Q1‐ReaçãodeDecomposição · 2014. 10. 30. · 459H1B 45 =5>39?>1B 1C 1@? Q1‐ReaçãodeDecomposição HabilidadesdoSTEMBrasil

Q1 ‐ Reação de Deco m p o siçãofev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Info rm ações Adicio n ais

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www.worldfund.orgQ1 - Reação de Decomposição

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

Observar a cor dos alimentos queem sua casa são consumidos é umprocedimento importante paraevitar as intoxicações alimentares.A comida contaminada querealmente provoca a intoxicaçãoquase sempre tem aparência, cheiroe gosto normais.

Em geral, a intoxicação alimentar éprovocada por três tipos debactérias. Cada uma delas sedesenvolve num determinado tipode alimento (necessitando de certascondições especiais para poder semultiplicar) e produz um conjuntodiferente de sintomas. Conservá-losem temperatura baixa ajuda amanter a sua qualidade.

Identificar reações químicas de decomposição, suascaracterísticas e reagentes a partir de alterações decores.

Os alunos deverão pegar uma ponta de espátula doreagente dicromato de amônio e colocá-lo nacápsula de porcelana. Levar este recipiente comcuidado ao fogo brando. Observar com atenção oinício da reação química e apagar o fogo. Comparara cor inicial com a final obtida após o aquecimentodo reagente. Considerar essa reação como sendouma reação de decomposição e justificar peloexperimento.

Alimentação perigosa - Crédito: Wikimedia/Kenwalker

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Profissões EnvolvidasNutricionistas, químicos, técnicos eoperadores de máquinas derefrigeração, cozinheiros, vigilantesanitário, técnico químico.

Q1 ‐ Reação de Deco m p o siçãoHa bilidades do ENEM

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www.worldfund.orgProfessor: Q1 - Reação de Decomposição

Descrição da Atividade

Avaliação

Tempo

Nessa atividade o aluno irá verificar adecomposição do dicromato de amônio (que élaranja), ativado por uma chama, produzindo calor,gases e óxido de cromo III (que é verde).

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Compreender a ocorrência da reação químicaatravés da mudança de cor.- Identificar reagentes e produtos da reação.- Identificar o tipo de reação química, envolvendo ocalor da chama do bico de Bunsen ou lamparina.

02 aulas.

Elaborar um relatório sobre a ati-vidade experimental, detalhando oprocedimento em todas as suasetapas e relacionar o fator tempe-ratura para estabelecer a relaçãocom a importância de se conservaradequadamente os alimentos.

- Reação química.- Transformação de substâncias.

Balança digital, cápsula deporcelana, espátula, tela deamianto, tripé , bico de Bunsen oulamparina com álcool.Reagente: Dicromato de amônio.

- Selecionar testes de controle,parâmetros ou critérios para acomparação de materiais eprodutos, tendo em vista a defesado consumidor, a saúde dotrabalhador ou a qualidade de vida.

- Organize os alunos em equipes.- Certifique-se de que eles estão cientes de que aatividade requer cuidados para evitar acidentes.- Na distribuição do reagente, deve ser utilizado 1gde dicromato de amônio em cada cápsula deporcelana e estar atento ao uso do fogo em cadagrupo para evitar acidentes.- Realize uma abordagem questionadora paradiscussão das reações e sobre os objetivos dosexperimentos e os conteúdos relacionados, semdeixar de mencionar as aplicações relacionadas aocotidiano.

Q1 ‐ Reação de Deco m p o siçãoHa bilidades do ST EM Brasil

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www.worldfund.orgProfessor: Q1 - Reação de Decomposição

Aut ocrítica

Aprender po r Perg u ntas

Co m u nicação Eficient e

Os alunos devem ser capazes de reconhecer acertose erros no seu próprio trabalho.

Pensa m ent o Crítico

Resolução de Pro blem as

Pla n eja m ent o e Org a nização

Atit udes PositivasEssa atividade tem a ver com desafios que pessoaspodem encontrar no dia a dia então os alunosdevem ter uma atitude positiva e confiança que vãosuceder.

Os alunos devem apresentar osseus resultados para a classe. Essaapresentação pode ser umademonstração, uma reportagemescrita, ou até uma aprensentaçãode slides feita no computador.

Todas as bactérias são ruins? Qualé o papel que as bactériasdesempenham em um corposaudável?

Se alguns resultados não sãocompatíveis com o esperado, épreciso saber como resolver esseproblema.

Todos os aparelhos e reagentes têm que estar prontospara serem utilizados.

Existem princípios gerais que os alunos possamencontrar na sua abordagem do projeto?

X01 Aprender por PerguntasX02 Criatividade e InovaçãoX03 Comunicação EficienteX04 Resolução de ProblemasX05 Planejamento e OrganizaçãoX06 Gerenciamento de InformaçãoX07 Aprender ContinuamenteX08 PersistênciaX09 EmpatiaX10 Iniciativa e MotivaçãoX11 AutocríticaX12 Trabalho em EquipeX13 LiderançaX14 Atitudes PositivasX15 Gerenciamento de RiscosX16 Capacidade de AdaptaçãoX17 Pensamento CríticoX18 Habilidades ComputacionaisX19 ResponsabilidadeX20 Rede de ContatosX21 Curiosidade

Respo nsa bilidade

Curiosidade

Softwa re

A atividade deve ser completada no tempo alocado.

Atividades como essa podem gerar curiosidade quelevam a outras perguntas relacionadas à matéria eque podem ser abordadas em outros projetos. Porexemplo, quantas maneiras existem para protejer acomida de infecções bacterianas?

Prezi é uma boa ferramenta para criar umaapresentação de slides com os resultados.

Q2 ‐ Pr ocesso s Endotérmico s e Exotérmico sfev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


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Q2 - Processos Endotérmicos e Exotérmicos

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

Os processos endotérmicos(absorção de calor) e exotérmicos(liberação de calor) estão nocontexto social em diversas áreas.Nos jogos de futebol, por exemplo,tanto o joelho lesionado de umatleta absorve calor em seu corpoquanto os fogos de artifício usadospelos torcedores liberando energiano espaço.

A importância de profissões comomédicos, massagistas e terapeutasnos campos de futebol, devem serconsideradas fundamentais paraatender os jogadores lesionados,pois ao oferecer os primeirossocorros, esses profissionais evitamque as lesões se tornem maisgraves.

Reconhecer através dos experimentos por que ofogo causado pelos fogos de artifício representauma reação que libera calor; e entender como alesão no joelho do jogador causada por umapancada representa uma reação que absorve calor.

Cada grupo deve seguir atentamente as orientaçõesdo professor a partir do texto abaixo:Fazer a dissolução do sal e do comprimidoefervescente; separe os tubos de ensaio 1 e 2 ecoloque em cada um 2mL de água. No tubo 1adicione 1 medida pequena de cloreto de amônio(NH4Cl) agitando bem para fazer a dissolução dosal. Segure os 2 tubos nas mãos e verifique porcomparação se o tubo que contém o sal se encontramais quente ou mais frio que o outro. Agora, separeoutro tubo com o número 3, e repita oprocedimento com o comprimido efervescente everifique a quentura do tubo.Reação de metais com um ácido forte: No tubo 4coloque uma porção de um dos metais e adicione5mL do ácido clorídrico. Verifique se o tubo aqueceou esfria. Pode-se repetir um procedimentosemelhante no tubo 5 com outro metal.Reação da palhinha de aço com sulfato de cobre II:Coloque no tubo 6 um chumaço de palhinha de açoe adicione uma pequena quantidade da solução deCuSO4 e verifique se o tubo se aquece ou resfria.

Fogos de artifício - Crédito: Wikimedia/UB

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Profissões EnvolvidasEngenheiros químicos, técnicos emquímica.

Q2 ‐ Pr ocesso s Endotérmico s e Exotérmico s

Ha bilidades do ENEM

Químic

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www.worldfund.orgProfessor: Q2 - Processos Endotérmicos e Exotérmicos


Avaliação

Tempo

A atividade possibilita aos alunos verificarem aalteração da temperatura de determinadas reaçõesquímicas, utilizando metais, sais e alguns reagentesquímicos.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Verificar a ocorrência de processos que absorveme liberam calor.- Identificar as substâncias que reagem produzindocalor e as substâncias que absorvem calor parareagir, relacionando-as com o cotidiano.

01 aula.

Relatório sobre a atividade experi-mental.

- Reação Endotérmica.- Reação Exotérmica.

6 tubos de ensaio colocados emestante própria e os reagentes:Cloreto de amônio (NH4Cl) sal,sólido, limalhas de ferro (Fe),alumínio (Al), zinco (Zn),magnésio (Mg), palhinha de aço,comprimido efervescente, soluçãode sulfato de cobre II (CuSO4),solução aquosa, ácido clorídrico(HCl), água (H2O).

- Associar características adaptati-vas dos organismos com seu modode vida ou com seus limites dedistribuição em diferentes ambien-tes, em especial em ambientes bra-sileiros.- Avaliar propostas de alcance in-dividual ou coletivo, identificandoaquelas que visam à preservação ea implementação da saúde indivi-dual, coletiva ou do ambiente.

- Apresente o problema para os alunos, orientando-os quanto ao uso do material e tempo para realizaras atividades.- Oriente os grupos com relação à montagemexperimento, tomando especial cuidado com avidraria e os reagentes químicos.- Solicite aos alunos que registrem os dados.- Proponha aos alunos a elaboração dos relatórios.- Por questões de segurança, este experimento deveser realizado em uma capela ou ao ar livre.

Q3 ‐ Tra n sfo rm ação de En er giafev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Info rm ações Adicio n aisQuí

mica

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www.worldfund.orgQ3 - Transformação de Energia

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

No Brasil, a grande maioria dosveículos se movimenta utilizandomotores a combustão, seja paratransporte de cargas ou de pessoas.Nos motores desses veículos ocorrea combustão de diesel, etanol ougasolina. Em alguns casos, atémesmo uma combinação de mais deum, especialmente no caso dosautomóveis do tipo Flex. Essacombustão gera energia e gases,que dependendo do combustível,pode ser mais ou menos poluente.

O etanol é usado como combus-tível. Sabe-se que a queima doálcool dá origem aos produtos água,gás carbônico e muita energia.

Pode-se generalizar que toda a queima geraprodutos gasosos e libera energia?

Acenda a lamparina e anote as observações, comopor exemplo, a cor da chama, a luminosidade.Prenda o magnésio com a pinça e coloque-o nachama da lamparina. Observe que quando começara queimar retire do fogo, apague a chama e anotesuas observações.Não olhe diretamente para a queima, pois aluminosidade é muito intensa.

Combustão de etanol - Crédito: Wikimedia/SirVir

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Profissões EnvolvidasQuímicos, técnicos em química.

Q3 ‐ Tra n sfo rm ação de En er giaHa bilidades ENEM

Químic

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www.worldfund.orgProfessor: Q3 - Transformação de Energia


Avaliação

Tempo

Nesse experimento os alunos verificarão astransformações de energia que ocorrem na queimade um líquido (álcool) e de um sólido (magnésio).

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Analisar as transformações de energia queocorrem nas reações químicas de algumassubstâncias.- Diferenciar as observações qualitativas dequantitativas realizadas durante o experimento.

02 aulas.

Relatório sobre a atividade experi-mental.

- Transformação de energia.

Pinça metálica, fósforos, lampari-na de álcool e raspas de magnésio.

- Relacionar propriedades físicas,químicas ou biológicas de produ-tos, sistemas ou procedimentostecnológicos às finalidades a quese destinam.

- Oriente os alunos quanto ao experimento comespecial atenção para o manuseio dos combustíveis.- Acompanhe o trabalho dos alunos fazendoperguntas desafiadoras e incentivando-os aregistrarem e compartilharem suas hipóteses.- Solicite que os alunos organizem uma tabela paracada evento – lamparina e magnésio – colocando asobservações qualitativas na coluna 1 e asquantitativas na coluna 2.

Q3 ‐ Tra n sfo rm ação de En er giaHa bilidades do ST EM Brasil

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www.worldfund.orgProfessor: Q3 - Transformação de Energia

Aut ocrítica



O sucesso da atividade deve ser fácil e avaliar.



Aprender Co ntin u a m ent e

A comunicação eficiente édemonstrada pela apresentaçãodos resultados para os colegas.

Como que a energia é produzidaem diferentes sistemas mecânicos(carros, etc por exemplo)?

Os resultados devem ser fáceis deobservar.

Energia alternativa para automóveis é um projetosério e de longo prazo, tanto do ponto de vista dapoluição como do consumo de combustíveis fósseis.

O projeto pode envolver modelamentoscuidadosos.


Respo nsa bilidade

Softwa re

Os alunos devem acabar o projeto no tempoalocado.

Prezi é uma boa ferramenta para criar umaapresentação de slides com os resultados.

CuriosidadeA energica pode ser extraída sem combustão?(células de combustível podem ser apresentadasneste contexto)

Q4 ‐ Acidez do V in a g r efev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


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www.worldfund.orgQ4 - Acidez do Vinagre

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

O envolvimento da química emnosso cotidiano muitas vezes não énotada, frequentemente consumi-mos substâncias como o ácido acé-tico, conhecido popularmente comovinagre. Seu uso na alimentaçãopode ser benéfico desde que aquantidade de ácido seja adequadae controlada. Uma quantidade deácido acético maior que 8% no vi-nagre comercial pode trazer sériosdanos à saúde.

Além de tempero para saladas, o vi-nagre é um grande aliado no com-bate à dengue. Uma forma simplesde acabar com as larvas do mosqui-to da dengue: uma colher de sopa devinagre jogada na água, depositadaem vasos, panelas, pneus, garrafasou outros locais de proliferação, emtrês ou quatro horas, provoca a er-radicação completa das larvas. Fon-te:www.vinagrecontradengue.com.br

Como verificar quantitativamente o ácido acéticopresente no vinagre?

Os grupos devem seguir as instruções abaixo soborientação do professor:Pipete 2 mL de vinagre e transfira para oerlenmeyer; adicione 25 mL de água destilada e emseguida 5 gotas de fenolftaleína, agite e observe edepois anote em seu caderno a coloração. Prepare asolução padronizada de NaOH e coloque na bureta.Titule a solução de vinagre com a solução deNaOH sob agitação constante até que apareça umaleve coloração rosada e que se mantenhapersistente. Feche a torneira, verifique e anotequanto foi gasto da solução da bureta. Calcule aconcentração molar de ácido acético no vinagreutilizando a expressão: (válida para a titulação deum monoácido com uma monobase)Fórmula µAVA = µB VBCalcule a massa de ácido acético presente em 2 mLde vinagre por meio da expressãom ácido = µ ácido x M ácido x V ácidoDado: massa molar do ácido acético é 60Calcule a concentração comum do ácido acéticousando a relação C = m (g)/V(L)

Vinagre - Crédito: Wikimedia/Véronique Pagnier

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Profissões EnvolvidasCozinheiros, nutricionistas, técnicosem laboratório, químico industrial,agentes de saúde.

Q4 ‐ Acidez do V in a g r eHa bilidades ENEM

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www.worldfund.orgProfessor: Q4 - Acidez do Vinagre


Avaliação

Tempo

Esse experimento possibilita verificar quantitativa-mente a presença do ácido acético presente no vina-gre. Para isso o aluno seguirá os procedimentos daprática e o recurso das expressões matemáticas paraos cálculos de concentração e massa.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Determinar a quantidade de ácido acético presentenuma determinada amostra de vinagre branco.- Calcular a concentração de ácido acético novinagre.

02 aulas.

Breve relatório apresentando in-formações complementares de co-mo é produzido o vinagre e como éfeito o controle de qualidade.

Vinagre – Materiais usados no diaa dia.

Vidraria: bureta, pipeta graduadade 2 mL, erlenmeyer de 250 mL,copo de béquer de 250 mL, frascolavador, conta-gotas, suporteuniversal e garra para colocar abureta.Solução padronizada de hidróxidode sódio (NaOH – 0,1 mol/L),solução do indicador fenolftaleína,vinagre branco, água destilada,pêra de sucção.

- Relacionar propriedades físicas,químicas ou biológicas de produ-tos, sistemas ou procedimentostecnológicos às finalidades a quese destinam.- Selecionar testes de controle, pa-râmetros ou critérios para a com-paração de materiais e produtos,tendo em vista a defesa do consu-midor, a saúde do trabalhador ou aqualidade de vida.

- Apresentar a situação aos alunos chamando aatenção para os cuidados necessários com omanuseio dos equipamentos e dos reagentes comvistas a evitar acidentes. Indicar que sejamseguidas as orientações do experimento e registaras fórmulas necessárias na lousa.

Q5 ‐ Teo r de Álco ol n a Ga solin afev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


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www.worldfund.orgQ5 - Teor de Álcool na Gasolina

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

Os motores dos veículos são proje-tados para a partir da combustãogerarem movimento. No mercadobrasileiro existe a opção de veículosque funcionam com mais de umcombustível ou com uma misturadeles.No caso da gasolina, a mistura comálcool é prevista na legislação.

De acordo com as normas da Agên-cia Nacional do Petróleo, a gasolinacomum não deve conter mais doque 25% de álcool (esse valor sofrealterações com fequência, consultea legislação em vigor), portantouma porcentagem maior do que essajá é considerada adulteração. Umaoutra forma de adulterar a gasolinaé adicionar solvente à mesma.Combustíveis adulterados, além dedanificarem os automóveis, de for-ma mais grave os veículos importa-dos, produzem mais resíduos epoluição, fazendo que o prejuízonão seja apenas do proprietário, masde todas as pessoas que estãoexpostas á poluição.

Como fazer o cálculo para determinar se a gasolinaestá adulterada?

Os alunos devem adicionar 50 mL da gasolina a sertestada em uma proveta com tampa. Em seguidadevem adicionar 50 mL de água destilada emisturar com um bastão de vidro ou virar a provetasuavemente tentando misturar os líquidos. Feitoisso, a proveta deve ser deixada em repouso sobreuma mesa por cerca de um minuto. Após esseprocesso que junta a água e o álcool, é possívelcalcular a proporção de álcool na amostra degasolina. O processo deve ser repetido com asdemais amostras de gasolina.

Importante: Tenha o máximo cuidado ao manipularos materiais desse experimento e evite contato doscom a pele, olhos, boca e nariz.

Motor de carro - Crédito: Wikimedia/Marcos Antonio

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Profissões EnvolvidasEngenharia química, engenharia depetróleo, engenharia mecânica, me-cânicos de automóvel, técnicos emqualidade.

Q5 ‐ Teo r de Álco ol n a Ga solin aHa bilidades ENEM

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www.worldfund.orgProfessor: Q5 - Teor de Álcool na Gasolina


Avaliação

Tempo

Nesse experimento os alunos trabalharão com amedição da quantidade de álcool na gasolina, umaatividade que requer especial atenção no manuseiodo combustível, porém com muitos aspectosinteressantes que podem ser discutidos a partirdesse trabalho, indo além da simples constataçãomatemática.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Trabalhar experimentalmente com o conceito dedensidade.- Compreender a importância do conhecimento dalegislação e das implicações relacionadas aos danosocorridos ao não se seguir nem a lei, nem aorientação dos fabricantes.

02 aulas.

Relatório com as principaisinformações a respeito da gasolinaadulterada, prejuízos e sinaisapresentados pelos veículos.

- Combustíveis.

Proveta de 100 mL com tampa,bastão de vidro, 50 mL de águadestilada, 50 mL de gasolina de 3postos diferentes.

- Caracterizar materiais ou subs-tâncias, identificando etapas, ren-dimentos ou implicações bio-lógicas, sociais, econômicas ouambientais de sua obtenção ouprodução.- Selecionar testes de controle, pa-râmetros ou critérios para a com-paração de materiais e produtos,tendo em vista a defesa do consu-midor, a saúde do trabalhador ou aqualidade de vida.

- Ao apresentar o experimento o professor devechamar especial atenção para os cuidados com asegurança e do uso dos equipamentos de segurança.- Ao adicionar a água, a partir da constatação doaumento da mesma é possível calcular o valor deálcool usando uma regra de três simples.

Q6 ‐ Qu eim a da P alh a de Açofev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


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www.worldfund.orgQ6 - Queima da Palha de Aço

Int r odução

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Atividade Prática

As siderúrgicas brasileiras são asresponsáveis pela produção de açono Brasil, sua matéria-prima é oferro que conta com projetos quevisam à produção de seu minérioaumentando a economia e novostrabalhos, os ambientalistas alertampara a poluição ambiental que essaatividade oferece ao meio ambiente.

O mercado de minério de ferro ésignificativo para o Brasil. Noentanto, faz-se necessário atentarpara um desenvolvimento sustentá-vel para a preservação do meio am-biente.

Como comprovar a lei da conversão de massasusando uma palha de aço?

Orientações para os grupos de trabalho:Coloque um punhado de palha de aço sobre o vidrode relógio e leve para a balança, anote o pesoobtido (a massa do conjunto). Queime toda a palhaencostando a chama de um palito de fósforo; repitaisso até que toda palha seja queimada, espereesfriar e pese novamente o conjunto. Anote.Esse experimento também pode ser feito com umabalança de pratos, caso a precisão da balançadigital não seja suficiente. Na balança de pratos,que pode ser construída com materiais alternativos,podem ser usados grãos de arroz na comparaçãocom a palha de aço.

Palha de aço - Crédito: STEM Brasil/Acervo

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Profissões EnvolvidasEngenhareiros em geral, químicos.

Q6 ‐ Qu eim a da P alh a de AçoHa bilidades ENEM

Químic

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www.worldfund.orgProfessor: Q6 - Queima da Palha de Aço


Avaliação

Tempo

Ao realizar o experimento com a queima da palhade aço os alunos comprovarão que Lei de Lavoisierprecisa agir em um sistema fechado. Como oexperimento se dá em ambiente aberto, o ferroreage com o oxigênio, alterando a quantidade demassa do produto em relação à quantidade de massados reagentes.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Discutir a lei da conservação das massas.- Perceber que reagentes e/ou produtos da reaçãonem sempre são de fácil identificação.

02 aulas.

Relatório sobre a produção do mi-nério de ferro e aço no Brasil e su-as implicações com a sustentabi-lidade, leis ambientais e de segu-rança do trabalhador.

Lei da conservação das massas –Lei de Lavoisier.

Palha de aço, balança digital, vidrode relógio e fósforos.

- Relacionar propriedades físicas,químicas ou biológicas de produ-tos, sistemas ou procedimentostecnológicos às finalidades a quese destinam.- Utilizar códigos e nomenclaturada química para caracterizar mate-riais, substâncias ou transforma-ções químicas.

- Distribuidos em grupos, os alunos devem seguiras orientações do experimento, com especialatenção para as questões de segurança. Trabalharcom os alunos na escrita da equação que representao processo da queima, no cálculo da diferença demassa em função do processo e no que representaessa diferença, levando à conclusões sobre a lei daconservação das massas.

Q7 ‐ Metais à Ob rafev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


mica

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www.worldfund.orgQ7 - Metais à Obra

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

Para se construir um edifício mo-derno é necessário possuir um vastoconhecimento sobre os materiais aserem utilizados, são consideradosaspectos relacionados à densidade,condutividade e a malea- bilidade.Metais como o aço são fundamen-tais para o avanço tecnológico dasconstruções e para o transporte deenergia elétrica os profissionais daárea utilizam o cobre.

Uma série de informações sobreesses metais são utilizadas em umprojeto. Os profissionais das áreastécnicas frequentemente utilizamtabelas de informações fornecidaspelos fabricantes de materiais.

Medir e densidades de diferentes materiais ecompará-las com valores teóricos.

Orientações para os grupos de trabalho:Usando a balança, determine a massa dos pedaçosdos metais disponíveis.Com o auxílio da pisseta coloque aproximadamente3 mL de água na proveta, usando a pipeta para rea-lizaresta mediação com mais precisão.Coloque um pedaço de um dos metais dentro daproveta e anote a variação do volume de água den-tro dela.Saiba que este deslocamento da massa líquida cor-responde ao volume do pedaço do metal.Usando a fórmula determine a densidade desse me-tal em gramas/mL.Repita a operação para os outros metais e anote osvalores encontrados para cada um deles.Compare os valores calculados com os valores teó-ricos encontrados na tabela periódica. Identifique ometal e para cada um calcule o erro percentual emrelação ao valor teórico. Crie uma tabela compara-tiva.

Uso de metais em obras - Crédito: Freeimages

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Profissões EnvolvidasEngenheiros civis, arquitetos,engenheiros mecânicos, projetistasde máquinas e automóveis.

Q7 ‐ Metais à Ob raHa bilidades ENEM

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www.worldfund.orgProfessor: Q7 - Metais à Obra


Avaliação

Tempo

O experimento possibilita aos alunos calcular adensidade dos diferentes materiais, comprovandopor meio de cálculos matemáticos o erro percentualda diferença entre o valor teórico e o experimental.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Determinar a densidade de alguns materiaissólidos.- Observar a relação entre esta propriedade e aposição do elemento na tabela periódica de modo aidentificá-los.

02 aulas.

Relatório com as principais infor-mações a respeito dos mineraistrabalhados, indicando as sua apli-cações na indústria da construçãocivil.

- Densidade dos metais.

Proveta, pisseta (frasco lavador),pipeta pequena, balança digital.Metais: cobre (Cu), alumínio (Al),estanho (Sn), ferro (Fe) e/ououtros metais disponíveis.

- Caracterizar materiais ou subs-tâncias, identificando etapas, ren-dimentos ou implicações bioló-gicas, sociais, econômicas ou am-bientais de sua obtenção ou produ-ção.

- Apresentar o problema para os alunos, solicitar aformação de grupos que devem pesquisar omaterial a ser utilizado.- Orientar quanto ao uso do material e tempo pararealizar as atividades.- Discutir a realização das medidas e dos cálculos.

Q7 ‐ Metais à Ob raHa bilidades do ST EM Brasil

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www.worldfund.orgProfessor: Q7 - Metais à Obra

Aut ocrítica



Os resultados são auto-explicativos? A atividade foifeita com cuidado?




Tra b alh o em Equip eSerá que os dados devem ser coletadosindividualmente ou talvez o trabalho pode serdividido com base em somente um conjunto dedados?

Os resultados devem sercompartilhados com os outrosalunos e variações nos mesmosdevem ser explicados.

A partir da atividade, diversasperguntas envolvendo densidadesde sólidos líquidos e gases, massae também volume ajudam a gerar erefinar o conhecimento.

O obejtivo é atingido com osdados coletados?

Como o trabalho pode ser dividido entre osmembros da equipe? Que papéis e responsabilidadesdevem ser atribuídos a cada um?

Que fatores determinam densidade – peso atômico,volume da estrutura atômica.


Ha bilidades Co mputacio n ais

Curiosidade

Softwa re

Pesquina na Internet pode oferecer orientação naatividade.

Qual é a relação entre a densidade e a força?

Prezi é uma boa ferramenta para criar umaapresentação de slides com os resultados. Internetpode ser utilizada para pesquisa.

Gerencia m ent o de Info rm açãoDados devem ser coletados e guardados para análise.

Q8 ‐ Co n st ruindo Molécula sfev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


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www.worldfund.orgQ8 - Construindo Moléculas

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

Utilizando átomos podemos formarmoléculas e a partir da combina-ções dessas, misturas. Esse conhe-cimentopermite trabalhar com materiais eprocessos químicos que ao longosdos anos desenvolvem novas tecno-logias e na maioria dos casos tra-zem benefícios para a humanidadeque envolvem desde tratamento daágua até a produção de medicamen-tos.

Nem sempre foram usadas letraspare representar os elementos quí-micos. Os primeiros químicos, cha-mados alquimistas, que geralmentetambém eram místicos, e utilizavamsímbolos elaborados para represen-tar átomos e processos. A adoção deletras tornou esse conhecimentomais acessível.Saiba mais em: http://goo.gl/YeQqo

Identificar componentes químicos utilizados naelaboração de medicamentos de uso comum pormeio das suas fórmulas moleculares.

Primeiramente os alunos devem construir umamaquete de uma tabela periódica utilizando umabase de isopor e bolinhas de isopor para representaros átomos. A bolinhas podem ser coloridas comcanetas hidrocor, escrevendo nelas os símbolos dosátomos, massa atômica e número atômico. Palitosde madeira (dente) podem ser usados para fixar asbolinhas na base, formando a tabela periódica.Usandos bulas de medicamentos trazidas de casa(ou pesquisando na Internet) juntamente com asfórmulas moleculares com representação dessasfórmulas usando as bolas de isopor. A partir daí,cada grupo de alunos deve analisar criticamente abula de cada medicamento e trabalhar em umaproposta de bula melhorada, pensando nosusuários.

Representação molecular do Ibuprofeno - Crédito: Wikimedia/Jak

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Profissões EnvolvidasFarmacêuticos, químicos, médicos.

Q8 ‐ Co n st ruindo Molécula sHa bilidades ENEM

Químic

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STEM Brasil

www.worldfund.orgProfessor: Q8 - Construindo Moléculas


Avaliação

Tempo

Nessa atividade os alunos terão um contatodiferenciado com a tabela periódica e seuselementos ao construirem uma maquete. A partirdaí, envolvendo a atividade de pesquisa emontagem das fórmulas do medicamentos, elesidentificação situações relacionadas às suas vidasnas quais estão presentes os elementos químicos.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Conhecer os elementos químicos e a organizaçãoda tabela periódica.- Identificar a presença e a aplicação desseselementos e medicamentos.

02 aulas.

Construção da maquete e bula feitapelos alunos.

- Tabela periódica.

2 placas de isopor, 1 30 bolinhas deisopor, canetas hidrocor, palitos demadeira (dente), tabela periódica,bulas de medicamentos.

- Relacionar informações apresen-tadas em diferentes formas de lin-guagem e representação usadas nasciências físicas, químicas ou bio-lógicas, como texto discursivo,gráficos, tabelas, relações mate-máticas ou linguagem simbólica.- Utilizar códigos e nomenclaturada química para caracterizar mate-riais, substâncias ou transforma-ções químicas.

• Solicitar que os grupos de alunos tragam de casabulas de remédios de uso comum, comoParacetamol (C8H9NO2), Ibuprofeno (C13H18O2),Albendazol (C12H15N3O2S), e que pesquisem suasfórmulas moleculares anteriormente. Um catálogode estruturas químicas pode ser encontrado emhttp://goo.gl/hWxtE.• Solicitar que eles recriem uma tabela periódicacom isopor e em seguida que escolham algummedicamento que contenha uma e além damontagem da estrutura molecular do medicamento,analisem a bula. Analisando a bula, eles devemdiscutir se entendimento e se houvesse apossibilidade, que melhorias deveriam ser feitaspara que pessoas como seus pais, vizinhos e amigospudessem entender melhor as informações láapresentadas.

Q9 ‐ Reação de Co m b ustãofev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


Químic

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STEM Brasil

www.worldfund.orgQ9 - Reação de Combustão

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

As ofertas de doces e o avanço daqualidade na área alimentícia deconfeitos e panificações ajudam adeixar cada vez mais atraentes osbalcões de confeitarias e panifica-doras.O açúcar é o ingrediente que deixadoce o alimento, porém um poten-cial causador de problemas para asaúde de muitas pessoas.

O açúcar deve ser consumido commoderação, embora forneça energiaao corpo. Segundo nutricionistas elepossui calorias vazias.

Entender a queima de açúcar e do dicromato.Trabalhar com as suas expressões químicas.

Procedimento 1

Combustão do açúcar – coloque em um tubo deensaio 2g de açúcar; segure com a pinça de madeirae aqueça o tubo de ensaio por 5 minutos (cuidadopara não inclinar o tubo na direção das pessoas).Anote as observações realizadas desde o início daexperiência, as iniciais e as finais. Devolva o tubopara a estante.Procedimento 2

Aquecimento do dicromato – coloque em outrotubo de ensaio pequena quantidade dessasubstância, segure com a pinça de madeira e aqueçao tubo cuidadosamente inclinado . Observe e anoteas situações inicial e final.

Doces - Crédito: Wikimedia/Andy Melton

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Profissões EnvolvidasEngenheiros de alimentos, nutricio-nistas e técnicos em alimentos.

Q9 ‐ Reação de Co m b ustãoHa bilidades ENEM

Químic

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STEM Brasil

www.worldfund.orgProfessor: Q9 - Reação de Combustão


Avaliação

Tempo

A combustão do açúcar e do dicromato permitirãoobservar o comportamento dessas substâncias e asdiferenças entre elas no processo da queima. Pelaexpressão da equação química o aluno comprovaráessa diferença.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Analisar reagentes e produtos de duas reaçõesquímicas.- Escrever as equações químicas relativas aosfenômenos observados.

02 aulas.

Relatório com as etapas do experi-mento descrevendo os resultadosobtidos na combustão.Incluir no relatório informaçõessobre a combustão dos alimentosno organismo, efeitos negativos doaçúcar.

- Reação de combustão.

Tubos de ensaio, bico de Bunsenou lamparina, pinça de madeira,espátula, açúcar, e dicromato deamônio.

- Selecionar testes de controle, pa-râmetros ou critérios para a com-paração de materiais e produtos,tendo em vista a defesa do consu-midor, a saúde do trabalhador ou aqualidade de vida.

1 . Durante a realização do experimento, escreva aequação química sabendo que a sacarose reage como oxigênio do ar formando carvão, água e gáscarbônico. Auxilie os alunos no acerto doscoeficientes na indicação dos estados físicos dosreagentes e produtos. Sugestões de perguntas:- Qual a característica do resíduo sólido, do gásliberado, e do liquido observados na queima doaçúcar?- Por que a quantidade de carvão é maior que aquantidade de gás carbônico?

2. Escreva a equação química correspondente àqueima do dicromato de amônio, sabendo que peloaquecimento ele se decompõe produzindo trióxidode cromo, nitrogênio e água; desafie os alunos aacertarem os coeficientes e indique os estadosfísicos dos reagentes e produtos.- Compare o volume de sólido antes e depois daqueima e explique a diferença.- Sugestões de perguntas aos alunos: Após oaquecimento você observou uma mudança de cordo composto? Explique o porquê.

Q10 ‐ Extint o r de Incêndiofev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


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www.worldfund.org Q10 - Extintor de Incêndio

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

Quando duas substâncias se encon-tram, podem ocorrer duas situações:existem substâncias que se mistu-ram sem sofrer alteração químicaou elas reagem quimicamente,combinando e naturalmente aconte-cem modificações e surge uma oumais substâncias novas com carac-terísticas próprias.

Os extintores de incêndio sãodispositivos que utilizam misturaspara apagar o fogo. Existem tiposespecíficos de extintores diferentestipos de incêndio de acordo com omaterial.

Construir um pequeno extintor de incêndio eobservar como uma solução de bicarbonato desódio reage com um ácido (vinagre, neste caso).

Os grupos de alunos deverão construir um pequenoextintor caseiro. Em uma garrafa PET de 600 mLdeve-se colocar 1 /3 de água, adicionar e dissolver50g de bicarbonato de sódio. Em seguida, dentrodessa garrafa deve ser inserido com cuidado umtubo de ensaio com vinagre, sem derramar. Tampa-se a garrafa com uma rolha que tenha um bicodosador (mesmo modelo usado em garrafas deazeite de oliva). Opcionalmente pode ser feitousando garrafas PET 600 mL.Quando a garrafa for virada, ela deve funcionarcomo um extintor caseiro.

Importante: Cuidado com a pressão gerada nointerior da garrafa, manuseie o material comcuidado.

Extintor de Incêndio - Crédito: Wikimedia/Panxitofeliz

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Profissões EnvolvidasQuímicos, técnicos em química,engenheiros, bombeiros.

Q10 ‐ Extint o r de IncêndioHa bilidades ENEM

Químic

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www.worldfund.orgProfessor: Q10 - Extintor de Incêndio


Avaliação

Tempo

Nessa atividade os alunos construirão um pequenoextintor de incêndio como atividade para auxiliar noentendimento de reações químicas

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Identificar as diferenças entre mistura ecombinação.- Auxiliar no melhor entendimento das reaçõesquímicas, assim como suas aplicações.

02 aulas.

Pesquisa sobre extintores e criaçãode folheto informativo sobreextintores, uso correto, legislação esuas classes.

- Mistura e combinação.

1 garrafa PET de 600mL, 1 rolhade cortiça/borracha com bico do-sador ou tampa plástica compequeno furo, 1 tubo de ensaio,água, bicarbonato de sódio(NaHCO3), vinagre.

- Caracterizar materiais ou subs-tâncias, identificando etapas, ren-dimentos ou implicações bioló-gicas, sociais, econômicas ou am-bientais de sua obtenção ou produ-ção.

- Apresentar o problema para os alunos, solicitar aformação de grupos com divisão de responsabili-dades.- Orientar para o manuseio cuidadoso com o mate-rial a ser utilizado.- Acompanhar atentamente a realização do experi-mento, orientar os alunos a seguirem o roteiro commuita atenção.- Discutir com os alunos a reação química ocorri-da, representada por:NaHCO3 + CH3COOH -> CO2 + Na(CH3COO) +H2O

Q11 ‐ Pr o priedades de Ácido s e Ba s esfev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


Químic

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www.worldfund.org Q11 - Propriedades de Ácidos e Bases

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

Muitas vezes pode passardesapercebido que os ácidos estãopresentes em um número maior delocais do que imaginamos. Elesestão nas frutas, no estômago, nasbaterias de automóvel, nosfertilizantes e até na chuva.

Alguns ácidos são realmente peri-gosos e em todos os casos há que setomar todos os cuidados necessáriospara evitar acidentes.O ácido sulfúrico, um dos ácidosmais fortes, é uma das substânciasmais usadas na indústria, principal-mente na fabricação de fertilizantes,em bateria de automóvel e na in-dústria de petróleo. Também é im-portante ter noções de primeirossocorros para saber o que fazer emcaso de acidente.

Constatar propriedades funcionais de ácidos e bases emdiversas substâncias por meio de indicadores.

Cada grupo de alunos deve seguir cuidadosamente asseguintes instruções. Apenas o professor deve manipularácidos.1 . Corte 5 pedaços de 1cm dos papéis de tornassol azul evermelho.2. Coloque um pedaço de cada cor nas bordas do vidro derelógio.3 . Com o auxílio do conta-gotas (um para cada solução) oprofessor coloca 2 ou 3 gotas de ácido clorídrico sobre osdois pedaços. Observe a cor que os papéis adquirem e anote.4. O professor coloca mais algumas gotas de HCl no vidrode relógio e o grupo adiciona uma gota de fenolftaleína.Observe a coloração e anote.5. Pegue outro vidro de relógio e o professor coloca algumasgotas de HCl. Adicione algumas gotas de alaranjado demetila. Observe a cor e anote.6. Proceda de igual modo utilizando um indicador natural(repolho roxo, por exemplo)7. Repita todos os passos anteriores para os demaisreagentes.8. Divida os tipos de frutas entre os grupos e corte umpequeno pedaço do fruto e coloque sobre o vidro de relógio.9. Umedeça um pedaço de papel de tornassol azul e outrovermelho e coloque sobre a fruta. Anote a coloração.1 0. Construa uma tabela para o registro de dados.

Limões - Crédito: Wikimedia/Andre Karwath

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Profissões EnvolvidasEngenheiros químicos, técnicos delaboratório, engenheiros de segu-rança no trabalho.

Q11 ‐ Pr o priedades de Ácido s e Ba s es

Ha bilidades do ENEM

Químic

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STEM Brasil

www.worldfund.orgProfessor: Q11 - Propriedades de Ácidos e Bases


Avaliação

Tempo

O experimento permite ao aluno constatar aspropriedades funcionais dos ácidos e das basesutilizando adequadamente os diferentes indicadores.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Verificar as colorações dos indicadores napresença de soluções ácidas e básicas, por meio demedições simples.

01 aula.

Relatório apresentando resultadosincluindo informações sobreprimeiros socorros em acidentesenvolvendo substâncias químicas easpectos de segurança a seremseguidos.

- Ácidos e bases.

Material: 5 vidros de relógio outampinhas de remédios, 7 conta--gotas.Reagentes: Solução de ácidoclorídrico (HCl – 0,1 mol/L).Solução de hidróxido de sódio(NaOH – 0,1 mol/L). Leite demagnésia.Diversas frutas (laranja, maçã,banana, limão, tomate). Suco delimão.Papel de tornassol azul e vermelho.Indicadores naturais.Solução de fenolftaleína.Solução de alaranjado de metila.

- Caracterizar materiais ousubstâncias, identificando etapas,rendimentos ou implicações bioló-gicas, sociais, econômicas ouambientais de sua obtenção ouprodução.

- É fundamental orientar os alunos quanto àsegurança e os procedimentos necessários paraevitar acidentes durante a realização dosexperimentos.- Durante a realização das atividades, solicite queos alunos registrem os resultados em uma tabelaque cruza informações de indicadores e reagentes.- Também é possível preparar indicador naturalmacerar folhas, flores ou frutos coloridos e deixarno álcool comum para extrair o pigmento. Filtrar eusar a solução como indicador. Exemplos: flor dehibisco, rosa vermelha, repolho roxo. Pode-se usarágua fervente no lugar do álcool.

Q12 ‐ Ant es e Dep oisfev mar abr mai jun ago set out nov1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31


mica

STEM Brasil

www.worldfund.org Q12 - Antes e Depois

Int r odução

Pr o blem a

Atividade Prática

A indústria petroleira está emexpansão no Brasil. Construir umnavio demanda grande quantidadede matéria-prima e também de mãode obra. Anos após a construção, onavio também necessita de reparose manutenção. A formação daferrugem é praticamente inevitávele causa danos e prejuízos, emespecial ao meio ambiente, pormeio de vazamentos de poluentesno mar.

A indústria naval emprega cerca de50 mil pessoas no Brasil e além denavios, produz sondas e plataformaspara exploração de petróleo.

Realizar uma transformação química que resulte emferrugem.

Os alunos devem misturar a água ao sulfato decobre em um béquer e em seguida colocar o pregodentro desta solução. Após alguns minutos, retirar oprego da solução e discutir o resultado.

Navio com ferrugem - Crédito: Wikimedia/Xtrememachineuk

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Profissões EnvolvidasTécnicos de embarcações navais,operadores portuários, engenheirosnavais, soldadores, marinheiros,instrumentistas navais, engenheirosmetalúrgicos, engenheiros mecâni-cos.

Q12 ‐ Ant es e Dep oisHa bilidades ENEM

Químic

a

STEM Brasil

www.worldfund.orgProfessor: Q12 - Antes e Depois


Avaliação

Tempo

A prática permite ao aluno verificar a transformaçãoquímica do ferro e zinco em presença do sulfato decobre resultando na formação da ferrugem.

Procedim ent os

Co nt eúdos

Equipa m ent os

Objetivos- Verificar como o ferro reage com o sulfato decobre.- Discutir implicações relacionadas à ferrugem emnavios e outros objetos que sofrem sua ação.- Pesquisar sobre formas de minimizar os efeitos daferrugem.

01 aula.

Relatório sobre atividade que in-clua informações sobre manuten-ção relacionada à ferrugem deembarcações, bem como da legis-lação vigente na área.

- Metais.- Metais em soluções salinas.

01 prego novo, barbante, 1 béquer,pisseta, água, sulfato de cobre II –sólido (CuSO4).

- Caracterizar materiais ousubstâncias, identificando etapas,rendimentos ou implicações bioló-gicas, sociais, econômicas ouambientais de sua obtenção ouprodução.

- Apresenar o problema para os alunos, solicitar aformação de grupos que devem preparar oexperimento.- Orientar quanto ao uso do material e tempo pararealizar as atividades.- Questionar os estudantes, sobre o deslocamentodo ferro do prego provocado pelo cobre, gerando osulfato ferroso.- A discussão pode ser extendida a partir de umapesquisa sobre produtos que dizem evitar aferrugem e também sobre os metais que nãoenferrujam. Por que não se constrói um navio dealumínio?

Q12 ‐ Ant es e Dep oisHa bilidades do ST EM Brasil

Químic

a

STEM Brasil

www.worldfund.orgProfessor: Q12 - Antes e Depois

Aut ocrítica



Os alunos devem ser capazes de encontrar acertos eerros no próprio trabalho.




Tra b alh o em Equip eOs alunos trabalham em grupos neste projeto.

O projeto final pode incluirilustrações para ajudar com aapresentação dos resultados.

Como que materiais a prova deferrugem podem serdesenvolvidos?

Se a atividade não der certo, afonte do problema deve seridentificada.

Esse projeto envolve um planejamento cuidadoso.

Uma análise dos dados permite o aluno tirarconclusões.


Ha bilidades Co mputacio n ais

Curiosidade

Softwa re

PhET tem algumas aplicações relevantes.

O que faz com que certos materiais são a prova daferrugem?

Prezi para a aprensentação e PhET para assimulações.

Capacidade de AdaptaçãoOutros materiais podem ser usados para mostrarprocessos semelhantes.

Respo nsa bilidadeO projeto precisa ser feito no tempo alocado.

Documents

Q1‐ReaçãodeDecomposição · 2014. 10. 30. · 459H1B 45 =5>39?>1B 1C 1@? Q1‐ReaçãodeDecomposição HabilidadesdoSTEMBrasil