer aos conhecimentos desenvolvidos sobre as variáveis que podem afetar a rapidez do processo de deterioração dos alimentos para a elaboração de propostas de intervenção solidária na sociedade; reconhecer o papel da Química no sistema produtivo, analisando a importância dos estudos relacionados ao uso dos catalisadores.

Sugestão de estratégias de ensino: experimentos e questões apresentadas nos roteiros.

Descrição das atividades: A expressão velocidade pode não ser mais adequada para descrever as diferenças nos tempos em que ocorrem as transformações químicas. A expressão taxa de transformação seria mais interessante.

Inicialmente, a abordagem dos fatores que afetam a rapidez das reações deve ser feita em nível macroscópico, sem entrar nas discussões relacionadas ao comportamento dos átomos.

Deve-se solicitar aos alunos que retomem o texto lido na atividade anterior e apontem os fatores que podem afetar a rapidez da síntese da amônia. Podem ser propostos experimentos que os levem a reconhecer e a analisar como as variações de temperatura e do estado de agregação dos materiais podem afetar a rapidez de uma transformação química. A turma deve ser organizada em grupos de três ou quatro alunos. Os comprimidos podem ser divididos em quatro partes (usar dois quartos na parte I e o restante na parte II). Se necessário, os experimentos podem ser realizados na sala de aula. Para a análise dos resultados, as previsões feitas antes de cada experimento devem ser retomadas, devendo os alunos explicar possíveis incoerências entre elas e os resultados obtidos. Podem ser realizadas a síntese e a análise das observações feitas. Sugere-se colocar na lousa os resultados obtidos pelos diferentes grupos. Para maiores explicações sobre como proceder nas discussões dos experimentos, consultar as páginas 38 e 39 do CP. Deve ser concluído que se nos experimentos feitos vários fatores tivessem sido variados ao mesmo tempo, não seria possível analisar a influencia de cada um deles.

Pode ser proposta uma atividade extraclasse na qual os alunos levantem os conhecimentos da comunidade local sobre os fatores que podem afetar a degradação dos alimentos, para isso, pode ser utilizado o roteiro sugerido (CP pág. 41). Os resultados podem ser divulgados por meio de cartazes afixados na escola apresentando as porcentagens de pessoas que consideram ou não importante atentar para os prazos de validade entre outras informações.

Concluindo, pode ser avaliada a necessidade ou não de esclarecer a população sobre a importância de conhecer formas e limitações dos processos de conservação dos alimentos.  

 

SA 4

COMO UTILIZAR MODELOS MICROSCÓPICOS PARA EXPLICAR AS DIFERENÇAS NA RAPIDEZ DAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS?

 (4 aulas)

Conteúdos e temas: modelos explicativos para compreender a rapidez das transformações químicas.

Competências e habilidades: aplicar modelos microscópicos para explicar os fatores que podem afetar a rapidez das transformações químicas; desenvolver conexões hipotético-lógicas utilizando modelos microscópicos que possibilitem previsões acerca das diferenças na rapidez das transformações químicas.

Sugestão de estratégias de ensino: leitura e discussão de textos.

Descrição das atividades: Iniciar a atividade estimulando os alunos a elaborar modelos microscópicos que possam explicar alguns dos fenômenos que observam usualmente. Frisar que modelos são representações limitadas (esferas de cores diferentes apenas para diferenciar os átomos). Podem ser retomadas as discussões do 2º bimestre do 2º ano sobre as interações entre partículas, para isso podem ser usadas questões como as do CP páginas 43 e 44 para que os alunos responda-as em grupos de 4 ou 5 estudantes. Após uma breve discussão, as respostas devem ser elaboradas por escrito, os desenhos podem ser transcritos na lousa pelos próprios alunos. Proponha uma discussão sobre as diferenças de comportamento da molécula de água com a variação de temperatura.

Para retomar a visão microscópica das transformações químicas, podem ser propostas questões (CP pág. 45). Pode ser lançada a ideia das colisões efetivas (choque efetivo). É importante estabelecer relações entre a rapidez de movimentação das partículas e a rapidez das transformações. Fazer relações: o aumento da temperatura  moléculas dos reagentes se movendo com > rapidez  colidindo com mais força e mais frequentemente. É importante também estabelecer relações entre concentração dos reagentes, colisões e rapidez das transformações (CP pág. 46). Devem-se estabelecer relações entre superfície de contato entre reagentes, colisões entre partículas e rapidez das transformações (CP pág. 47). Para discussão sobre catalisadores, pode ser feita a leitura do texto em conjunto com a classe, destacando os pontos mais importantes. Utilize as questões para análise do texto. Lição de casa. Conclua a SA solicitando que alunos realizem as atividades (CA págs. 42 até 46).

Articulação com livro Didático

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