Processo Seletivo de Formadores da SEEDUC 2015
Material II de Apoio para a Fase de Prova-Aula
Especialidade: Área das Ciências da Natureza
(com formação em Química)
Recorte do material com orientações
para os Professores – Atividades de Química
Orientações para Planos de Aulas Integradas (OPAI)
da Área das Ciências da Natureza:
Detalhamento de Atividades Exemplares da
Disciplina de Química, referente ao
1º bimestre do 1º ano do Ensino Médio
1
DETALHAMENTO DAS ATIVIDADES DE QUÍMICA
Atividade 1: O que é química?
Resumo: esta atividade mobilizará os jovens para o estudo da disciplina, por meio de
leitura e análise de diferentes textos e do confronto do senso comum com as
informações científicas.
Foco: pensamento crítico e comunicação por meio da leitura e escrita na disciplina.
Objetivo: mobilizar os jovens para o estudo da disciplina.
Duração prevista: 2 tempos, para 3 etapas
Material/recursos: os vídeos coleção Química é vida, disponível em
www.youtube.com/watch?v=vDo6cKKuFGc&NR=1 e Ano Internacional da Química
(2011), disponível em www.youtube.com/watch?v=9PFFgRnM9qg&feature=related;
atividade da página 14, capítulo 1 do livro Química – projeto Voaz, ed. Scipione, escrito
por Eduardo Mortimer e Andréia Machado, e texto da página 21 do mesmo livro.
ender, identificando, comparando e estabelecendo relações importantes com o que
Gestão da aula

Um aluno motivado não só está atento ao que é ensinado, mas, ainda, fará um esforço
para compre já sabe.

As questões sensibilizadoras desta atividade, cujo papel aqui é justamente deixar o
aluno atento e mobilizado, o auxiliarão a estabelecer relações da Química com fatos do
cotidiano.
Desenvolvimento
1ª etapa: questões sensibilizadoras
Iniciar a aula com duas questões sensibilizadoras.
1. Em que situações você se depara com a palavra química?
2. Que significado atribui a essa palavra em cada caso?
Os alunos devem responder às questões individualmente, no caderno. Em seguida, em
grupos de 4 alunos, as respostas devem ser debatidas. Cada grupo compartilha com a
classe uma situação e o significado que o termo “química” suscita.
2
2ª etapa: divulgação da química
Fazer uma lista-síntese, no quadro, dos significados que a palavra assume.
Passar um dos vídeos indicados acima ou propor a análise do rótulo de um produto
químico. Selecionar entre os que ressaltem a imagem equivocada e muitas vezes
pejorativa da química (distribuir rótulos diferentes, encontrados na Internet, para cada
grupo de 4 alunos).
Na coleção Química – projeto Voaz (cap. 1, p. 14), há um exemplo interessante de um
creme repelente à base de citronela. Apresentar o rótulo (pode ser um impresso ou
uma projeção) e pedir para os alunos responderem à questão: qual o significado da
palavra química presente no rótulo? É possível relacioná-lo com os itens da listasíntese realizada?
Organizar uma discussão na classe que incentive os alunos a criticarem o significado
das expressões “sem química” e “100% natural”. Essas expressões são frequentemente
encontradas nos rótulos como sinônimo de qualidade.
Verificar se os alunos reconhecem que o uso da palavra química no cotidiano está
associado a algo ruim, perigoso (percepção que pode ter aparecido no quadro-síntese
dos significados da palavra) e se eles percebem que esse exemplo de rótulo explora
esse preconceito com a química.
3º etapa: formalização conceitual
Gestão da aprendizagem

Grifar as ideias centrais para um objetivo da leitura é uma habilidade que, para ser
desenvolvida, deve ser realizada várias vezes. Por isso, incentive os alunos a fazê-lo na
leitura do texto “O que a química estuda”.

Depois peça que um aluno mostre para os demais as partes do texto que foram grifadas
por ele e incentive a comparação e justificativas entre as decisões desse alunos com os
outros.
Solicitar aos alunos a leitura do texto “O que a química estuda?”, que se encontra na
página 21, capítulo 1, do livro coleção Química – projeto Voaz. Os alunos terão uma
3
apresentação do que a disciplina estuda, abordando a química como o estudo das
propriedades, constituição e transformações de substâncias e materiais.
Nessa atividade, é importante ouvir dos alunos o que eles entendem por
transformações químicas, composição da matéria e propriedades dos materiais. Assim,
pode-se adiantar para eles que esses conceitos serão objeto de estudo ao longo do
ano. Na ocasião em que os conteúdos forem tratados, utilizar os conceitos e termos
apontados por eles como um meio de mobilização.
Atividade 2: Propriedades da matéria
Resumo: os materiais são classificados e têm aplicações relacionadas a suas
propriedades físicas e químicas (transformações). O conhecimento químico está
relacionado à descrição dessas propriedades. As atividades descritas a seguir iniciam o
estudo da química com a investigação das propriedades da matéria, o que é
fundamental para a compreensão da disciplina e leva o aluno ao desenvolvimento de
uma série de habilidades pertinentes à investigação em ciência, ao trabalho no
laboratório, à análise de dados, fundamentais para o desenvolvimento de um aluno
protagonista.
Foco: gestão de informações, gestão de processos e resolução de problemas.
Objetivo: Compreender que as propriedades físicas frequentemente são utilizadas
para identificar e distinguir as substâncias das misturas.
Duração prevista: 10 tempos, para 7 etapas
Material/recursos: panelas (podem ser figuras, ou imagens obtidas por pesquisa na
Internet, se a aula for realizada na sala de computação, ou panelas trazidas pelos
alunos de casa); sólidos maciços (como paralelepípedos retos) de dois materiais
distintos (metal, plástico, madeira) em três tamanhos diferentes (se possível, 6 no total
por grupo de 4 alunos), ou líquidos distintos (água, álcool, óleo) em volumes diferentes
em provetas (lembrando de descontar a massa das provetas secas); instrumentos para
medidas: balança, régua ou fita métrica, trena, paquímetro, calculadora; provetas,
água, álcool (96%), cubos de gelo; seringa de plástico ou vidro (de vidro funciona
melhor), vidraria graduada, água, alguns objetos sólidos (que entrem em alguns dos
frascos e em outros não), erlenmeyer com bexiga adaptada na boca (ou frasco
4
equivalente) e lamparina, ou vela; papel milimetrado, régua e o aplicativo
http://rived.mec.gov.br/atividades/concurso2006/identificandosubstancias/atividade.
swf; béquer, tubos de ensaio, termômetros, gelo, sal, água, proveta, balança.
Gestão da aula


Toda aula deve ter começo, meio e fim, para que os alunos vejam sentido no estudo
dedicado à disciplina. Observe se isso está claro em cada proposta de aula desta OPA!
Na aula, propomos que a pauta seja exposta no quadro e que os 5 minutos finais sejam
dedicados a verificar se o proposto foi ou não cumprido. Os alunos devem identificar o que
favoreceu ou prejudicou o cumprimento da pauta. Se, eventualmente, o seu planejamento
foi inadequado, é interessante que isso também seja compartilhado com a classe.
Desenvolvimento
1ª etapa: critérios para a seleção de materiais (2 tempos)
Organize a sala em pequenos grupos de até 4 alunos.
Proponha uma atividade para despertar o interesse em conhecer as propriedades dos
materiais e as implicações para a compreensão dos objetos que nos cercam.
A ideia desta etapa é levantar quais as características que tornam um material
adequado para determinada aplicação. Por exemplo, uma panela.
Coloque a seguinte questão para os grupos: “Quais seriam as propriedades adequadas
para os materiais constituintes de uma panela”?
Peça aos alunos que anotem um relato da discussão do grupo.
Explique a importância das propriedades nas aplicações da panela.
Promova um pequeno debate e faça um resumo no quadro das principais
características levantadas, ouvindo as explicações dos alunos. É importante que os
momentos de síntese no quadro também sejam um momento de aprendizado de
síntese para os alunos, que devem fazer suas anotações no caderno.
Pode-se orientar essa anotação com algumas estratégias úteis:

ao final da aula, peça para alguns alunos lerem o que anotaram de mais importante
e para outros complementarem; procure dar contribuições até chegar a um
modelo completo de anotação;
5

na aula seguinte, solicite que os alunos retomem o que foi discutido a partir da
anotação do caderno (escolher um aluno). Peça para outros alunos
complementarem, chame atenção para os diferentes exemplos de anotações
eficientes e para as lacunas e os pontos essenciais que não podem faltar na
anotação daquela aula;

solicite que os alunos troquem os cadernos (em duplas) e que, depois de
analisarem as anotações do colega, discutam e reelaborem as suas próprias
anotações. Para essa prática, é interessante que as duplas se alternem em cada
situação.
Apresente algumas panelas para os alunos (podem ser figuras ou imagens obtidas por
pesquisa na Internet, se a aula for realizada na sala de computação, ou panelas
trazidas de casa).
Cada grupo deve analisar os materiais que constituem a panela, considerando se
respondem às características gerais desejáveis para uma panela e se apresentam
propriedades que não foram pensadas pela classe.
Solicite que o grupo produza um breve relatório, descrevendo a panela e
caracterizando os materiais que a compõem, destacando suas propriedades. Muitas
observações diferentes podem aparecer, e é importante não limitar a criatividade e a
análise dos alunos. Ao mesmo tempo, é função do professor direcionar a discussão
para o seu foco: propriedades dos materiais que sejam úteis para o uso comum do
utensílio panela.
Verifique, a seguir, alguns exemplos de propriedades que podem aparecer nos
relatórios dos alunos.

cabos de materiais bons isolantes térmicos e resistentes ao calor (facilita na hora
de pegar a panela, evita que o cabo derreta);

corpo da panela feito de material bom condutor de calor e de alta temperatura de
fusão (essencial para a principal função da panela, aquecer alimentos no fogão);

os materiais não podem entrar em combustão nas condições de uso da panela
(essa é uma propriedade química interessante);
6

os materiais não devem corroer, nem reagir com os alimentos (podendo causar
alguma intoxicação);

camada antiaderente no interior da panela (facilita limpeza).
Além das observações esperadas pelos alunos, há estes detalhes sobre panelas que, se
houver oportunidade ou interesse, podem ser debatidos na classe e compor um
relatório final das observações sobre a panela que deve ser copiado pelos estudantes
em seus cadernos:

o fundo grosso da panela e sua função na troca de calor com o alimento;

cuidados para não riscar a camada de teflon antiaderente;

a dificuldade de transportar panelas com cabos de metal (uma moda das panelas de
aço inox);

a manutenção da temperatura do alimento nas panelas de barro (ideal para
moquecas);

a possibilidade da transferência de cátions ferro para o alimento nas panelas de ferro
(em algumas condições pode acontecer com o cobre e o alumínio);

a leveza das panelas de alumínio comparadas com as de ferro, aço ou cobre;

o agrupamento de alguns materiais por características semelhantes, como metais
resistentes ao calor e bons condutores térmicos.
Perceba que a intenção da atividade não é esgotar todas as propriedades e nem se
ater às que serão estudadas.
A etapa pode ser finalizada com as formalizações a seguir.
Escolhemos materiais para utensílios e outros dispositivos que utilizamos a partir de
suas propriedades.
Caracterizar a matéria (finalidade da química) é se ater a essas propriedades, além de
diferenciar os materiais pelas suas propriedades intensivas.
7
Gestão da aprendizagem





Os alunos anotaram alguma coisa em seus cadernos? O quê? Lembre-se de que cabe a você
orientar o que eles devem registrar e explicar por que registrar essa ou aquela ideia ou
relação.
Com o passar do tempo, você pode perguntar a eles: do que está aqui no quadro ou no livro,
o que vocês acham que deve ser anotado no caderno para ajudá-los a estudar depois dessa
aula?
Não há necessidade de se proceder sempre dessa forma, mas é uma metodologia prática de
mostrar aos alunos a importância do caderno como objeto de registro do estudo e ajudá-los
a desenvolver o seu próprio método de anotação e síntese.
Nesta atividade, a lista final com as observações feitas por eles sobre o objeto panela, as
observações antes e depois de cada experimento, as conclusões sobre os experimentos, as
sínteses com conceitos aprendidos e os exercícios propostos serão os primeiros registros
deste curso, aos quais eles podem retornar no decorrer do curso, a cada vez que uma das
propriedades químicas for estudada ou solicitada nas aulas.
Lembre-se: as competências de ler e escrever são o foco deste bimestre!
2ª etapa: densidade - laboratório (experimento investigativo com 2 tempos)
Antes de iniciar a atividade prática propriamente dita, é importante discutir com os alunos
orientações gerais para práticas em laboratório, considerando que:

o ideal, por segurança, seria o aluno estar de avental (algodão, manga comprida), calçado
fechado e calças;

o aluno conheça muito bem a instrução proposta, pois em laboratório espera-se dele ainda mais
autonomia;

cada aluno receba um roteiro com as instruções por escrito, indicando o procedimento
experimental e as questões para reflexão (o professor pode fazer a leitura coletiva do
procedimento experimental, ensinar a utilizar uma aparelhagem ou vidraria específica, como
uma balança, por exemplo, ou indicar o procedimento de segurança quando necessário);

cada equipe receba o material indicado para o experimento, sendo as bandejas de plástico
muito úteis para essa organização e separação de materiais por equipe;

o professor e cada grupo precisa ter consciência quanto a minimização e prevenção na produção
de resíduos;

o professor faça uso de microescala em laboratórios de ensino de química.
8
Quanto aos experimentos sobre densidade, seus objetivos são:

verificar se massa e volume são propriedades peculiares da matéria;

conferir se existe uma relação entre massa e volume que caracterize as
substâncias.
Para a investigação, cada grupo deve dispor do material assinalado a seguir.

Sólidos maciços (como paralelepípedos retos) de dois materiais distintos (metal,
plástico, madeira) em três tamanhos diferentes (se possível, 6 no total, por grupo),
para comparar resultados. É também possível realizar a experiência com líquidos
distintos (água, álcool, óleo) em volumes diferentes em provetas (lembrando de
descontar a massa das provetas secas).

Instrumentos para medidas: balança, régua ou fita métrica, trena, paquímetro,
calculadora.
Gestão da aula



Em aulas expositivas, ainda que dialogadas, e em aulas experimentais, os alunos precisam
registrar os pontos importantes: um conceito novo, um procedimento, uma propriedade ou
lei para consulta futura, um exercício exemplar para ser modelo na resolução de outros etc.
Será que eles sabem o que anotar? Ou anotam tudo sem discriminar o nível de importância
de cada coisa?
Ensiná-los a anotar é também conteúdo de ensino. Para isso, faça paradas ao longo da aula
e solicite que anotem isso ou aquilo conforme sua orientação.
Organize uma pequena síntese da aula com eles e peça que registrem em seus cadernos.
Use essa síntese como ponto de partida da próxima aula. Isso dá uma forcinha para a
memória e mostra o sentido e a lógica do percurso de estudo que estão realizando.
Para iniciar, solicite que a classe se divida em times com 4 alunos e, em seguida,
distribua o Roteiro 1 para cada aluno e um bloco de madeira para cada grupo.
A análise dos dados registrados deve incluir questões para discussão.
Concluída parcialmente a análise dos dados (questões 1 e 2) , proponha um rápido
debate para que se atinja um consenso a respeito das duas questões sugeridas.
Procure incentivar os grupos a colocarem seus argumentos, principalmente se houver
discordâncias.
9
Em seguida, solicite que os alunos respondam à questão número 3.
Concluída a análise dos dados (questões 1, 2 e 3), proponha um rápido debate para
que se atinja um consenso a respeito da questão 3, novamente incentivando os grupos
a colocarem seus argumentos, principalmente diante de discordâncias.
ROTEIRO 1 - DO ALUNO
1. Reproduza o quadro abaixo em seu caderno e registre nele o que é
observado em cada etapa do experimento. Identifique o número da amostra,
a medida da sua massa em g e a medida do seu volume em cm3. A tabela
deve ter um número de linhas que permita anotar as medidas encontradas
pelos demais times da turma.
2. Determine a massa, em gramas (g), do bloco de madeira que o time recebeu
do professor.
3. Determine o volume do paralelepípedo reto (bloco de madeira), utilizando a
expressão algébrica a seguir.
Volume (cm3) = aresta x aresta x aresta
4. Preencha as demais colunas do quadro com as operações matemáticas
indicadas (a soma massa + volume (m+V), a relação massa/volume (m/V), e o
produto massa x volume (m x V)).
Amostra
massa (m)
volume (V)
1
2
3
(g)
(cm3)
m+V
m/V
mxV
Análise de dados
Dê um tempo para que os times observem os dados coletados no quadro e, na
sequência, convide cada grupo a resolver as questões a seguir.
1. Massa e volume são grandezas adequadas para descrever materiais? Caso
contrário, para que servem?
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2. Em alguma das três operações matemáticas envolvendo as grandezas de massa e
volume pode-se verificar uma regularidade? É possível dizer que estamos
caracterizando um material com essa operação?
3. O valor constante obtido na coluna m/V corresponde a uma propriedade
conhecida como DENSIDADE. Observe os valores obtidos no quadro e tente
explicar (fazer o registro no caderno) por que massa e volume são chamados de
propriedades gerais e a densidade é conhecida como propriedade específica.
Finalize a aula com a formalização dos conceitos de densidade, propriedades gerais e
propriedade específica, indicando aos alunos que os registrem em seus cadernos.
Aplicação do conhecimento
Promova um tempo para os alunos resolverem exercícios, em dupla ou
individualmente. Selecione um exercício mais significativo para resolver no quadro,
indicando os conceitos envolvidos e detalhando os cálculos efetuados. Apresente
também um exercício que contemple o gráfico “massa x volume” de uma substância
qualquer, fornecendo uma explicação do conceito de densidade a partir desse gráfico,
que mostra a relação direta entre as grandezas massa e volume.
A seguir, estão alguns exercícios que podem ser projetados ou impressos para que os
alunos os resolvam em sala de aula.
1. A tabela abaixo indica a densidade de algumas substâncias à temperatura
ambiente.
3
Substância
densidade (g/cm )
mercúrio
ácido sulfúrico
água
ferro
alumínio
chumbo
cobre
ouro
álcool metílico
13,546
1,841
1,00
7,86
2,702
11,3
8,90
19,3
0,79
11
Responda às questões:
I.
Qual das substâncias apresenta maior densidade?
II.
Se tivéssemos volumes iguais de ouro, cobre e chumbo, qual apresentaria menor
massa? Explique sua resposta.
III.
Se tivéssemos massas iguais de ácido sulfúrico, mercúrio e água, os volumes
seriam iguais? Explique sua resposta.
IV.
A densidade é uma constante física?
V.
A densidade pode ser usada para caracterizar uma substância? Explique sua
resposta.
2. O gráfico a seguir representa a densidade de três substâncias arbitrariamente
designadas como X, Y e Z.
X
30
25
massa (g)
20
Y
15
10
Z
5
0
0
5
10
15
20
25
30
volume (mL)
Julgue as afirmações abaixo em (V) verdadeiro ou (F) falso.
I.
( ) A densidade da substância X é maior que a da substância Z.
II.
( ) Nas mesmas condições de temperatura e pressão, massas iguais das
substâncias X e Y ocupam o mesmo volume.
III.
( ) A densidade aproximada da substância Y é de 0,5 g/mL.
Expectativa de respostas
1. I. ouro; II. Ouro. Para volumes iguais de materiais diferentes, o material de maior
densidade terá maior massa; III. Não, são materiais com densidades diferentes; IV.
Sim; V. Sim, porém quando as densidades de duas substâncias são muito próximas,
torna-se inconveniente o uso somente da densidade como propriedade física para
distingui-las.
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2. I. (V) (volumes iguais de substâncias diferentes; quanto maior massa, maior
densidade, d = m/V); II. (F) (massas iguais de duas substâncias com densidades
diferentes ocupam volumes diferentes); III (V) d = m/V = 5 g/ 10 mL = 0,5 g/mL.
3ª etapa: Densidade de misturas – Laboratório (experimento investigativo em 2
tempos)
Nesta atividade experimental pretende-se que os alunos:

compreendam que as misturas de substâncias apresentam densidades
intermediárias a cada um dos componentes;

conheçam as grandezas utilizadas para exprimir a composição de soluções, ou
concentração (%v/v).
Para a investigação, cada grupo deve dispor dos materiais: roteiro de laboratório,
provetas, água, álcool (96%), cubos de gelo.
Atenção, apesar de o álcool ser 96% em volume, para facilitar os cálculos, ele pode ser
expresso como 100% (a experiência não justifica a utilização de etanol anidro que é muito
mais caro, uma vez que serão preparadas misturas de água e álcool).
No início da aula, mostre que o gelo flutua na água e afunda no álcool.
Proponha aos alunos, distribuídos em quartetos, o seguinte desafio:

Vocês devem preparar uma solução de água (d = 1 g/cm3) e etanol (d = 0,70 g/cm3)
em que o gelo fique completamente submerso, mas sem afundar.
Oriente os alunos que fica mais fácil preparar sempre 100 ml de solução. Pode ser
sugerida uma composição para cada grupo.
Em seguida, apresente ao aluno um roteiro de como preparar as soluções e como
representar a sua concentração.
Os alunos devem descrever suas observações e anotar os resultados para cada solução
preparada.
Em seguida, mostre a tabela abaixo e compare com os resultados dos alunos.
13
Composição (volume de etanol em
Densidade de mistura
100 cm3 de mistura com água)
10,0
30,0
50,0
99,0
(g/cm3)
0,99
0,97
0,93
0,80
Formalize o conceito de densidade de mistura:
Ao contrário das substâncias puras, as misturas não apresentam densidade
característica. A densidade de uma determinada mistura (água e álcool, água e sal,
ouro e cobre, entre outras) varia com a composição, isto é, com a composição de cada
componente que a constitui.
Aplicação do conhecimento
Proponha aos alunos, em duplas ou individualmente, que resolvam o seguinte
exercício:
A coroa do rei Heirão é pura ou trata-se de uma mistura?
Expectativa de respostas
Densidade da coroa = 17,5 g/mL
14
Densidade do ouro é aproximadamente 20 g/mL
Densidade da prata é aproximadamente 11 g/mL
Densidade do cobre é aproximadamente 9 g/mL
Portanto, a coroa do rei Heirão é uma mistura.
4ª etapa: estados de agregação da matéria: sólido, líquido e gás (2 tempos)
Os objetivos desta atividade são:

descrever o comportamento da matéria a partir de seus estados de agregação;

estabelecer critérios que classifiquem um material em sólido, líquido ou gasoso;

discutir as condições para que haja mudança de estado físico (fusão, sublimação,
vaporização, condensação, solidificação).
Os materiais necessários para que os objetivos sejam alcançados são: seringa de
plástico ou vidro (de vidro funciona melhor), vidraria graduada, água, alguns objetos
sólidos (que entrem em alguns dos frascos e em outros não), erlenmeyer com bexiga
adaptada na boca (ou frasco equivalente) e lamparina.
Gestão da aula

A ideia é que, mesmo que algum aluno não conheça os termos específicos, ele consiga
classificar os materiais a partir da descrição.

Pode-se insistir na linguagem formal nos registros de aula, mas sem reprimir a informal
dos alunos.
Reserve cerca de 5 minutos iniciais da aula para solicitar aos alunos, organizados em
grupos, que descrevam no caderno o que é um sólido, um líquido e um gás.
Antes da discussão, o professor pode fazer as demonstrações a seguir, que evidenciam
as características dos três estados da matéria:

coloque um objeto sólido em um béquer e, em seguida, mostre que não é possível
introduzi-lo num frascocom a boca mais estreita;

despeje um volume fixo (cerca de 50 mL) de líquido (água) em frascos de formatos
diferentes (se graduados, melhor);
15

com uma seringa, mostre a compressão e a expansão de um gás, com o êmbolo
voltando para a posição inicial; e

aqueça, com auxílio de uma lamparina ou vela, um frasco com uma bexiga
adaptada na boca. Neste experimento, pode-se observar a dilatação do gás.
Após as demonstrações, solicite aos alunos que reelaborem a sua descrição.
Promova o debate, com a apresentação das descrições.
Elabore uma síntese no quadro, chamando a atenção quando a mesma característica é
descrita de maneira e com exemplos diferentes.
Mostre que um termo pode substituir um conjunto de descrições. Exemplo: o termo
fluido para um líquido pode substituir: escorre, “não dá para pegar”, “posso
atravessar”, não tem forma definida, “se acomoda no frasco”, assim por diante.
Alguns conceitos como pressão e dilatação devem aparecer no debate. Forneça aos
alunos a definição conceitual, sem esgotar o assunto ou apresentar fórmulas
algébricas.
5ª etapa: mudança de estado de agregação – objeto de aprendizagem (2 tempos)
O objetivo é levar os alunos a conhecerem e interpretarem curvas de aquecimento de
substâncias puras.
A atividade deve ser realizada em sala de informática, com os seguintes recursos:
objeto de aprendizagem “Identificando Substâncias”, disponível em
http://rived.mec.gov.br/atividades/concurso2006/identificandosubstancias/atividade.
swf, papel milimetrado, lápis e régua.
Utilize o aplicativo previamente para poder orientar os alunos.
É recomendável trabalhar offline, instalando previamente o aplicativo nos
computadores para não depender do funcionamento da rede.
Organize a classe em duplas, por computador, distribua o Roteiro 2 para cada aluno e
se assegure de que todas as seis substâncias sejam analisadas com a utilização do
simulador sugerido acima. Com esse recurso, o aquecimento e a respectiva curva são
realizados em segundos. De posse dos gráficos, os alunos escrevem quais as
características que conseguem identificar na curva de aquecimento.
16
Nesse momento, não há necessidade de usar modelos atômicos para explicar as
observações.
Os
experimentos
e
as
atividades
servem
para
caracterizar
macroscopicamente a matéria, suas características e comportamentos. A partir de um
grande número de informações experimentais é que se partirá para um modelo de
constituição da matéria.
Como apoio, sugerem-se as obras:

Química – na abordagem do cotidiano, v. 1, de Tito e Canto, ed. Moderna;

Química – ser protagonista, v. 1, coordenado por Júlio Cezar F. Lisboa, ed. SM.
Na sala de computação, os alunos podem trabalhar em duplas.
ROTEIRO 2 DO ALUNO
Analise duas substâncias, lembrando que o foco da atividade não é identificar as
substâncias, mas sim estudar as curvas de aquecimento.
A dupla escolhe a amostra, sua respectiva massa, a temperatura inicial e o tempo de
aquecimento.
Quanto mais informações o gráfico fornecer melhor.
Após escolhida a condição mais apropriada, reproduza a curva de aquecimento, não
esquecendo as escalas e as grandezas representadas em cada eixo.
Atente, durante o aquecimento, para o estado físico do material representado no
béquer. Essa informação pode ser representada no gráfico.
Descreva o estado físico do material em cada região do gráfico. Caso a equipe tenha
dúvidas, repetir o gráfico nas mesmas condições.
Reserve os 15 minutos finais da aula para formalizar o que foi observado pelos alunos.
Para isso, projete a curva de aquecimento de uma das substâncias envolvidas na
atividade e conceitue as regiões de aquecimento (calor sensível) e as de mudança de
estado (calor latente).
Aproveite para apresentar (ou retomar) o princípio da conservação da energia,
indicando que o calor transferido da fonte de aquecimento para a substância fica
contido na substância (em outra forma de energia).
17
Aborde na discussão os patamares, as temperaturas de ebulição e fusão constantes (e
seus significados). Indique que a temperatura de fusão e ebulição de uma substância
são propriedades específicas e intensivas. Vale ressaltar que o calor necessário (e no
caso de uma fonte de aquecimento constante, o tempo) para aquecer a substância ou
proceder à completa mudança de estado depende da massa envolvida e do tipo de
substância.
A comparação dos gráficos obtidos pelos alunos para massas iguais de substâncias
diferentes ou massas diferentes da mesma substância favorece o processo de análise.
Reforce a importância de os alunos terem uma curva de aquecimento com todas as
suas regiões bem descritas e comentadas, como síntese desse conteúdo no caderno.
Nesse momento, não há necessidade de usar modelos atômicos para explicar as
observações.
Aplicação do conhecimento
Apresente o exercício 1 e oriente que não basta que o aluno responda se a afirmativa é
verdadeira ou falsa, mas sim que faça o registro no caderno da justificativa de cada
escolha.
1.
A Química é uma ciência que estuda fundamentalmente a composição, as
propriedades e as transformações das substâncias químicas, das misturas e dos
materiais formados por essas substâncias. Para identificá-las, os químicos utilizam um
conjunto
de
propriedades
específicas
com
objetivo
de
diferenciá-las
18
experimentalmente de uma mistura. O gráfico representa a curva de aquecimento de
uma
determinada
amostra
de
material
sólido
em
função
do
tempo.
Uma análise dessas informações e da curva de aquecimento dessa amostra de material
permite afirmar (marque (V) para afirmativa verdadeira e (F) para afirmativa falsa):
I.
( ) No tempo t2 coexistem sólido e líquido.
II.
( ) A temperatura T2 representa o ponto de ebulição da substância.
III.
( ) No intervalo de tempo t3 a t4, os estados líquido e vapor da substância
coexistem a uma temperatura constante.
IV.
( ) A curva de aquecimento mostra que a substância não é pura, mas, sim, uma
mistura homogênea simples.
V.
( ) O tempo t1 representa o início da vaporização da substância.
VI.
( ) No intervalo de tempo t2 a t3, a substância se encontra no estado líquido a
uma temperatura que varia de T1 a T2.
VII.
( ) As propriedades específicas utilizadas para identificação das substâncias
químicas dependem da quantidade da amostra utilizada.
Expectativa de respostas
1. I (F); II (V); III (V); IV (F); V (F); VI (V); VII (F)
Alguns exercícios de análise de curvas de aquecimento ou de tabelas contendo
temperaturas de ebulição e fusão podem ser trabalhados em sala ou em Estudos
Orientados, com posterior discussão das dúvidas. Bons exemplos de exercícios estão
nos livros Química – na abordagem do cotidiano, de Tito e Canto, ed. Moderna (página
47), e Química – ser protagonista, coordenado por Júlio Cezar F. Lisboa, ed. SM.
(páginas 50 a 57).
Após os exercícios, vale ressaltar para os alunos que:
19

as propriedades específicas (densidade, temperatura de fusão, temperatura de
ebulição) são úteis na identificação e caracterização de substâncias e misturas, ou
seja, da matéria;

as propriedades levantadas na atividade da panela, indicando que a busca por
materiais adequados para ferramentas e outros utensílios vem de tempos remotos,
praticamente inerente à humanidade.
Formalize para os alunos e peça que registrem em seus cadernos:
A química é a ciência que sistematiza essa caracterização da matéria, a partir de
propriedades químicas (aquelas que envolvem transformação da matéria) ou físicas (as
que não envolvem transformação da matéria).
6ª etapa: mudança de estado de agregação, substâncias puras e misturas.
Laboratório (experimento investigativo em 2 tempos)
Os alunos vão comparar as curvas de resfriamento da água com uma solução diluída
de água e sal para reconhecerem que as curvas de aquecimento (e resfriamento) de
misturas apresentam comportamento distinto das substâncias puras durante a
mudança de estado.
A atividade requer béquer, tubos de ensaio, termômetros, gelo, sal, água, proveta,
balança.
A coleção Química – projeto Voaz, v. 1, páginas 45 a 47, oferece a descrição de uma
montagem simples e interessante para o experimento. Vale preparar o roteiro de
laboratório a partir dessa descrição, pois as questões estão bem elaboradas, o
procedimento experimental está claro e possibilita a comparação entre as curvas de
resfriamento de uma substância pura e uma mistura. É preciso tomar cuidado para que
a solução no tubo de ensaio contenha bem menos sal do que a mistura refrigerante.
Além da realização do experimento e da construção das curvas de resfriamento,
convém selecionar questões para discussão em sala de aula.
20
Ao final, elabore com os alunos uma síntese coletiva, na qual é preciso ressaltar a
diferença entre as curvas de aquecimento e resfriamento de substâncias puras e
misturas. Pode-se comentar sobre as misturas azeotrópicas e eutéticas e dar
exemplos.
Nesse momento, vale a pena definir substância como porção de matéria que
apresenta propriedades específicas e salientar a temperatura de fusão e ebulição
como um parâmetro adequado (mas não único, nem infalível) para se distinguirem
misturas homogêneas de substâncias puras.
7ª etapa: solubilidade: uma propriedade específica (4 tempos)
O estudo da solubilidade é o nosso próximo passo. Essa propriedade também está
relacionada a uma série de materiais do cotidiano como as demais propriedades que
desenvolvemos até o momento.
O objetivo é que os alunos aprendam a:

conceituar misturas homogêneas e heterogêneas;

conceituar soluto e solvente;

identificar a solubilidade como uma propriedade específica das substâncias;

interpretar curvas de solubilidade em função da temperatura, resolvendo
problemas utilizando esses gráficos.
Gestão da aula



Ler exige concentração e saber destacar o que é importante no texto.
Aqui propomos novamente a ação de grifar alguma parte do texto, ou seja, destacá-la das
demais partes. Lembre os alunos disso, orientando-os a retomar a atividade “Selecionar o
mais importante, grifar e anotar”, do Guia do investigador de conhecimentos, páginas 32 e
33.
Ter em mente o que se deseja obter do texto ou qual tarefa ajuda a selecionar o que deve
ser grifado no texto.
Para apresentar o conceito de solução, de soluto e solvente, a proposta inicial é a
leitura individual do aluno do texto 7, páginas 49 e 50, da coleção Química – projeto
Voaz, v. 1. Em seguida, em grupos de 4 a 5, os alunos respondem às questões
21
apresentadas na página 51 do mesmo material. As respostas devem ser dadas por
escrito.
Promova uma discussão coletiva, em que devem ser diferenciadas as soluções
(misturas homogêneas) de misturas heterogêneas, recorrendo às recordações dos
alunos. Na ocasião, faça também uma ampliação da composição atmosférica e dos
oceanos. Como exemplos, mencione o ar com poeira, ou fuligem de caminhão, ou
ainda a água do mar com areia em suspensão. Como diferenciar essas situações
daquelas descritas no texto? Durante a discussão, lembre-se de fazer a síntese das
conclusões no quadro e de indicar para os alunos anotarem em seus cadernos.
Nessa síntese da discussão, utilize os termos: soluto, solvente, solução, solução
saturada, solução insaturada. Os alunos devem ter clareza desses termos e, de
preferência, anotar as definições no caderno.
Para a aula seguinte, a sugestão é deixar a seguinte pergunta para os alunos:

“Quantas colheres (sopa) rasas de sal você acha que é possível dissolver em um
copo com água (200 ml)”? Faça uma estimativa.
Na próxima aula, o foco é a análise de curvas de solubilidade de algumas substâncias
em função da temperatura.
Gestão da aprendizagem




Ler gráficos e tabelas é uma habilidade importante e que foi solicitada nas atividades
anteriores. Antes de iniciar essa atividade verifique com os alunos as dificuldades que eles
identificam para ler esse tipo de texto.
Proponha que os que sabem ler trabalhem em grupo com outros de modo que todos
possam aprender.
Ao final, avalie com eles se as dificuldades foram minimizadas e peça que destaquem uma
aprendizagem importante.
Lembre-se: colaboração e liderança são duas competências da matriz deste projeto e que
podem ser trabalhadas nesta próxima atividade.
Entregue uma cópia do gráfico, a seguir, para cada aluno.
22
Solicite que os alunos colem o gráfico no caderno e que nele também reproduzam o
quadro a seguir, a fim de completá-lo com os dados do gráfico.
Solubilidade na temperatura indicada (em g/100 g de água)
Material
20 0C
40 0C
60 0C
80 0C
NaCl (cloreto de
sódio)
Pb(NO3)2 (nitrato
de chumbo)
KNO3 (nitrato de
potássio)
Cs(SO4)2 (sulfato
de césio)
Solicite que os alunos, com base nas informações do quadro e do gráfico de
solubilidade versus temperatura, redijam no caderno as respostas para as questões a
seguir.
23
Análise de dados
1. Em qual das substâncias o efeito da temperatura sobre a solubilidade é mais
acentuado?
2. Em que temperatura a solubilidade do nitrato de chumbo é igual à do nitrato de
prata?
3. Em que temperatura a solubilidade do cloreto de sódio é igual à do nitrato de
potássio?
4. À temperatura de 20 0C, qual das substâncias relacionadas no quadro é mais
solúvel em água? Qual é menos solúvel?
5. À temperatura de 60 0C, qual das substâncias relacionadas no quadro é mais
solúvel em água? Qual é menos solúvel?
6. Se vocês resfriassem até 20 0C uma solução saturada de nitrato de chumbo que foi
preparada a 80 0C, usando 100 g de água, qual a massa de nitrato de chumbo que
ficará insolúvel e decantará no fundo do béquer?
Para finalizar, leve para a aula a massa (g) de uma colher rasa de sal. Com o auxílio do
quadro e do gráfico, peça que os alunos calculem o número de colheres rasas de sal,
cuja massa é possível dissolver em 200 ml de água.
Retome a tarefa deixada da aula anterior e questione: “a estimativa de vocês foi
próxima do valor verdadeiro?”
Nesse momento, os alunos possuem conteúdos suficientes para formalizar o conceito
de solubilidade. Então, solicite que eles escrevam em seus cadernos com suas próprias
palavras o conceito de solubilidade. Em seguida, defina formalmente o conceito de
solubilidade:
A solubilidade de um soluto qualquer, em gramas de soluto por litro de solução (g/L)
para uma determinada temperatura. Esse valor expressa quantos gramas (g) do soluto
é possível dissolver em um litro da solução até o seu limite de saturação.
Peça que os alunos façam, se necessário, os reparos em suas definições.
24
Para finalizar o estudo sobre propriedades químicas, propõe-se uma lista de exercícios
(valorize exercícios realmente problematizadores) para serem realizados nos Estudos
Orientados, em momentos de Autogestão e em aula.
Exercícios interessantes podem ser encontrados em: Química – projeto Voaz, páginas
54 e 55; v. 1; Química – na abordagem do cotidiano, páginas 38 a 40, v.1 e Química –
ser protagonista, páginas 55-57, 66, 69-71, v. 1.
Atividade 3: Separação de misturas
Resumo: os alunos vão conhecer, realizando uma pesquisa, os principais métodos
físicos de separação de misturas e suas principais aplicações, além de métodos
eficientes para a separação de misturas simples em seus componentes. A atividade
reforçará a autonomia dos alunos, iniciando a sua preparação como cidadãos que
consigam gerir a informação para construir conhecimento e resolver problemas.
Objetivo: possibilitar a resolução de problemas que relacionam as propriedades
estudadas na unidade anterior, com técnicas simples, tendo em vista que os métodos
de separação de misturas oferecem uma aplicação imediata das propriedades das
substâncias para o isolamento dos componentes em uma mistura e que esse conteúdo
é um tema bastante recorrente na sociedade, com bons exemplos no cotidiano e na
indústria de base.
Duração prevista: 2 tempos, mais pesquisa em tempos de Autogestão ou Estudos
Orientados.
Material: vídeos, livros de apoio, pesquisa
Desenvolvimento
Pesquisa – métodos de separação de misturas (1 tempo)
Com vídeo ou slides de apoio, inicie contextualizando o problema. Podem ser
apresentados exemplos de como os métodos de separação de misturas estão
25
presentes no nosso cotidiano e são importantes para obtermos materiais de larga
aplicação pela sociedade.
Bons exemplos estão no petróleo (material de grande relevância social no Brasil e no
mundo, mas especialmente presente no cotidiano do Estado do Rio de Janeiro). A
argumentação pode estar ligada à pequena utilidade do petróleo bruto, mas há grande
aplicação dos seus derivados em nosso cotidiano, como os combustíveis e os reagentes
da indústria petroquímica. O processo de destilação fracionada que ocorre na refinaria
pode ser apresentado como ilustração, sem preocupação de esgotar o conceito.
A preparação da bebida café é outro exemplo para explorar. Os alunos já perceberam
que parte do pó de café não é solúvel em água quente? A discussão deve convergir
para a importância das condições em que o café é preparado para se obter uma
bebida agradável (o que depende do gosto de cada um), mas a temperatura da água e
as quantidades de pó e água bem como a velocidade da extração são determinantes
da composição da bebida.
É importante que, durante a exposição, o professor estimule a participação dos alunos,
que podem apresentar os seus conhecimentos do cotidiano ou do curso de Ciências de
Ensino Fundamental. Além disso, a apresentação pode ser ilustrada com vídeos do
processo de refino do petróleo (http://www.youtube.com/watch?v=7fh68hjKk4E), ou
ainda da preparação do café.
Para a pesquisa a ser proposta, a classe deve ser dividida em 5 equipes e cada uma
pesquisar determinado método de separação de mistura, apresentando os seus
resultados por meio de um painel (cartaz) a ser fixado na sala. Além disso, as equipes
farão uma breve apresentação (5 minutos), ilustrando os resultados da pesquisa para
os seus colegas.
Cada equipe terá como objetivo propor um método de separação de uma das
seguintes misturas:

solução aquosa de sulfato de cobre (II);

mistura de água e óleo;

mistura de areia e sal;
26

mistura de limalha de ferro e areia;

mistura de gasolina e álcool (gasolina utilizada no Brasil), caso em que o objetivo
seria determinar o teor de álcool na gasolina.
Cada pesquisa deve contemplar:

o levantamento das propriedades físicas dos componentes de cada mistura (o mais
completo possível);

a descrição do método de separação adequado para a separação da mistura em
um laboratório. Caso seja uma separação de mistura relevante para a indústria,
apresentar também o método industrial. A descrição deve ilustrar cada aparelho
empregado e seu respectivo funcionamento. Deve também mostrar por que esse
método é eficiente para essa determinada mistura. O painel e apresentação devem
conter figuras, esquemas ou vídeos ilustrativos do processo e dos aparelhos;

a indicação das propriedades dos componentes que permitem que o
procedimento de separação seja eficiente;

as aplicações do método em processos relevantes para o cotidiano das pessoas ou
para a produção industrial, com as semelhanças e as diferenças em relação ao
procedimento realizado no laboratório.
Duas semanas são uma estimativa razoável para a realização da pesquisa, sendo ideal
que os alunos possam utilizar para a atividade um período de estudos em que ficam na
escola e que o processo não seja realizado nas aulas de química da grade curricular.
Para melhor organização do trabalho, é importante que cada equipe receba a
orientação para a pesquisa por escrito. Seria interessante oferecer aos alunos um
horário na semana para tirar dúvidas sobre o projeto (fora do horário de aula).
Além dos livros didáticos disponíveis na biblioteca, a Internet, principalmente páginas
ligadas às universidades, deve ser indicada como referência bibliográfica. Exemplos:
http://www.infoescola.com/quimica/separacao-de-substancias-misturas/;
http://www.cdcc.usp.br/exper/fundamental/roteiros/separa.pdf;
http://educar.sc.usp.br/ciencias/quimica/qm1-2.htm
27
Se possível, promova a ida das equipes ao laboratório para que efetivamente
procedam à separação da mistura de sua pesquisa. Para isso, será necessário um
combinado na aula anterior quanto à mistura a ser apresentada e os materiais
disponíveis para realizar o procedimento, o que permitirá aos alunos organizarem-se e
prepararem o seu próprio roteiro.
Ao final da aula, os alunos poderão circular pelo laboratório para conhecer a
aparelhagem e o procedimento realizado pelos demais grupos. Nesse caso, será
preciso organizar essa circulação, para evitar problemas de segurança, como
aglomerações ou esbarrões que poderiam provocar acidentes.
Avaliação da aprendizagem
Antes de fechar a nota deste bimestre, procure responder às seguintes perguntas:

As produções dos alunos, escritas ou orais, o auxiliaram na avaliação deles?

Elas
permitiram
antever
alunos
que
precisavam
de
algum
tipo
de
acompanhamento especial ou recuperação de algum conhecimento anterior?

Foi possível identificar os jovens que podem avançar e aqueles que precisam de
recuperação no próximo bimestre?
Tendo em mãos todos os dados de cada aluno, verifique se a nota final revela de fato o
que ele aprendeu, ou seja, se há nessa nota sentido revelador do trabalho realizado
pelo aluno e por você, professor, em relação a ele.
Avaliação de sua gestão das aulas
Analise seus registros e verifique em que sentido o ensino pode melhorar e os
cuidados ou providências que dependem de você ou da escola para que o ensino de
Química seja cada vez mais adequado aos alunos.
Responda para você mesmo:

Como foi o aproveitamento dos tempos das aulas? sua pontualidade?
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
O que precisa melhorar em seu planejamento das aulas?

Os recursos para as atividades foram adequados? O que precisa ser providenciado?

A cada início de aula você escreveu no quadro quais eram os objetivos da aula e
disse o que se esperava dos alunos?

Quais foram suas atitudes em aula que geraram boas aprendizagens dos alunos?
29