COLÉGIO ESTADUAL MARUMBI - Ensino Fundamental, Médio e Normall Professoras: Josiani Romani Rabassi e Maria Luiza Zanão Bedin Disciplina: Química Curso: Ensino Médio Série: 3º Ano Turmas: A e B 1. Título da proposta: Benefícios e Malefícios do etanol 2. Conteúdos: Conteúdo estruturante: Química Sintética Conteúdo básico: Funções Orgânicas Conteúdos específicos: Álcoois 3. Quantidade de aulas: 04 4. Etapa: Ensino Médio 5. Recursos a serem utilizados: - Livro Didático - TV multimídia - Canudo de refrigerante - Resina epóxi - Caneta retroprojetor - Álcool combustível - Álcool comercial - Fermento de pão 6. Encaminhamentos metodológicos: Para o desenvolvimento desta proposta sugerimos ao professor que utilize 04 aulas, ficando ao encargo do professor adaptar a proposta de acordo com suas necessidades. Aula 1 Iniciar a aula colocando em discussão algumas questões para problematização: - Onde encontramos o álcool no nosso dia-a-dia? Qual a sua importância? - Que álcool é adicionado à gasolina? E nos produtos de limpeza? - Como o abuso do álcool interfere na vida do indivíduo? - Qual a matéria-prima natural utilizada para produzir o etanol no Brasil? Qual o seu papel na economia do país? Após as discussões, apresentar aos alunos a definição de álcool, o grupo funcional hidroxila, a nomenclatura oficial e a usual. Aula 2 Apresentar dois vídeos sobre o processamento da cana-de-açúcar, em seguida explorar a fermentação alcoólica, dizer que é um processo exotérmico de transformação química de açúcares (C6H12O6) em etanol (C2H5OH) e dióxido de carbono (CO2) (Equação 1). Explicar que o microorganismo responsável pelo processo de fermentação alcoólica é uma levedura (Figura 1) vulgarmente conhecida como fermento de pão (Figura 2). Caso o professor queira, pode levar fermento de pão para os alunos visualizarem. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 Equação 1 Figura 1 - Célula de levedura vista no microscópio Fonte: http://hypescience.com/levedura-manipulada-pode-aumentar-producao-de-bioetanol/. Acesso em 03/11/2014 Figura 2 - Fermento de pão Fonte: http://www.casacoisasesabores.com.br/2013/04/dica-de-sabado-como-substituir-o.html. Acesso em 03/11/2014 Além da cana-de-açúcar outros materiais também podem ser utilizados como matéria-prima para a produção do etanol, tais como, o milho nos EUA e a beterraba na Europa. Aula 3 Abordar a questão da concentração do etanol nas bebidas, sendo esta determinada através da densidade da solução e expressa normalmente pela escala Gay Lussac (ºGL), que indica a porcentagem em volume de etanol presente em uma solução. É por meio da densidade que se pode verificar, através do uso de densímetros apropriados (Figura 3), se o álcool vendido nos postos de combustíveis está dentro das especificações exigidas. Quanto mais denso for o líquido, maior a tendência do densímetro flutuar nele. Comparando-se os níveis de flutuação em vários líquidos, é possível estimar suas densidades. Figura 3 - Densímetro de álcool Fonte: http://www.multitecrs.com.br/system/arqup/096ee7d51aa16e60c3eb7be220a3fe3c.jpg. Acesso 04/11/2014. Construir com os alunos um densímetro alternativo utilizando um canudo de refrigerante com uma das extremidades vedadas. No tubo formado deve-se colocar um pouco de areia, em quantidade suficiente para permitir que ele se mantenha na vertical e flutue na água pura. Marcar o nível de flutuação do densímetro na água, em seguida, mergulhar o densímetro no etanol comercial e fazer uma nova marcação. Pedir aos alunos que observem as marcações e respondam qual líquido é mais denso. Caso o professor queira, pode-se usar o densímetro construído para medir a densidade da cerveja e da cachaça e relacioná-los com seus teores alcoólicos. Aula 4 Iniciar a aula explicando que as bebidas alcoólicas são classificadas em dois grupos: as bebidas destiladas (cachaça, uísque, vodca, etc.) e as não destiladas (cerveja, vinho, etc.). As bebidas não destiladas apresentam teor alcoólico de no máximo 15º GL, além de possuírem sabor e aroma dependentes da matéria-prima e dos aditivos utilizados na fermentação, enquanto as bebidas destiladas apresentam teores alcoólicos elevados (Tabela 1). Tabela 1: Propriedades das bebidas alcoólicas Bebidas não destiladas Bebidas destiladas Teor alcoólico (ºGL) Aproxim. 4 Matéria prima Cevada Vinho 11 Uva Cachaça 40 Cana-de-açúcar Uísque 43 Cevada ou milho Cerveja Fazer a leitura e discussão do texto abaixo sobre o consumo abusivo do álcool e suas consequências na saúde humana. O etanol é formado por moléculas pequenas que são rápida e facilmente absorvidas após a ingestão. Tudo começa no estômago, que recebe a bebida, absorve parte da água e manda o restante para o intestino. O álcool (etanol) vai para o fígado, que o transforma em outra substância (acetaldeído), enviada então para os rins. Estes, por sua vez, encaminham o produto do álcool para a bexiga, onde ele será excretado. Cerca de 90% do álcool ingerido é absorvido na primeira hora, mas a eliminação demora de 6 a 8 horas. O corpo interpreta o álcool como se fosse açúcar, por conta das calorias (7 kcal por grama). Isso faz com que o pâncreas produza mais insulina para quebrar o açúcar no sangue. Assim, o nível de glicose diminui e a pessoa pode ter uma crise de hipoglicemia. O fígado tem uma reserva de glicose que funciona como uma espécie de tanque de energia alternativa. Quando alguém bebe em excesso, o álcool usa esse estoque. E o órgão não dói: os sintomas de problemas nele aparecem em outros lugares. Como cada indivíduo tem um fígado diferente, com uma potência distinta, alguns conseguem metabolizar mais álcool que outros. E, quando o fígado não dá conta de quebrar as moléculas de álcool rápido o bastante para serem processadas, a pessoa pode entrar em coma alcoólico, resultado de uma queda acentuada da glicose no cérebro. Se a pessoa suar frio, ficar tonta e chegar a perder a consciência, deve ser levada imediatamente a um pronto-socorro para receber glicose na veia. De acordo com os médicos, os efeitos do álcool são cumulativos e, quanto maior o teor alcoólico de uma bebida, maiores são os prejuízos. Por isso, tomar um "porre" eventual pode fazer tão mal quanto ingerir doses moderadas diariamente. Uma taça de vinho diária, porém, pode trazer benefícios ao coração. (Tabela 2) Tabela 2 - Efeitos da bebida no organismo Órgão Estômago e intestino Efeito da bebida Irrita a mucosa e retira a camada de proteção, pode levar a gastrite ou úlcera. Cérebro Tem ação tóxica e inibe os neurotransmissores, pode causar tremores. Fígado e rins Causa uma sobrecarga e destrói as células. Pâncreas Dificulta o trabalho e provoca lesões, pode provocar pancreatite. Coração Destrói as células, pode desencadear hipertensão. Sangue Pode levar a anemia. Sistema reprodutor É capaz de causar alterações menstruais, infertilidade e impotência. O etanol, segundo critérios médicos, é classificado como um depressor do sistema nervoso central. Seus efeitos são semelhantes à resposta humana a anestésicos. Inicialmente, há excitabilidade e aumento da sociabilidade, mas isso é resultante de depressão da inibição, e não da estimulação. À medida que a concentração do etanol na corrente sanguinea aumenta, a pessoa começa a sentir os efeitos prejudiciais desta substância. (Tabela 3) Tabela 3 - Efeitos do etanol, em função da concentração no sangue, num indivíduo de 70 Kg Porcentagem (em volume) Efeito no ser humano de álcool no sangue 0,05 Euforia ou tranquilidade 0,1 Perda do controle motor 0,2 Descontrole das emoções 0,3 Inconsciência 0,4 a 0,5 Estado de coma 0,6 a 0,7 Morte O álcool não metabolizado pelo fígado é eliminado na urina e pelo ar expirado. Nisso se baseia o bafômetro, aparelho que mede o teor de álcool no ar expirado pela pessoa e, em função do resultado da medida, infere seu nível de embriaguez. Lei Seca A Lei Seca, que vale para todo o Brasil desde 2008, proíbe dirigir sob efeito do álcool. E não há limite seguro para beber e conduzir um veículo. Isso porque a absorção e metabolização do álcool dependem de diversos fatores, como sexo, peso e refeições naquele dia. O que se sabe é que consumir uma lata de cerveja, ou uma taça de vinho, ou até uma dose de cachaça, vodca ou uísque, é o bastante para ser multado. Beber o equivalente a duas ou três doses e dirigir não é apenas infração: é crime de trânsito. 7. Perspectiva de abordagem interdisciplinar: Propõe-se um trabalho interdisciplinar com as disciplinas de Sociologia e Biologia que compõem a matriz curricular da educação básica. Alguns conceitos dessas disciplinas podem ser trazidos no contexto da Química para auxiliar as discussões. A seguir estão elencados alguns conteúdos básicos que podem ser abordados nesta atividade. 8. Material Complementar: Vídeos: https://www.youtube.com/watch?v=IIuR0s9ncFE. Acesso em: 03/nov./2014 https://www.youtube.com/watch?v=WBQSB1YBdjs. Acesso em: 03/nov./2014 9. Descritores Matemática - D51 - Resolver problemas que envolvam porcentagem. - D20 - Resolver problema envolvendo noção de volume. Português - D01 - Localizar informações explícitas em um texto. - D13 - Identificar a informação principal de um texto 10. Referências consultadas: PARANÁ, Governo do Estado. Secretaria Estadual de Educação. Diretrizes Curriculares Orientadoras da Educação Básica - Química. Curitiba: Secretaria de Estado da Educação, 2008. PERUZZO, Francisco Miragaia. Química na abordagem do cotidiano. 4 ed. v.3. São Paulo. Moderna, 2006. http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2011/12/cerca-de-90-do-alcool-e-absorvido-na-1-hora-eeliminacao-leva-ate-8h.html. Acesso em: 04/nov./2014 RODRIGUES, Julia da Rocha; AGUIAR, Mônica Regina Marques Palermo de. Uma abordagem alternativa para o ensino da função álcool. Química Nova na Escola, nº12, nov. 2000.