1 Antonio LEMBO João USBERCO Qu í m i c a Manual do Professor 1º Ano – Ensino Médio DIRETOR-GERAL Mário Ghio Junior DIRETOR EDITORIAL Miguel Castro Cerezo CONSELHO EDITORIAL Helena Serebrinic Luís Ricardo Arruda de Andrade Marco Antônio Ferraz Milton de Gaspari Tania Fontolan REVISÃO TÉCNICA Rachele C. de P. Chaves ASSISTÊNCIA EDITORIAL Alex Alves de Almeida Carla F. Guimarães Costa Carlos Alberto Arie Creonice de Jesus S. Figueiredo Hosana Zotelli dos Santos Marília Gabriela M. Pagliaro Pâmella Pacheco Paula P. O. C. Kusznir PROJETO GRÁFICO Ulhôa Cintra Comunicação Visual ARTE, EDITORAÇÃO E FOTOLITO Gráfica e Editora Anglo S/A IMPRESSÃO E ACABAMENTO Gráfica e Editora Anglo S/A Gráfica e Editora Anglo S/A MATRIZ Rua Gibraltar, 368 - Santo Amaro CEP 04755-000 - São Paulo - SP (0XX11) 3273-6000 Código: 626153114 Apresentação “Escreve-se pensando num leitor. [...] Quando a obra estiver terminada, estabelece-se um diálogo entre o texto e seus leitores (do qual está excluído o autor).” Umberto Eco Quando escreveu a frase acima, certamente Umberto Eco referia-se à obra literária, não a um livro didático ou a um sistema de ensino. O diálogo entre o material didático e o aluno, que é o leitor, é mediado pelo Professor, que explica, expande, exemplifica, relativiza a importância de cada item, contextualiza e cobra o conteúdo. O diálogo é a três: material didático, aluno, Professor. O autor do material didático escreve para um aluno médio, fruto de sua experiência em sala de aula, cabendo ao Professor fazer a adaptação para o aluno médio de sua sala de aula. O autor preocupa-se com a média, o Professor leva em conta o desvio padrão. Quem se utiliza do material didático de um sistema de ensino precisa conhecer as intenções do autor ao estabelecer uma programação, ao escrever cada aula, ao escolher um exercício, ao fazer certo recorte no conteúdo. O Professor pode preferir outra programação, escolher diferentes exercícios para fazer em sala, substituir uma parte do conteúdo por outra. Pode ainda querer expor suas dificuldades na utilização prática do material. Daí a necessidade de um meio de comunicação para o autor se explicar, o Manual, e de outro para o Professor se manifestar, o nosso site. No Manual, encontramos: • o desenvolvimento das habilidades do Enem; • a fundamentação pedagógica do sistema; • os objetivos gerais da matéria; • a programação da matéria; • os planos de aula detalhados. Sobre o último tema, um alerta: os planos de aula apresentados são sugestões. É uma descrição de como o autor daria aquela aula, não se constituindo, em nenhuma hipótese, uma tentativa de impor um modo de proceder, que é prerrogativa exclusiva do Professor. Em resumo, em nosso Sistema de Ensino: “Escreve-se pensando num aluno hipotético […] Quando a obra estiver terminada, estabelece-se um diálogo entre o texto, o professor e seus alunos (sem que o autor esteja excluído).” ____________________________________ LUIS RICARDO ARRUDA DE ANDRADE COORDENADOR GERAL Índice Desenvolvendo as habilidades do ENEM .............................. 6 Fundamentação pedagógica ............................................... 7 Material didático: organização e utilização .......................... 8 Química Objetivos gerais ............................................................ 9 Programação Anual ...................................................... 13 Química I Planos de aula .............................................................. 17 Química II Planos de aula .............................................................. 23 Desenvolvendo as habilidades do ENEM A prova do Enem existe desde 1998. Essa avaliação ganhou hoje uma importância nacional, por vários motivos. Entre eles, destacamos três pontos: sua utilização pelo MEC para distribuir as vagas do Prouni; o aproveitamento do desempenho na prova como nota parcial ou total em vários vestibulares; e, finalmente, a clara intenção do MEC de que o Enem venha a substituir, um dia, o próprio vestibular. Independentemente do porquê da utilização da prova, as questões do Enem representam uma inovação importante no processo de avaliação. As questões de vestibulares tentavam, no passado, medir principalmente o “conteúdo” assimilado pelo candidato. Nas questões do Enem, transparece outra preocupação: o que o candidato é capaz de fazer com o conteúdo que aprendeu? Em outras palavras, essas questões se propõem a verificar as competências e habilidades do candidato para resolver um problema, utilizando o conteúdo aprendido. As questões são sempre contextualizadas, ou seja, propõem um problema atual, real ou fictício, mas pelo menos plausível. Insistimos, assim, no seguinte ponto: o Enem também cobra conteúdos, sim, não pelo conteúdo em si, mas pelo fato de servir como “ferramenta” para resolver o problema que a questão propõe. Em função disso, está claro que há, nas questões do Enem, algumas “capacidades” muito valorizadas e cobradas de forma recorrente. Por exemplo, ler um texto e ser capaz de interpretá-lo; analisar um esquema, um mapa, um gráfico ou uma tabela, e deles selecionar as informações relevantes; utilizar as informações do enunciado e integrá-las ao conhecimento anterior, como o adquirido na escola, para resolver o problema proposto. Indiscutivelmente, o modelo das questões do Enem tem influenciado, nos últimos anos, os principais vestibulares do país, cujas questões se aproximam cada vez mais do “padrão Enem”. As habilidades mensuradas pelo Enem podem ser reconhecidas em muitas das questões que temos proposto em classe; trata-se apenas – para nós educadores – de analisar as questões e nos conscientizarmos das habilidades que elas implicam. Nesse sentido, como autores do material, fizemos uma análise das questões propostas pelo nosso Livro. Como resultado, sugerimos, para algumas delas, as habilidades que nos parecem mais compatíveis com a questão. Repare no seguinte, caro professor: para cada questão, sugerimos às vezes mais de uma habilidade. Na verdade, uma leitura atenta das habilidades propostas pelo Enem evidencia que os limites entre elas nem sempre estão muito definidos, podendo haver várias intersecções. E quanto a nosso aluno, qual deve ser nossa atitude em relação às competências e habilidades? A nosso ver, a preocupação maior do aluno deve ser utilizar suas capacidades para resolver a questão, sem se preocupar em demasia com formalismos pedagógicos que só interessam aos educadores. Isso não impede, é claro, que, ao discutirmos uma questão em classe, sejam ressaltadas suas características e aquilo que se faz necessário para sua resolução: por exemplo, a leitura atenta do enunciado, a capacidade de entender o gráfico, o conhecimento de determinado ponto da matéria, etc. Não deixe de nos enviar, no decorrer do ano, suas sugestões. Desejamos-lhe um bom trabalho para este ano letivo. Os autores Para maiores detalhes sobre a estrutura da prova do Enem – Eixos cognitivos, competências e habilidades –, sugerimos consultar a Matriz de Referência do Enem. Basta entrar, na internet, no portal do MEC: http://portal.mec.gov.br/index.php?Itemid=310&id=13318&option=com_content&view=article e clicar sobre o item “Matriz de Referência para o Enem 2009”. Fundamentação pedagógica Nosso Sistema de Ensino apoia-se em cinco pilares: É natural que, ao fazerem os exercícios em casa, os alunos queiram conferir os resultados. É nesse momento que eles necessitam das respostas, para eliminar dúvidas. Além disso, acreditamos que o procedimento de dar as respostas e as resoluções posteriormente apresenta uma outra desvantagem: obriga os alunos a fazer as tarefas do dia e conferir as anteriores. Isso representa um acúmulo de trabalho que, certamente, desorganizará a sua vida. Pensando nisso, incluímos as respostas em todos os Cadernos de Exercícios. Sempre que oportuno, fazemos uma interligação do assunto em estudo com as tecnologias atuais e o cotidiano, no Livro ou no Manual do Professor. Esses fatores contribuem para que tenhamos um curso estimulante. A avaliação final das aulas será feita por você, professor, que poderá aperfeiçoá-las, enviando-nos suas sugestões. ❶ Aula bem proposta O programa está distribuído criteriosamente pelas aulas de que dispomos para desenvolver cada curso. Procuramos dimensionar cada uma delas dando tempo suficiente para a exposição teórica e a realização de exercícios pelos alunos em classe. No final de cada aula, propomos as seguintes atividades: Tarefa Mínima e Tarefa Complementar. A Tarefa Mínima é um convite para o estudo em casa e tem as seguintes características: •aborda de maneira simples a essência da teoria trabalhada, para encorajar os alunos; • prepara-os para assistir à aula seguinte; • é planejada para 20 minutos, em média. A Tarefa Complementar, dimensionada, no mínimo, para 20 minutos, tem por finalidade proporcionar aos alunos uma oportunidade de se aprofundarem na matéria. ❷ Aula bem preparada Os planos de aula são bem detalhados, fornecendo as informações necessárias para a preparação do seu trabalho. É importante que você observe bem o material do aluno, veja as questões propostas e considere a possibilidade de introduzir audiovisuais. Examine as Tarefas Mínimas e as Complementares. Resolva com antecedência todos os exercícios envolvidos. Eles serão orientados pelo Coordenador Pedagógico a respeito de nossa importante estratégia: Aula dada, aula estudada. Como estudar em casa? 1o)Resolver todas as Tarefas Mínimas do dia. A nossa meta é que todos estudem, no mínimo, 2 horas diariamente. Aos poucos, vão adquirir hábito de estudo, vão ter prazer em estudar e se animarão para enfrentar as Tarefas Complementares. ❸ Aula bem dada Sempre que o professor conseguir motivar a classe, mantendo um diálogo constante com os alunos, e eles sentirem que estão aprendendo, a aula terá sido eficiente. Não pactue com os dispersivos. 2o)Resolver as Tarefas Complementares possíveis, utilizando o índice-controle de estudo para registrar o trabalho de cada dia. ❹ Aula bem assimilada Exige dos alunos concentração, participação nos diá-logos e muita garra durante as atividades de classe. Como verificar se essa orientação está sendo seguida? •Fazer chamada oral precedida de visto no caderno das tarefas. ❺ Aula bem estudada • Aplicar prova mensal baseada nas Tarefas Mínimas. É o resultado da resolução diária de todas as Tarefas Mínimas e de pelo menos parte das Tarefas Complementares. Os alunos devem ser orientados para fazer a avaliação de seu desempenho após cada prova e procurar o Plantão de Dúvidas para esclarecimentos sobre as atividades propostas para casa. Você poderá comentar uma ou outra tarefa em classe, até mesmo para ligar a aula com a anterior. Mas, se resolver todas elas com a turma, sacrificará o programa. Por isso recomendamos o Plantão de Dúvidas. A aula é o ponto central do nosso Sistema de Ensino. ensino médio 7 1º ano Material didático: organização e utilização O material didático do projeto do Ensino Médio reúne quatro componentes: Livro-Texto Contém toda a teoria correspondente à programação apresentada, desenvolvida em capítulos, com modelos de aplicação e/ou exercícios resolvidos, quando necessário. Livro do Aluno Utilizada nas aulas. Cada aula é estruturada da seguinte forma: • nesta aula – contém uma apresentação da aula, em forma de resumo, sinopse, esquema, roteiro ou descrição dos assuntos, conforme o caso; • em classe – são os exercícios de aula; • em casa – contém as Tarefas Mínimas e as Tare-fas Complementares que remetem o aluno para o Livro e/ou o Caderno de Exercícios. • Folhas verdes – inseridas ao final do livro do aluno, as folhas verdes contêm exercícios extras referentes aos capítulos da etapa e, em alguns casos, à seção SAIBA MAIS, que aborda assuntos complementares do conteúdo programático. Caderno de Exercícios Contém todos os exercícios propostos nas Tarefas Mínimas e nas Complementares, e traz também as respostas e as resoluções desses exercícios. Observação: Algumas aulas apresentam desdobramentos (exemplo: aula 6, “6.1”, “6.2”). O professor poderá abordar os assuntos fracionados em uma mesma aula ou estendê-los de acordo com sua perspectiva. Manual do Professor Contém: • planos de aula; • exercícios resolvidos, exclusivos do professor; • referências bibliográficas e sites da Internet, quando for o caso; • referências interdisciplinares à tecnologia e ao cotidiano, quando for o caso. O professor receberá: •Livro-Texto; • Caderno de Exercícios; • Livro do Aluno, com indicação das respostas dos exercícios feitos em aula; • Manual do Professor. Inter-relação de atividades: característica fundamental do material didático do projeto do Ensino Médio. ensino médio 8 1º ano Objetivos gerais pouco se surpreenderia, pois métodos e tecnologia são quase os mesmos. Continua-se fazendo Educação com artesania. Há, todavia, significativos sinais de transição nessa área. Antes de parecer profeta do apocalipse, preciso dizer que estou cada vez mais convencido de que nesse quadro da História, de tão fantásticas transformações tecnológicas, o professor informador – refiro-me àquela ou àquele que se gratifica em ser transmissor de conteúdo – está superado. Ele é sério candidato ao desemprego ou será aproveitado pelo sistema para continuar fazendo algo (in)útil nessa tendência neol iberal de se transformar o ensino (e não a Educação, como apregoam os adeptos da Qualidade Total) em uma mercadoria para fazer clientes satisfeitos. Mas o professor formador, ou a professora formadora, será cada vez mais importante nesta virada de milênio. Conhecer Química significa compreender as transformações químicas que ocorrem no mundo físico de forma abrangente e integrada, e assim poder julgar de forma mais fundamentada as informações advindas da tradição cultural, da mídia e da escola, e tomar suas próprias decisões enquanto indivíduo e cidadão, de acordo com sua faixa etária e grupo social. (...) Para tanto, a Química no Ensino Médio deve possibilitar ao aluno uma compreensão dos processos químicos em si, conhecimento científico, em estreita relação com as aplicações tecnológicas, suas implicações ambientais, sociais, políticas e econômicas. Secretaria de Educação Média e Tecnológica do MEC, Semtec-MEC Estruturação das aulas Professor Attico Chassot O curso de Química que propomos é formado por dois setores, com duas aulas semanais cada um. A equipe organizadora preocupou-se principalmente em construir um curso apoiado em modernas concepções pedagógicas, que agora resumiremos. Todos aqueles que atuam nas áreas de ensino-aprendizagem concordam que é fundamental que tanto o professor como o aluno gostem do que estão fazendo, para que as construções conceituais tenham evolução satisfatória. É claro que não iremos sonhar, a ponto de imaginar que todos os alunos devam amar Química, mas é muito importante que, no mínimo, não detestem essa disciplina, que tenham uma mínima predisposição para enfrentar as naturais dificuldades desse campo do conhecimento. Afinal, não é verdade que um segmento importante de alunos que termina o nono Ano detesta Química? Nesse sentido, organizamos um curso que, se não é construtivista de forma ortodoxa, também está longe de apresentar um cunho tradicional, no qual o professor é dono dos saberes e o aluno é considerado um espaço vazio a ser preenchido. O Sistema de Ensino analisou cuidadosamente os pareceres divulgados pela Semtec-MEC e percebeu que muitas das recomendações propostas já estavam sendo aplicadas com sucesso em nossas salas de aula. Notamos, com satisfação, que muitas de nossas concepções pedagógicas sobre o ensino da Química, desenvolvidas ao longo dos anos – apoiadas em ideias de vários Em nossa linguagem cotidiana, fenômeno significa acontecimento extraordinário, não corriqueiro. Dentro do campo científico, fenômeno assume significado oposto: cientistas trabalham cotidianamente com fenômenos ou transformações variadas. E mais: a forma de concebermos o fenômeno científico associa-se diretamente à nossa própria concepção de ciência. Professora Alice R. C. Lopes Entendo, pois, que o processo educativo é a passagem da desigualdade à igualdade. Professor Dermeval Saviani Com toda uma fantástica evolução tecnológica, inclusive naquela disponível para a Educação, uma profissão que durante séculos não teve modificações significativas é a de professor. Se Anchieta, cujo quarto centenário se evocou em 1997 e que foi um dos primeiros professores neste Brasil pós-cabrálio, entrasse hoje em nossas salas de aula, muito ensino médio 9 1º ano educadores, tais como Dermeval Saviani e Attico Chassot –, também se ajustavam de maneira clara e espontânea às sugestões do MEC. Assim, o resultado final de todas essas análises foi a elaboração de um projeto de ensino de Química que se apoia no caminho sintetizado pelas expressões problematização, instrumentalização, concei-tuação. f) Nunca apresente apenas o lado negativo da Química! Mostre como essa ciência é importante e fascinante. Explique por que você gosta de Química. g) Deixe muito claro que não haverá necessidade de decorar fórmulas, nomes e equações de reações químicas. Os alunos costumam trazer impressões negativas, adquiridas em anos anteriores do Ensino Fundamental. Problematização → Contextualização e interdisciplinaridade A instrumentalização Instrumentalização →Contextualização As competências e habilidades cognitivas e afetivas desenvolvidas no ensino da Química deverão capacitar os alunos a tomar suas decisões em situações problemáticas, contribuindo assim para o desenvolvimento do educando como pessoa humana e cidadão. Conceituação A problematizaçãocontextualização Semtec-MEC Em um primeiro momento, utilizando-se a vivência dos alunos e os fatos do dia a dia, a tradição cultural, a mídia, a vida escolar, busca-se reconstruir os conhecimentos químicos que permitiriam refazer essas leituras de mundo, agora com fundamentação também na Ciência. Neste momento devemos abordar, discutir e treinar todos os conteúdos necessários para o desenvolvimento do assunto. Se o tema for o conceito de mol, por exemplo, devemos também avaliar os saberes relativos a cálculos com potências de dez e com grandezas diretamente proporcionais; discutir o significado de números muito pequenos ou muito grandes; treinar conversão de unidades de medida, etc. A fase da instrumentalização também poderá envolver modelos atômicos, experimentos, pesquisas bibliográficas, aulas expositivas, palestras, entrevistas, livros didáticos e paradidáticos, etc. Semtec-MEC Em termos simples, esta etapa consiste em: a) Discutir como o assunto se relaciona com o cotidiano dos alunos. b) Discutir o que os alunos pensam a respeito. c) Mostrar as razões pelas quais o assunto deverá ser investigado. Nesta fase podemos registrar situações e/ou questões a serem resolvidas e quais conteúdos deveriam ser estudados, eventualmente, para possíveis soluções daquelas questões. Aqui, naturalmente, surgirão associações com outras áreas diferentes da Química. Observe que a eficiente contextualização passa, necessariamente, pela interdisciplinaridade. A problematização também pode incluir experimentos, palestras, entrevistas, filmes, pesquisas em revistas, jornais, internet, etc. d) Nesta fase, o professor não deve descartar nenhuma das hipóteses e/ou soluções levantadas pelos alunos, nem tampouco indicar respostas. e) O professor precisa evitar, a todo custo, o experimentalismo puro e simples, isto é, demonstrações tipo show, sem ligações com o tema a ser estudado. ensino médio A conceituação Os conhecimentos difundidos no ensino da Química permitem a construção de uma visão de mundo mais articulada, menos fragmentada, contribuindo para que o indivíduo se enxergue como participante de um mundo em constante transformação. Semtec-MEC Este deverá ser o passo no qual os alunos vão reestruturar seus saberes comuns e adquirir conhecimentos sólidos, pensados e ajustados à rea-lidade. Se tivermos sucesso, os alunos poderão alinhar hipóteses interessantes para resolver algumas das questões problematizadoras. 10 1º ano Sobre a programação informações, a representação simbólica das transformações químicas. A memorização indiscriminada de símbolos, fórmulas, nomes de substâncias não contribui para competências e habilidades desejáveis no Ensino Médio. O professor deve ter em mãos a programação completa de nossas aulas. Procuramos construir uma grade em que cada um dos dois setores fornecesse os eventuais pré-requisitos para o outro. A maioria das aulas foi dimensionada para um tempo de exposição relativamente curto, de tal forma que se aumentasse o grau de liberdade do professor e se atenuassem os quase inevitáveis atrasos na programação. Pretendemos, porém, que essa programação seja constantemente aprimorada e, para isso, contamos com suas sugestões sobre eventuais alterações e/ou aperfeiçoamentos. Semtec-MEC Todos sabem que não há um método único e ideal, que seja consenso absoluto, aplicado de tal modo que os conteúdos de Química possam ser assimilados com perfeição. O que existe, na verdade, é um conjunto de procedimentos interessantes para serem adotados em uma determinada situação. Desse conjunto, costumamos eleger o melhor caminho para abordar um determinado conteúdo, que dependerá da infraestrutura de que a escola dispõe, do nível socioeconômico da classe e até de nossas próprias fronteiras intelectuais. Como usar este Manual Um bom curso de Química precisa fugir da monotonia. Devemos evitar um excesso de aulas expositivas, convencionais, nas quais apenas o professor fala. Tais aulas são importantes, mas no momento adequado. Por outro lado, também não será eficiente um curso demasiadamente aberto, com pesquisas que podem se tornar ineficientes e atreladas a um experimentalismo inútil. Este Manual também aponta itens que podem ser abordados, ou não, a critério de cada professor. Entretanto, como estratégias gerais, extraídas da experiência de muitos professores, podemos apresentar alguns passos. 1. Prepare a aula com cuidado a) Estabeleça o conteúdo a ser analisado. b) Decida em qual nível esse conteúdo será abordado, ou seja, até que grau de profundidade deveremos chegar. c) Se a aula for expositiva, avalie o conteúdo, tal que o tempo necessário de exposição seja de aproximadamente 20 minutos. Sobre as aulas Em nossos planejamentos, o tempo médio de exposição dos conteúdos é de aproximadamente 20 minutos por aula. Uma aula convencional poderá ser dividida nas seguintes fases: d) Estabeleça um plano de ação apropriado, caso a aula comporte outros recursos pedagógicos, tais como: palestras, demonstrações experimentais, vídeos, slides, etc. • Resolução de dúvidas de aulas anteriores (aproximadamente 10 minutos). 2. Tenha em mente a meta central: fazer o aluno gostar de Química • Exposição de novos conteúdos (aproximadamente 20 minutos). Muitos alunos do oitavo ano adquirem uma certa resistência ao aprendizado de Química. Tal fato deve-se, provavelmente, a dois fatores principais: • Discussão dos exercícios da Apostila-caderno (o tempo restante). a) Falta de contextualidade Os alunos não conseguem relacionar os conteúdos com o dia a dia. Assim, acabam tendo uma sensação de inutilidade. Ou seja, não sabem por que estão estudando aquele assunto. Sobre o método pedagógico Deve-se considerar que a Química utiliza uma linguagem própria para representação do real, as transformações químicas, através de símbolos, fórmulas, convenções e códigos. Assim, é necessário que o aluno desenvolva competências adequadas para reconhecer e saber utilizar tal linguagem, sendo capaz de entender e empregar, a partir das ensino médio b) Memorização excessiva 11 Há professores que ainda insistem em métodos pelos quais os alunos precisam decorar fórmulas, nomes, tabelas, etc. 1º ano Os dois fatores mencionados desmotivam intensamente os alunos. Nossas sugestões apontarão para direções opostas, ou seja, temos de criar condições favoráveis e agradáveis para o ensino e a aprendizagem de Química. Portanto, com a necessária frequência, o aluno precisa saber: • para que servem os conteúdos que estão sendo analisados e como tais assuntos se inserem no cotidiano e/ou na comunidade. • que não haverá pressões para que se decore nada. Os conceitos serão desenvolvidos racionalmente e as memorizações ocorrerão naturalmente. Afinal, quem não lembra que a fórmula da água é H2O? Outras considerações 3. Não se preocupe em demasia com atrasos na programação • Todos os assuntos serão desenvolvidos de forma simples, sem perder de vista o necessário rigor conceitual. • Os setores estão entrosados de tal forma que um setor discutirá os pré-requisitos do outro. Essa forma de planejar é típica deste Sistema de Ensino e tem se aperfeiçoado ao longo dos anos, resultando em abordagens de extraordinária eficiência. • A respeito dos conceitos de números quânticos e de orbitais atômicos e moleculares, seguiremos a tendência moderna, sugerida pela maioria dos educadores e das universidades: esses itens ou serão abolidos ou discutidos o mínimo possível. Os programas nacionais do Ensino Médio são vastos. Se um curso for dado de maneira acelerada, não haverá tempo para as devidas discussões e sedimentações de conceitos. Afinal, é melhor o aluno ter uma ótima base sobre 70% da programação do que uma visão muito superficial – e inútil – sobre 100% dos conteúdos. A respeito de eventuais atrasos na programação, o professor deverá entrar em contato conosco, e cada caso será analisado individualmente. ensino médio • Os planos de aula irão detalhar, caso a caso, as estratégias ideais para cada situação. Nesses planos, o professor saberá, por exemplo, quais atividades experimentais serão sugeridas, os materiais necessários e os possíveis resultados. Também discutiremos, nos planos de aula, até que ponto cada assunto pode ser aprofundado e quais recursos de apoio estarão à disposição dos professores. 12 1º ano PROGRAMAÇÃO ANUAL QUÍMICA I 1ª Etapa (8 semanas) Caderno Semana Capítulo 1 1 Folhas Verdes Tema SAIBA MAIS : “Matéria e Energia” Aulas 1 1 2 Folhas Verdes SAIBA MAIS : “Matéria e Energia” 2 1 3 Folhas Verdes SAIBA MAIS : “Leis Ponderais” 3 1 4 Folhas Verdes 1 5 1 SAIBA MAIS : “Leis Ponderais” 4 Massa Atômica, massa molecular e mol 5 1 6 1 Massa Atômica, massa molecular e mol 6 1 7 1 Massa Atômica, massa molecular e mol 7 1 8 1 Massa Atômica, massa molecular e mol 8 2ª Etapa (9 semanas) Caderno Semana Capítulo Tema Aulas 2 9 2 Estado gasoso 9 2 10 2 Estado gasoso 10 2 11 2 Estado gasoso 11 2 12 2 Estado gasoso 12 2 13 2 Estado gasoso 13 2 14 2 Estado gasoso 14 2 15 2 Estado gasoso 15 2 16 2 Estado gasoso 16 2 17 2 Estado gasoso 17 3ª Etapa (7 semanas) Caderno Semana Capítulo 3 18 3 Cálculos químicos Tema Aulas 18 3 19 3 Cálculos químicos 19 3 20 3 Cálculos químicos 20 3 21 3 Cálculos químicos 21 3 22 3 Cálculos químicos 22 3 23 3 Cálculos químicos 23 3 24 3 Cálculos químicos 24 4ª Etapa (6 semanas) Caderno Semana Capítulo Tema Aulas 4 25 Folhas Verdes SAIBA MAIS:“Cálculos com reações consecutivas e com dados expressos em volume; Reagentes em excesso e limitante” 25 4 26 Folhas Verdes SAIBA MAIS:“Cálculos com reações consecutivas e com dados expressos em volume; Reagentes em excesso e limitante” 26 4 27 Folhas Verdes SAIBA MAIS:“Cálculos com reações consecutivas e com dados expressos em volume; Reagentes em excesso e limitante” 27 4 28 4 Cálculos com pureza e rendimento 28 4 29 4 Cálculos com pureza e rendimento 29 4 30 4 Cálculos com pureza e rendimento 30 ensino médio 13 1º ano QUÍMICA II 1ª Etapa (8 semanas) Caderno Semana Capítulo 1 1 5 Substâncias e misturas Tema Aulas 1 1 1 5 Substâncias e misturas 2 1 2 5 Substâncias e misturas 3 1 2 5 Substâncias e misturas 4 1 3 5 Substâncias e misturas 5 1 3 5 Substâncias e misturas 6 1 4 6 Separação de misturas 7 1 4 6 Separação de misturas 8 1 5 6 Separação de misturas 9 1 5 6 Separação de misturas 10 1 6 7 Estrutura atômica 11 1 6 7 Estrutura atômica 12 1 7 7 Estrutura atômica 13 1 7 7 Estrutura atômica 14 1 8 Folhas Verdes SAIBA MAIS:“Números quânticos e espécies isoeletrônicas” 15 1 8 Folhas Verdes SAIBA MAIS:“Números quânticos e espécies isoeletrônicas” 16 2ª Etapa (9 semanas) Caderno Semana Capítulo 2 9 8 Tema Aulas Classificação periódica dos elementos 17 2 9 8 Classificação periódica dos elementos 18 2 10 8 Classificação periódica dos elementos 19 2 10 8 Classificação periódica dos elementos 20 2 11 8 Classificação periódica dos elementos 21 2 11 8 Classificação periódica dos elementos 22 2 12 9 Radioatividade 23 2 12 9 Radioatividade 24 2 13 10 Ligações químicas 25 2 13 10 Ligações químicas 26 2 14 10 Ligações químicas 27 2 14 10 Ligações químicas 28 2 15 10 Ligações químicas 29 2 15 10 Ligações químicas 30 2 16 10 Ligações químicas 31 2 16 10 Ligações químicas 32 2 17 10 Ligações químicas 33 2 17 10 Ligações químicas 34 ensino médio 14 1º ano 3ª Etapa (7 semanas) Caderno Semana Capítulo Tema Aulas 3 18 11 Geometria e polaridade das moléculas 35 3 18 11 Geometria e polaridade das moléculas 36 3 19 11 Geometria e polaridade das moléculas 37 3 19 11 Geometria e polaridade das moléculas 38 3 20 11 Geometria e polaridade das moléculas 39 3 20 12 Ligações intermoleculares 40 3 21 12 Ligações intermoleculares 41 3 21 12 Ligações intermoleculares 42 3 22 12 Ligações intermoleculares 43 3 22 13 Oxidorredução ou oxirredução 44 3 23 13 Oxidorredução ou oxirredução 45 3 23 13 Oxidorredução ou oxirredução 46 3 24 13 Oxidorredução ou oxirredução 47 3 24 13 Oxidorredução ou oxirredução 48 4ª Etapa (6 semanas) Caderno Semana Capítulo 4 25 14 Funções inorgânicas 49 4 25 14 Funções inorgânicas 50 4 26 14 Funções inorgânicas 51 4 26 14 Funções inorgânicas 52 4 27 14 Funções inorgânicas 53 4 27 14 Funções inorgânicas 54 4 28 14 Funções inorgânicas 55 4 28 14 Funções inorgânicas 56 4 29 15 Reações químicas 57 4 29 15 Reações químicas 58 4 30 15 Reações químicas 59 4 30 15 Reações químicas 60 ensino médio Tema 15 Aulas 1º ano Planos de aula Química I – Volume 1 – 1º ano • Saiba Mais: Matéria e Energia Aulas 1 e 2 Matéria e Energia ...................................................... 19 • Saiba Mais: Leis Ponderais Aulas 3 e 4 Leis Ponderais.............................................................. 19 • Capítulo 1: Massa atômica, massa molecular e mol Aula 5 Massas atômicas e moleculares................................ 20 Aula 6 Mol e massa molar..................................................... 20 Aulas 7 e 8 Cálculos da quantidade de mol................................. 21 Química I Aulas 1e 2 Saiba Mais: Matéria e Energia Objetivos 1) Definir matéria e suas tranformações e todo tipo de energia; 2) Classificar as propriedades que a matéria apresenta, ajudando na compreensão de que a constância de propriedades de uma substância é um reflexo da sua constituição molecular. Estratégias A aula deve iniciar relembrando os conceitos de matéria, corpo e objeto. Em seguida deve-se falar sobre os tipos de energia e as propriedades da matéria, apresentando a Química no cotidiano com exemplos do dia-a-dia. Pode haver dificuldade do aluno em diferenciar as propriedades da matéria, porém o texto explica detalhadamente como deve ser feito essa classificação. É importante mostrar que essas propriedades fazem parte do seu dia, podendo ser apresentadas figuras com recursos digitais, por meio de multimídia. As questões foram baseadas no estilo cobrado nos vestibulares, englobando o cotidiano, que ajudarão os alunos na fixação deste conteúdo. Aulas 3e 4 Saiba Mais: Leis Ponderais Objetivos 1) Fazer o aluno compreender os conceitos das leis de Lavoisier, de Proust e de Dalton no estudo das reações químicas; 2) Iniciar uma preparação para o estudo do cálculo estequiométrico. Estratégias A aula inicia com um breve conceito sobre elemento químico e em seguida é feito um comentário sobre os cientistas Dalton, Lavoisier e Proust, para que o aluno fique curioso sobre o assunto. Em seguida é necessário relacionar esse assunto com o cotidiano mostrando reações químicas simples, como a queima do papel e da palha de aço, apresentando dessa forma as Leis Ponderais. A abordagem mais importante é a referente à diferenciação das leis. Uma leitura cuidadosa, intercalada com exemplos, talvez seja necessário. Foram selecionadas questões baseadas em exames vestibulares e com temas mais relacionados ao ENEM. ensino médio 19 1º ano Aula 5 Massas atômicas e moleculares Objetivo • Conhecer a unidade de massa atômica e como relacioná-la às massas atômicas e moleculares. Estratégias 1. Introduzir o conceito de unidade de massa atômica. 2. Conceituar massa atômica como sendo a massa do átomo medida em unidades de massa atômica. 3. Conceituar massa molecular como sendo a massa da fórmula química da substância (molecular ou iônica), medida em unidades de massa atômica. 4. Como a massa do elétron é desprezível, mostrar que a massa de um íon é numericamente igual à massa do átomo ou molécula correspondente. Aula 6 Mol e massa molar Objetivos • Saber diferenciar a massa atômica ou molecular da massa molar. • Relacionar a Constante de Avogadro com as massas e as massas molares. Estratégias 1. Esta é uma das aulas mais difíceis da programação. Trabalhe sem pressa. Atrasos na programação serão recuperados nas semanas “livres” que nosso calendário possibilita. 2. Mostrar que 1g = 6,0 ⋅ 1023 unidades de massa atômica. 3. O valor 6,0 ⋅ 1023 denomina-se Constante de Avogadro ou mol. 4. A massa em gramas de um mol de partículas é a massa molar. ensino médio 20 1º ano Aulas 7e 8 Cálculos da quantidade de mol Objetivo • Estabelecer relações entre quantidades de átomos, moléculas, etc. com número de mol (quantidade de matéria) e massas das espécies. Estratégias 1. Sugerimos que o professor resolva todos os exercícios de aula! Dessa maneira, os alunos terão modelos úteis para estudos em qualquer época. 2. Após cada exercício resolvido, o professor poderá passar um exercício extra semelhante para ser resolvido em folha à parte. Sugestões para exercícios extras ou avaliações 1. (PUC-PR) Em 100 gramas de alumínio, quantos átomos desse elemento estão presentes? (Dados: M(A) = 27g/mol; 1 mol = 6,02 ⋅ 1023 átomos) a)2,22 ⋅ 1024 b)27,31 ⋅ 1023 c)3,7 ⋅ 1023 d)27 ⋅ 1022 e)3,7 ⋅ 1022 Resolução: 1mol de átomos A 100g 27g x 6,02 ⋅ 1023 átomos x = 2,22 ⋅ 1024 átomos Resposta: A ensino médio 21 1º ano (Dados: C = 12, O = 16, N = 6,02 ⋅ 1023) 2. (FMU-FIAM-FAAM) Se em um litro de água do mar há 390mg de potássio, o número de átomos desse elemento aí existente é: (Dado: massa atômica do K = 39) a)3,90 ⋅ 1023 b)3,90 ⋅ 1020 c)6,02 ⋅ 1024 a)1030 b)1026 c)1023 d)6,02 ⋅ 1023 e)6,02 ⋅ 1021 Resolução 1ton 103 kg 106 g 6 88ton = 88 ⋅ 10 g 1 mol de moléculas CO2 44g 88 ⋅ 106 g x = 1,2 ⋅ 103 moléculas Resposta: A Resolução: 390mg = 0,39g 1 mol de átomos K 39g x 0,39g x = 6,0 ⋅ 1021 átomos Resposta: E 6,0 ⋅ 1023 átomos Resolução: 1L 1,0 ⋅ 10 –8 mol x 3L x = 3,0 ⋅ 10 –8 mol 1 mol NO2 3,0 ⋅ 10–8 mol II.nHe = 100 mol 100 mol III.nPb = 207 100 mol 4 a)12,8 b)14,4 100 100 100 100 23 6,0 ⋅ 10 207 4 c)26,8 d)40,4 Resolução: Resposta: C 0,2 mol SO2 4. (CESGRANRIO-RJ) O efeito estufa é um fenômeno de graves consequências climáticas que se deve a altas concentrações de CO2 no ar. Considere que, em dado período, uma indústria “contribuiu” para o efeito estufa, lançando 88 toneladas de CO2 na atmosfera. O número de moléculas do gás lançado no ar, naquele período, foi aproximadamente: ensino médio x 6. (PUC-MG) Os motores a diesel lançam na atmosfera diversos gases, entre eles o dióxido de enxofre e o monóxido de carbono. Uma amostra dos gases emitidos por um motor a diesel foi recolhida. Observou-se que ela continha 0,2 mol de dióxido de enxofre e 3,0 ⋅ 1023 moléculas de monóxido de carbono. A massa total, em gramas, referente à amostra dos gases emitidos, é igual a: (Dados: S = 32; C = 12; O = 16) Quanto maior o no de mol, maior o no de átomos 100 I.nPb = mol 6,0 ⋅ 1023 IV.nHe = 6,0 ⋅ 1023 moléculas x = 1,8 ⋅ 1016 moléculas Resposta: C Resolução: 6,0 ⋅ 1023 moléculas x 5. (UNESP) No ar poluído de uma cidade, detectou-se uma concentração de NO2 correspondente a 1,0 ⋅ 10–8 mol/L. Supondo que uma pessoa inale 3 litros de ar, o número de moléculas de NO2 por ela inalada é: d)2,7 ⋅ 1022 a)1,0 ⋅ 108 b)6,0 ⋅ 1015 e)6,0 ⋅ 1023 16 c)1,8 ⋅ 10 3. (UFPE) A relação entre a quantidade de átomos e uma determinada massa da substância é um dos marcos na História da Química, pois é um dos exemplos que envolvem grandes números. Considere os sistemas a seguir: I. 100 átomos de chumbo II. 100 mol de hélio III. 100g de chumbo IV. 100g de hélio Considerando as seguintes massas atômicas (g/mol) He = 4 e Pb = 207, assinale a alternativa que representa a ordem crescente de número de átomos nos sistemas anteriores: a)III I IV II d)I IV III II b)III II I IV e) IV III II I c)I III IV II d)1027 e)1024 3,0 ⋅ 1023 moléculas de CO = 0,5 mol CO 1 mol SO2 0,2 mol 1 mol CO 0,5 mol CO 64g x = 12,8g x 28g x = 14g x MT = 26,8g Resposta: C 22 1º ano Planos de aula Química II – Volume 1 – 1º ano •Capítulo 5: Substâncias E Misturas Aula 1 A química como ciência. O método científico ........... Aula 2 Transformações físicas e químicas ............................. Aula 3 Substâncias e misturas................................................ Aula 4 Mudanças de estado físico ......................................... Aulas 5 e 6 Fases e componentes .................................................. •Capítulo 6: Separação de 25 27 27 28 28 Misturas Aulas 7 a 10 Separação de misturas ............................................... 29 • Capítulo 7: Estrutura atômica Aula 11 Os modelos atômicos até Rutherford ........................ Aula 11.1 Número atômico, número de massa, íons ................ Aula 12 Isótopos e isóbaros ..................................................... Aula 13 Modelo atômico de Böhr ............................................ Aula 14 Distribuições eletrônicas em níveis e subníveis ............ • Saiba Mais: Números 30 31 31 32 33 quânticos e espécies isoeletrônicas Aulas 15 e 16 Números quânticos e espécies isoeletrônicas ...................33 Química II Aula 1 A química como ciência. O método científico Objetivos Ensaiei a frio, experimentei ao lume, de todas as vezes deu-me o que é costume: Introduzir o conjunto de procedimentos que formam o método científico e desmistificar o papel negativo associado à Química, aproximando-a do cotidiano do aluno. nem sinais de negro, nem vestígios de ódio. Água (quase tudo) e cloreto de sódio. O professor pode utilizar essa poesia para introduzir o método científico Química da poesia ou poesia da química? (António Gedeão) Lágrima de preta Estratégias Encontrei uma preta que estava a chorar pedi-lhe uma lágrima para analisar. Leitura da poesia “Lágrima de preta”, utilizando ou não a sua forma musicada sugerida no site abaixo. A interpretação do texto será usada como exemplo para o diagrama e tem como intuito apresentar ao aluno os procedimentos que formam o método científico. São ainda sugeridos mais dois experimentos, caso o professor tenha tempo e queira ilustrar mais a aula. A vizualização das reações servirá para a proposição de hipóteses e teorias, através da observação dos fenômenos. No site abaixo, pode-se ver a interpretação musical do poema “Lágrima de preta”. Recolhi a lágrima com todo cuidado num tubo de ensaio bem esterilizado. Olhai-a de um lado, do outro e de frente: tinha um ar de gota muito transparente. Mandei vir os ácidos as bases e os sais, as drogas usadas em casos que tais. ensino médio http://letras.terra.com.br/manuel-freire/512426 25 1º ano A partir da leitura e interpretação do texto, introduzir o conjunto de procedimentos que formam o método científico: Revisão da hipótese se os experimentos não a confirmaram. Observação de fenômenos naturais ou resultados experimentais. Hipótese: tentativa de explicação. Modificação da teoria se os experimentos não a comprovarem. Novos experimentos ou observações para testar a hipótese. Criação de uma teoria (ou modelo) que aprimore a hipótese e permita revisões. Lei: descrição de eventos que ocorrem de maneira uniforme e invariável. Algumas leis podem apresentar uma relação matemática constante. A teoria é aceita até que novos experimentos e observações a contrariem. Experimento 2 Material • 2 comprimidos de antiácido inteiros • 1 copo com água quente • 1 copo com água gelada • 1 relógio (ou cronômetro) Se achar conveniente , realize os experimentos: Imaginando explicações (hipóteses) Experimento 1 Material • 0,5mL de água oxigenada 10 volumes • 1 pedaço de batata • 1 pedaço de fígado de boi • 1 pedaço pequeno de papel branco • 1 conta-gotas Procedimento Aos dois copos, que devem conter a mesma quantidade de água, adicione separadamente um comprimido de antiácido. Escreva detalhadamente o que observou e, em seguida, resolva as questões: 1.O fenômeno ocorreu com a mesma velocidade nos dois copos? 2.Crie uma explicação para o efeito provocado pela diferença de temperatura da água nos copos. 3.Em quais condições você pode obter uma velocidade maior em um experimento usando o antiácido e a água? Perceba que, tanto no experimento 1 quanto no 2, você precisa criar algumas hipóteses e, a partir delas, fazer outros experimentos para testá-las. Tenha sempre o cuidado de manter inalteradas, em todos eles, as demais condições. Procedimento Corte um pedaço da batata, do fígado e do papel e coloque duas gotas de água oxigenada em cada um deles. Observe atentamente e responda: 1.Por que usamos a mesma quantidade de água oxigenada em cada um dos materiais? 2.A efervescência foi observada nos três experimentos? 3.A efervescência indica que água oxigenada está fervendo? Justifique. 4.Quando se aplica água oxigenada sobre um ferimento, por exemplo, nota-se certa efervescência. Crie algumas hipóteses para explicar a efervescência observada nos experimentos mencionados. ensino médio Novos experimentos para testar as previsões baseadas na teoria. • Resolva os exercícios com os alunos. 26 1º ano Aula 2 Transformações físicas e químicas Objetivo • a fusão e a solidificação da parafina, um processo físico. Apresentar os conceitos que caracterizam as transformações físicas e químicas, de modo a que possam ser identificadas nos experimentos propostos. Outras transformações físicas que podem ser demonstradas são a fusão e a solidificação de uma solda. A queima de um pedaço de palha de aço é um exemplo de transformação química. Estratégias Utilizando uma vela acesa, o professor poderá discutir a ocorrência de duas transformações: • a queima da parafina, que constitui um fenômeno químico; • Deixe que os alunos resolvam os exercícios e depois corrija-os. Aula 3 Substâncias e misturas Objetivos e mencionar que cada elemento é representado por um símbolo. Será conveniente definir elemento químico somente após o conceito de número atômico. A seguir, explique que as substâncias são formadas pela união dos átomos dos elementos H2, O2, NaC , H2O e classifique os mesmos em substâncias simples ou compostas e, posteriormente, defina misturas. Definir e estabelecer as diferenças acerca dos conceitos de elemento químico, átomo, substâncias e misturas. Estratégias Inicialmente o professor poderá mostrar alguns símbolos de elementos, tais como: H = hidrogênio Resolva os exercícios com os alunos. O = oxigênio C = cloro Na = Sódio ensino médio 27 1º ano Aula 4 Mudanças de estado físico Objetivo 1.http://www.oup.com/uk/orc/bin/9780199264636/ 01student/video/ É uma página que estrutura dezenas de vídeos, de acordo com os capítulos do livro Inorganic Chemistry de Atkins e Shriver (2006). Nas páginas dos vídeos, há uma descrição do experimento e reações que ocorrem. Os vídeos, normalmente, duram menos de um minuto. Conceituar o fenômeno das mudanças de estado físico, enfatizando cada uma das suas etapas. Estratégias Utilizando uma espiriteira e algumas pedras de gelo, o professor pode discutir os estados físicos e mudanças, aproveitando para mencionar os nomes das transformações físicas e estabelecer uma comparação macroscópica com a estrutura microscópica. Utilizando iodo (I2) sólido, comprado em farmácia, pode-se mostrar a sublimação. Para isso, deve-se aquecer o iodo dentro de uma garrafa ou de um tubo de ensaio fechado. 2.http://www.cwrl.utexas.edu/%7Ebump/E388M2/ students/christie/experiment.html A página apresenta um texto como uma breve discussão sobre solubilidade, soluto, solvente e solução de sais e propõe experiências simples de dissolução de sais. Para acompanhar cada experimento, vídeos são usados. Propriedades da matéria Acreditamos que, além do conceito de TF e TE, devemos ensinar aos alunos como interpretar uma tabela e um gráfico, como construir um gráfico a partir de uma tabela e vice-versa. • Leia o texto com os alunos, discuta e resolva os exercícios 1, 2 e 3. • Deixe que os alunos resolvam os demais exercícios, para depois corrigir. • Caro professor, a seguir destacamos alguns sites que podem ser consultados: Páginas que disponibilizam videos sobre fenômenos químicos e mudanças de estado. 3.http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/livechem/ transitionmetals_content.html Nessa página é possível “realizar experimentos”, ou seja, podem-se escolher os reagentes e assistir ao vídeo da mistura, ou reação, caso os íons reajam entre si. É possível combinar dezenas de reagentes entre si. 4.http://www.lapeq.fe.usp.br/labdig/sequens/ Página do Laboratório de Pesquisa em Ensino de Química e Tecnologias Educativas, da USP, que fornece algumas sequências de ensino, por meio de vídeos e animações. Aulas 5e6 Fases e componentes Objetivo álcool hidratado (por exemplo, 96ºGL), um pacote de sal (sal de cozinha iodado) e um pacote de açúcar. Em seguida, discuta a composição em cada caso, conceituando e diferenciando substância composta e mistura. Apresente também a composição de algumas ligas (ouro 18 quilates, aço, etc…). Identificar o número de fases e de componentes que formam uma mistura. Estratégias Leve para a sala de aula água destilada, garrafa de água mineral com a composição no rótulo, ensino médio 28 1º ano Tipos de misturas A partir dos nomes e das fórmulas escritas na lousa, peça aos alunos que respondam às seguintes questões sobre o sistema: Utilize água, álcool, sal, óleo e granito e construa sistemas dessas substâncias duas a duas. Explique o conceito de fase e, no fi nal, crie um sistema com todas as susbtâncias mencionadas. Se possível, realize o experimento; caso seja possível, represente-o na lousa e faça as perguntas propostas. 1. Quantas fases apresenta? (3 fases) 2. Quantos componentes apresenta? (5 componentes) Obs.: Os alunos costumam se esquecer da água. 3. Quantos elementos químicos apresenta? (7 elementos) Experimento Para trabalhar esse assunto, o professor pode montar o sistema a seguir em uma proveta ou em um tubo de ensaio: a) um pequeno volume de tetracloroeteno — C C C C 4. Quais das fases tiveram sua massa aumentada ao adicionarmos o I2? (C2C 4 e C7H8) 5. O que acontecerá se agitarmos o sistema? (Formar-se-ão duas fases.) 6. Como separar as fases no sistema fi nal? (Fazer uma sifonação ou utilizar o funil de bromo.) Cobre dos alunos soluções para essa pergunta. C C b) solução aquosa de sulfato de cobre — CuSO4; c) um pequeno volume de tolueno — C7H8; d) uma pitada de iodo sólido — I2. Ao fi nal, o sistema terá o seguinte aspecto: Após essa apresentação, deixe que os alunos resolvam os exercícios. C7H8 + I2 CuSO4 (aq) colorações avermelhadas C2C4 + I2 Aulas 7 a 10 Separação de misturas Objetivos Algo a mais Com a realização do experimento a seguir, o aluno perceberá a ação de diferentes tipos de filtros, bem como a influência do tempo no processo de extração. Apresentar os métodos utilizados para separação de misturas, tanto heterogêneas quanto homogêneas. Estratégias pó de café Para criar misturas e discutir métodos para separá-las, o professor poderá utilizar areia, sal, limalha de ferro, ímã, água, coador com filtro de papel e óleo. Exemplos: • areia + limalha • água + sal • areia + sal • água + óleo • água + areia filtro de papel para coar café funil copo É fundamental discutir as técnicas mais importantes, como a destilação, devido à sua larga utilização no dia a dia e na indústria. ensino médio filtro de papel laboratório A 29 B 1º ano Acrescente, simultaneamente, água em ebulição aos dois sistemas representados na figura — no sistema A, usa-se filtro de coar café; no sistema B, filtro de laboratório. Compare, em cada um dos processos, o tempo de extração e o sabor do café obtido. Resolva os exercícios de classe com os alunos. Aula 11 Os modelos atômicos até Rutherford Objetivos 3. Grude grãos de feijão dentro e na superfície da bola. Diga que é o modelo físico das ideias de Thomson. Tudo isso deve ser feito de maneira dinâmica. Apresentar aos alunos a evolução dos modelos atômicos, passando por Dalton e Thompson até chegar a Rutherford. Na lousa, pode-se acrescentar mais informações que despertem a curiosidade dos alunos: Estratégias 1 FATO Abordar os seguintes tópicos: Leis de Lavoisier e Proust (pesagem de massas Teoria Atômica de Dalton (esfera de reações) sólida) •A química como ciência que estuda estrutura e comportamento de substâncias. Teoria Atômica de Descoberta do elétron Thomson (“pudim de passas”) •Desmistificação da Química como culpada por todos os problemas ambientais, mas ciência presente e fundamental no nosso dia a dia. Descoberta da radioatividade (partículas alfa) Átomo com núcleo e eletrosfera Para a apresentação dos conceitos de hipótese e teoria de fatos experimentais, o professor poderá fazer uso do diagrama utilizado na aula 1 do setor A, consolidando os procedimentos que compõem o método científico, e unindo-o à evolução dos modelos atômicos. Para tal, sugere-se uma atividade prática, em que o aluno, através da observação, poderá formular hipóteses a respeito do ocorrido, e o professor terá a oportunidade de apresentar os modelos atômicos por meio do experimento. A seguir, discuta os exercícios 1, 2 e 3. Obs.:Há professores que preferem ampliar essa abertura e usar duas aulas. Não há problemas. Lembre que temos espaços previstos para esses ajustes nas programações que fornecemos. 2 Discuta o experimento de Rutherford e suas conclusões. Neste momento, devemos chegar até o conceito de núcleo positivo, envolvido pela eletrosfera. Outros conceitos como prótons e nêutrons serão discutidos na próxima aula. Conclua os exercícios restantes. 1. Leve para Aula 1 uma pequena porção de massa de moldar (do tamanho de uma laranja) e um punhado de feijões brancos (ou grãos de arroz). 2. Faça uma bola e diga que é um modelo físico das ideias de Dalton. ensino médio TEORIA 30 1º ano Aula 11.1 Número atômico, número de massa, íons Objetivo Tabelas são construídas para sintetizarem infor mações e não para serem memorizadas. Abordar os conceitos de número atômico, nú mero de massa e íons. 7.O átomo neutro possui o mesmo número de prótons e nêutrons. Os íons possuem diferentes quantidades daquelas partículas. Utilize esferas de duas cores para ilustrar esses conceitos. Os alunos costumam entender facilmente o valor da carga de íons monoatômicos utilizando essas esferas ou desenhando na lousa esferas de diferentes cores para números de prótons e nêutrons. Exemplo: Estratégias 1. Retome o modelo de Rutherford e mostre que o núcleo contém prótons e nêutrons como partí culas fundamentais. 2. Compare massas e cargas de próton, nêutron e elétron. Ressalte a massa desprezível da atmos fera. Elemento Nitrogênio (Z = 7) mente neutro 3. O raio atômico é aproximadamente cem mil ve zes maior que o raio do núcleo. Proponha uma regra de três: se o núcleo fosse uma laranja com 5 cm de raio, quantos quilômetros teria o raio de um átomo correspondente? Isso corresponderia aproximadamente a distância da sala de aula até que local da cidade? átomo eletrica Mostrar ou desenhar: 7 esferas vermelhas = 7 prótons 7 esferas verdes = 7 elétrons Íon (ânion) nitreto = N – 3 Carga = –3 3 elétrons a mais em relação ao número de prótons 4. Discuta os conceitos de número atômico e nú mero de massa. 5. Conceitue elemento químico como sendo o con junto de átomos de mesmo número atômico. Mostrar ou desenhar: 7 esferas vermelhas = 7 prótons 10 esferas verdes = 10 elétrons 6. Use uma tabela periódica e comente rapidamente a respeito dos símbolos e nomes dos elementos. Enfatize que não será necessário decorar! 8. Trabalhe os exercícios. Aula 12 Isótopos e isóbaros Objetivo 2. Discuta, com pelo menos um exemplo, os conceitos de isótopo e isóbaro. Apresentar aos alunos a definição dos concei tos de isótopos e isóbaros. 3. O conceito de isótono (mesmo número de nêu trons) pode ser citado, mas não apresenta impor tância. Sugerimos comentar apenas no momento de resolver alguma questão de vestibular. Estratégias 1. Revise os conceitos de número atônico e número de massa. ensino médio 31 1º ano va. Clicando no símbolo do elemento é possível observar a enorme quantidade de informações. Neste local há todos os isótopos dos elementos e suas ocorrências porcentuais. 4. Trabalhe os exercícios. Observações: a)Cerca de 20 elementos possuem apenas um tipo de átomo, como o flúor-19, o alumínio-13 e o berílio-9. É usual dizer que esses elemen tos possuem “apenas 1 isótopo”. Na verdade, o conceito de isótopos pressupõe a existência de no mínimo de dois tipos de átomos. Mas po deríamos argumentar que a expressão “apenas 1 isótopo” refere-se a um único isótopo natural, já que teoricamente sempre é possível a produção de isótopos artificiais. Atenção: para escolas com a devida infraes trutura, entrar nesse site em aula possibilita exemplificar muitos itens, tais como: usos principais de cada elemento. Isso será parti cularmente interessante quando mostrarmos Propriedades periódicas. Para demais pesquisas como biografias de cien tistas, vídeos de testes de chama e animações com átomos representados por esferas, sugerem-se os sites: b)Esse assunto pode ser explorado em uma pesquisa encomendada no site: www.webelements.com Esse é um portal de Química bastante completo. Possui uma excelente tabela periódica interati- •http://www.slideshare.net/Padme/qumica-mo delos-atmicos •http://www.youtube.com/watch?v=qsNhxzFKh0I Aula 13 Modelo atômico de Böhr Objetivo 5. Dois anos depois (1913) Niels Böhr propôs uma solução válida para o átomo de hidrogênio. Abordar os conceitos referentes ao modelo atô mico de Böhr. FATO teoria Espectros luminosos (tubo de neon) dos saltos quânticos entre níveis de energia. Estratégia 1. Nesta aula podemos usar um CD e uma lanterna. Apresente a ideia de nível de energia, salto do elétron recebendo energia e retorno devolven do energia na forma de ondas eletromagnéticas. 2.Pré-requisitos teóricos, se necessário: concei tos de ondas eletromagnéticas; a luz como onda eletromagnética. Espectro: conjunto de ondas, espectro da luz branca. 6. Mostre que esses saltos explicam emissões de luz, como provas de chama com metais, fogos de artifício, fosforescência, fluorescência e tu bos luminosos. 3. Retome o modelo de Rutherford, com elétrons fora do núcleo, e pergunte para os alunos: “Se elétrons e prótons possuem cargas opostas, por que os elétrons não caem no núcleo?” 7. Use uma lanterna e um CD para mostrar o es pectro da luz branca (arco – íris). 4. Comente que o comportamento dos elétrons não estava previsto no Modelo de Rutherford. O expe rimento da placa de ouro indicava existência do núcleo, mas não permitia previsões sobre a ele trosfera. ensino médio TEORIA 8. Se houver possibilidade, faça testes de chama com sais de sódio, cobre, etc. 9. Trabalhe os exercícios. 32 1º ano Aula 14 Distribuições eletrônicas em níveis e subníveis Objetivos Apresentar ao aluno a construção do Diagrama de Linus Pauling, abordando a sua importância para a distribuição eletrônica em níveis e subníveis de energia. Estratégias 1. Apresente o diagrama de ordem crescente de energia dos subníveis (“Diagrama de Pauling”). 2. Mostre a distribuição eletrônica de um átomo. 3. Proponha exercícios. 4. Faça a distribuição eletrônica de um ânion e de um cátion. 5. Proponha exercícios. Aulas 15 e 16 Saiba Mais: Números quânticos e espécies isoeletrônicas Objetivo Desenvolver uma noção sobre a evolução das ideias dentro do estudo do átomo. Estratégias A aula deve começar com uma breve explicação sobre átomo e a evolução cronológica do seu estudo. Após essa introdução, inicia-se o estudo sobre órbitas eletrônicas, subcamadas, orbitais e spin, usando recursos digi tais, como a multimídia, para a apresentação dos números quânticos. É importante que o professor mostre a dife rença entre os números quânticos, seus significados físicos, como forma de orbitais e eixo de rotação dos elétrons. Para iniciar a explicação das espécies isoeletrônicas é preciso que se revise rapidamente as notações utilizadas em atomística. Foram selecionadas questões baseadas em exames vestibulares e com temas relacionados ao ENEM. ensino médio 33 1º ano