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Manual de Química - Ricardo Feltre Vol.1, Exercícios de Química
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Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
SUPLEMENTO PARA O PROFESSOR
Este suplemento é para o uso exclusivo do professor.
Reprodu
çã o proibida. Art.184 do C ódigo Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
SUMÁRIO
- Sobre a obra Parte I – Comentários gerais
- Objetivos gerais da obra
- A organização dos capítulos
- • Abertura
- • Desenvolvimento dos conteúdos conceituais
- • Atividades práticas/pesquisa
- • Revisão
- • Exercícios
- • Leitura
- A organização dos capítulos
- Como proceder com as atividades práticas/pesquisa
- Sugestões de atividades complementares - de estudar um conceito químico • Trabalhar atividades lúdicas com o propósito
- • Provocar questionamentos
- • Propor seminários
- • Levar a mídia para a sala de aula
- • Elaborar projetos
- • Utilizar trabalhos de fechamento do curso
- Sugestões de atividades complementares - de estudar um conceito químico • Trabalhar atividades lúdicas com o propósito
- Avaliação
- • Descobrir, registrar e relatar procedimentos
- • Obter informações sobre a apreensão de conteúdos
- • Analisar atitudes
- • Trabalhar com diversos tipos de atividades
- • Evidenciar organização, esforço e dedicação
- ao conteúdo avaliado • Perceber avanços e dificuldades em relação
- • Avaliar e instruir
- • Auto-avaliar-se
- Avaliação
- Sugestões de leituras para o professor
- Conteúdos e objetivos específicos dos capítulos Parte II – O volume 1: a Química Geral
- Comentários sobre capítulos, exercícios e atividades práticas/pesquisa
- Acompanhamento e avaliação de final de curso
Reprodu
çã o proibida. Art.184 do C
ódigo Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Desenvolver a cidadania por meio de uma mudança de hábito e/ou de postura diante dos problemas ambientais, sociais e econômicos. Ampliar as possibilidades de representações servindo-se da linguagem química, exercitan- do a representação simbólica das transformações químicas e traduzindo, para esta linguagem, os fenômenos e as transformações químicas da natureza. Desenvolver a capacidade do uso da matemática como uma ferramenta nos dados quantita- tivos químicos, tanto na construção quanto na análise e na interpretação de gráficos e tabelas.
3 A organização dos capítulos
Os capítulos contêm as seguintes partes: abertura, desenvolvimento dos conteúdos conceituais, atividades práticas/pesquisa, revisão, exercícios e leitura.
Abertura
A abertura de cada capítulo visa a enfatizar as relações da Química com aspectos da socie- dade, como a tecnologia e o trabalho. A intenção é mostrar ao aluno que a Química é parte integrante de nossas vidas.
Desenvolvimento dos conteúdos conceituais
Ao longo de cada capítulo aparecem boxes (textos identificados por quadros de cor roxa) nos quais é apresentada uma das seguintes situações: aprofundamento das informações estu- dadas; relações entre os vários ramos da Ciência, como a Química, a Física, a Matemática e a Biologia; fatos da história da Ciência; temas de ecologia, ética; etc. Esses textos objetivam tornar a Ciência mais próxima da realidade do aluno. Pretendem também levar o aluno a perceber que o conhecimento científico representa um esforço da humanidade para o seu próprio desenvolvimento. Quando alguma lei científica ou alguma descoberta importante é citada, uma biografia sucinta do pesquisador responsável pelo feito é apresentada, relacionando a construção da Ciência ao trabalho humano e à época histórica em que essas contribuições foram elaboradas.
Atividades práticas/pesquisa
A maioria dos capítulos traz, por tópicos abordados, a seção Atividades práticas/pesquisa. São sugestões de montagens e experimentos que utilizam materiais, equipamentos e reagentes de fácil obtenção e/ou aquisição. As atividades práticas/pesquisa visam a ilustrar e a esclarecer o assunto estudado de maneira simples e segura.
Revisão
Após a apresentação de cada item, ou de uma série de tópicos, tem-se a seção Revisão. Nela são abordadas questões simples, com a finalidade de chamar a atenção do aluno para os pontos e os conceitos fundamentais da teoria que acabou de ser desenvolvida.
Exercícios
Nesta parte, é apresentada uma série de exercícios retirados dos últimos vestibulares de todo o Brasil. Dentro de cada série estão incluídos exercícios propostos e exercícios resolvidos (estes últimos são destacados com um fundo de cor laranja), nos quais são explicitados problemas e detalhes fundamentais sobre o tópico estudado. Para facilitar o trabalho em sala de aula ou em casa, os exercícios propostos foram organizados em uma ordem crescente de dificuldade. Quando o assunto tratado for mais longo ou apresentar maior dificuldade, haverá uma série de exercícios complementares que poderão ser trabalhados em classe ou, então, como trabalho extra de aprofundamento. Há ainda, no final de cada capítulo, uma seção chamada Desafio, com uma série de ques- tões, um pouco mais difícil que as anteriores, envolvendo assuntos de capítulos anteriores.
Leitura
Ao final de cada capítulo há uma leitura de cunho mais geral seguida de algumas questões simples sobre o texto, visando a fornecer aos alunos, mediante discussões e reflexões, condi- ções para que eles desenvolvam uma postura crítica em relação ao mundo em que vivem. As leituras que aparecem nos capítulos podem ser trabalhadas como tema para pesqui- sa ou sob o ponto de vista da problemática do texto. Também é importante sempre esti- mular que os alunos falem, leiam e escrevam sobre os mais variados assuntos relacionados à Química.
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4 Como proceder com as atividades práticas/pesquisa
No Ensino Fundamental, os alunos tiveram contato com vários campos do conhecimento químico por meio da disciplina de Ciências. Agora, no Ensino Médio, eles estão em condições de aprofundar, detalhar e utilizar esses conhecimentos, desenvolvendo, de forma mais ampla, capacidades como abstração, raciocínio, investigação, associação, análise e compreensão de fenômenos e fatos químicos e interpretação da própria realidade. É importante perceber que a Química é uma ciência experimental, não significando que todos os tópicos devam ser realizados experimentalmente em sala de aula, como de- monstração, ou em laboratório, mas que alguns o sejam para que o aluno compreenda o que é ciência e método científico. Os enunciados das atividades práticas propostas trazem, propositadamente, exposições sucintas para que os alunos possam trabalhar também a própria capacidade de solucionar pequenos problemas de ordem prática. Para cada uma dessas atividades, é importante alertar o aluno acerca dos perigos a que todos estão sujeitos quando trabalham com materiais tóxicos, corrosivos e/ou inflamáveis. O uso de luvas e óculos apropriados sempre deve ser recomendado. Havendo tempo hábil, é útil propor alguma pesquisa antes de se realizar a atividade prática, pesquisa esta envolvendo as pro- priedades dos produtos químicos utilizados, suas aplicações e relações com o meio ambien- te e com os seres humanos. Em alguns casos, as atividades desta seção estão diretamente relacionadas a pesquisas. Considerando a importância da interpretação de um experimento, vale a pena construir, com os alunos, um relatório da primeira atividade prática, lembrando que ele deve conter: Nome do aluno ou nomes dos alunos integrantes do grupo Data Título Introdução Objetivo Material e reagente utilizado Procedimento adotado Dados experimentais Análise dos dados experimentais (o professor pode elaborar perguntas que, por meio dos dados coletados, levem o aluno à análise desses dados) Discussão e conclusão (o professor pode inserir um fato ou uma notícia de jornal relacio- nado ao experimento realizado) Referências bibliográficas O professor poderá utilizar o relatório das atividades práticas como instrumento de avaliação. Os resultados alcançados podem ser discutidos em sala de aula, pois é importante que os alunos tenham sempre em mente que a Química é uma ciência experimental e que, algumas vezes, os resultados esperados podem não ser obtidos. É essencial a ênfase do professor para o fato de que “não existe experiência que não deu certo”. Toda experiência tem seu resultado, e cabe ao professor e ao aluno aproveitar a ocasião para explorar e discutir os fatores prováveis que levaram ao resultado não esperado, lembrando que alguns dos fatores mais comuns são: Qualidade do equipamento e do reagente utilizado. Fator humano – grau de preparo do experimentador, capacidade de observação, atitu- de em relação ao trabalho, habilidades manuais, etc. Local de trabalho – vento, umidade, temperatura, etc. Muitas vezes o ambiente domés- tico é impróprio para a realização da atividade prática. Nível de controle experimental – número de variáveis físicas e/ou químicas que podem alterar (ou “mascarar”) o resultado experimental. As atividades práticas/pesquisa podem ser desenvolvidas em grupo, em duplas ou indivi- dualmente, lembrando que o trabalho em grupo favorece a comunicação oral, a socialização e a troca de experiências.
5 Sugestões de atividades complementares
Algumas sugestões de procedimentos e atividades que podem auxiliar o desenvolvimento do pensamento científico são apresentadas a seguir.
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Propor seminários
O seminário proporciona a oportunidade do trabalho em grupo, o que favorece a discus- são e a reflexão sobre diferentes idéias a respeito de um mesmo assunto. O discurso social é essencial para mudar ou reforçar conceitos. Os resultados são significativos, em termos de aprendizagem, quando o seminário estimula a criatividade dos estudantes para a interpretação e a representação de fenômenos e/ou proprie- dades químicas por meio de situações e objetos do cotidiano. Para exemplificar, o professor pode propor e orientar, no estudo de reações de combustão em química orgânica, um seminário sobre as vantagens e as desvantagens de alguns tipos de combustíveis. Cada grupo ficará responsável por um tipo de combustível, por exemplo: gás natural veicular, gasolina, diesel , álcool.
Levar a mídia para a sala de aula
Levar para a classe um fato ocorrido e noticiado nos meios de comunicação (jornal, revista, rádio, TV, internet) é sempre muito eficaz ao ensino e à aprendizagem da Química, pois favore- ce situações nas quais os alunos poderão interpretar, analisar e associar os tópicos aprendidos com os fatos noticiados, além de, muitas vezes, estimular a postura crítica do aluno. A seguir, veja um exemplo que pode ser empregado na abordagem de deslocamento do equilíbrio químico. Algumas cópias da notícia em questão podem ser distribuídas entre grupos de alunos ou, então, o professor pode ler a notícia para a classe.
Dissolução no mar de gás carbônico da queima de combustíveis fósseis será nocivo a seres marinhos, como corais
Nos próximos séculos, os humanos poderão ver os oceanos em seu estado mais ácido nas últimas centenas de milhões de anos. Causado pela queima de combustíveis fósseis, como car- vão e derivados de petróleo, o aumento agudo de acidez seria trágico para muitas formas de vida marinha. Um estudo feito pela equipe do pesquisador americano Ken Caldeira, do Laboratório Nacio- nal Lawrence Livermore, na Califórnia (EUA), aponta o gás carbônico como o principal respon- sável pela tragédia. Ele também é o vilão do problema conhecido como efeito estufa (aqueci- mento da atmosfera pela retenção de radiação solar sob um cobertor de gases, agravado pela atividade humana). A queima dos combustíveis fósseis aumenta a quantidade de gás carbônico no ar. Parte desse gás se dissolve no oceano e aumenta a acidez da água. Isso prejudica o desenvolvimento de organismos marinhos, como formas de plâncton, corais e outros animais, e a formação de esqueletos e conchas de carbonato de cálcio, essencial para essas formas de vida, fica dificulta- da com o ambiente ácido. ”Até hoje, a absorção de gás carbônico pelo mar sempre foi considerada uma coisa boa, já que ela tirava esse gás do ar e diminuía fenômenos como o efeito estufa. Tinha até gente querendo injetar gás carbônico de usinas e fábricas diretamente no mar”, disse à Folha Caldei- ra, 47, em entrevista por telefone. “Agora nós vemos que não é bem assim.” Marinho, Marcus Vinicius. Folha de S.Paulo , Folha Ciência, São Paulo, 25 set. 2003.
Deve-se fazer o aluno perceber os trechos da notícia que estão relacionados com a Química e, então, lançar um desafio a ele: pedir que procure a explicação química de como o aumento do gás carbônico dissolvido no oceano dificulta a formação de esqueletos e conchas de carbonato de cálcio. Após a discussão sobre as possíveis razões químicas para esse fato, pode-se concluir com toda a classe que uma das explicações poderia ser dada pelo deslocamento do equilíbrio químico. Com o aumento de CO 2 na água, o equilíbrio CO2(g) H 2 O (^) (l) H 2 CO3(aq) é deslocado para a direita, ou seja, há a formação de H 2 CO 3 , aumentando assim a concentração de ácido carbônico no oceano. Com o aumento da concentração de H 2 CO 3 , o equilíbrio H 2 CO3(aq) CaCO3(s) Ca(HCO 3 )2(aq) também é deslocado para a direita, no sentido do aumento de concentração de Ca(HCO 3 ) 2 , aumentando então a dissolução do carbonato de cálcio e comprometendo assim a formação de esqueletos e conchas calcárias.
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Elaborar projetos
Um projeto, desde que bem planejado e estruturado, é uma ferramenta importantíssima no ensino e na aprendizagem da Química, pois desperta no aluno a curiosidade, a capacidade investigativa e associativa, assim como o interesse pela Ciência e, além disso, pode levar o aluno e a comunidade a mudanças de postura diante da problemática abordada, estimulando e desenvolvendo a cidadania. Para elaborar um projeto, é essencial, primeiramente, justificar a necessidade dele. Depois, é importante traçar como esse projeto será implementado, o que abrange: a escolha do públi- co-alvo, dos professores envolvidos, a definição de quantidade de horas semanais necessárias para a consecução dele, a definição da duração do projeto e como o trabalho dos alunos e/ou da comunidade poderá ser divulgado por ele. Além disso, um projeto deve ter muito bem definido os objetivos a serem atingidos, as metodologias utilizadas, os recursos necessários, os conteúdos abordados, como será a ava- liação dos alunos no projeto e a avaliação do projeto pelos alunos e, por fim, a bibliografia utilizada. Um tema interessante e abrangente que pode ser trabalhado é o lixo, e a justificativa da escolha desse tema pode ser, entre outras, o aumento da produção de lixo nas cidades brasilei- ras, tornando-se cada vez mais importante analisar as condições que regem a produção desses resíduos, incluindo sua minimização na origem, seu manejo e as condições existentes de trata- mento e disposição dos resíduos em cada cidade brasileira. O público-alvo pode ser, por exemplo, os alunos da 1.a^ série do Ensino Médio e a comuni- dade. Os professores envolvidos podem ser das mais variadas disciplinas, como, por exemplo: Química, Biologia, Física, Geografia, História e Artes. Dependendo da disponibilidade dos alunos e dos professores, o projeto pode ter uma duração de dois a quatro meses. A implementação pode ser feita com reuniões semanais, com duração de mais ou menos três horas, podendo utilizar e-mail para avisos e trocas de idéias; os professores que participarão do projeto devem preparar atividades, orientar os alunos na pesquisa, nos experimentos e nas discussões, além de auxiliar na organização dos dados coletados para a elaboração de um trabalho final (como a criação de uma canção, de uma peça teatral, um pôster, uma maquete ou alguma montagem de imagens) que poderá ser apresentado, por exemplo, na feira de Ciências da escola. Os objetivos de um projeto cujo tema seja o lixo podem ser vários. A seguir serão exemplificados alguns.
Definir e classificar os resíduos sólidos quanto aos potenciais riscos de contaminação do meio ambiente e quanto à natureza ou à origem do resíduo. Conhecer os impactos ambientais provocados pelo lançamento sem controle de resíduos sólidos no meio ambiente urbano. Conhecer as técnicas e/ou os processos de tratamento (lixão, compostagem, aterro sanitário, incineração, plasma, pirólise) e desinfecção (desinfecção química, desinfecção térmica – autoclave e microondas, e radiação ionizante) mais adequados a cada tipo de resíduo sólido, a fim de reduzir ou eliminar os danos ao meio ambiente. Analisar as condições relacionadas ao controle da produção dos resíduos, incluindo a minimização desses resíduos na origem, o manejo deles, além do tratamento e da dis- posição dos resíduos na cidade de São Paulo. Conscientizar o futuro cidadão da importância da participação dele na preservação do meio ambiente. Podem-se utilizar, como metodologias, o trabalho em grupo, a exposição em classe, o trabalho experimental em laboratório e o debate. Os recursos auxiliares a esse projeto podem ser: o uso de um laboratório, o uso da internet, uma visita ao lixão da cidade ou a uma usina de compostagem, quando a cidade possuir uma. Os conteúdos a serem abordados em um tema como esse podem ser os resíduos sólidos (produção e destino; classificação; características; doenças provocadas; serviços de limpeza pública; tratamento: compostagem, aterro sanitário, incineração, plasma, pirólise, desinfec- ção química, desinfecção térmica – autoclave e microondas, e radiação ionizante; disposição final dos resíduos provenientes do tratamento; resíduos sólidos; geração de energia) e a legislação ambiental.
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Rubricas normalmente possuem o formato de tabelas e apresentam os critérios de qualida- de ou de aprendizagem. Nelas deve constar o que é importante na aprendizagem, como, por exemplo, os critérios de correção bem definidos. Devem descrever os diferentes níveis de exce- lência do trabalho – excelente, satisfatório e insatisfatório ou calouro, aprendiz, profissional e mestre ou, então, números, estrelas etc. – e as dificuldades concretas que podem ser vivenciadas pelos alunos durante a aprendizagem. Devem conter, ainda, algumas habilidades de pensa- mento/raciocínio. Veja um modelo de rubrica a seguir.
Os passos necessários para a elaboração de uma rubrica são: Identificar as várias dimensões potenciais e os componentes cognitivos e procedimentais a avaliar (se necessário, divida a tarefa em subtarefas que evidenciem as habilidades necessárias ou a compreensão/aplicação do conhecimento). Esse é o passo mais impor- tante, pois quando definidas cuidadosamente as dimensões a serem avaliadas, as ex- pectativas ficam mais claras e a avaliação é mais útil e formativa. Selecionar um número razoável de aspectos importantes. Questione os aspectos mais importantes da tarefa proposta e classifique as principais dimensões a avaliar, da mais importante para a menos significativa. Elimine as dimensões que ficarem no final de sua lista, até determinar as quatro mais importantes (ou o número que entenda ser mais adequado). Escreva os aspectos selecionados na coluna da esquerda da rubrica-modelo, um em cada linha. Descrever os critérios de referência para todos os níveis de cada aspecto. Imagine um exemplo máximo de desempenho para cada um dos aspectos a observar. Descreva-o sucinta e claramente nas colunas da rubrica. Imagine, depois, um exemplo de qualida- de ligeiramente inferior e preencha a coluna seguinte (este preenchimento será da direi- ta para a esquerda) e assim por diante, até ter todas as células da rubrica preenchidas. Dispor os diferentes aspectos pela ordem em que provavelmente serão observados ou por uma seqüência lógica de orientação para os alunos. Se preferir, reduza os níveis de desempenho para três ou aumente-os para cinco. Você também pode personalizar os títulos da rubrica (calouro, aprendiz, etc.) ou adaptá-los ao tema da sua atividade. Revisar a rubrica no momento da sua efetiva utilização e alterá-la, se necessário. Mais informações sobre rubricas podem ser obtidas no site : http://abweb.no.sapo.pt/material/rubricas/criarubr.htm. Acesso em: 17 abr. 2005.
Auto-avaliar-se
Outro recurso importante é a auto-avaliação, pois cada estudante tem modos distintos e consistentes de percepção, organização e retenção do assunto. A auto-avaliação pode incluir questões do tipo:
Como você se sente em relação a seus estudos de Química? Por quê? Qual foi o assunto mais importante para você e o que aprendeu? Em que você gostaria de ser ajudado? Como você acha que o professor pode melhorar as aulas de Química? A auto-avaliação, além de ser uma maneira de o estudante exercitar a reflexão sobre o pró- prio processo de aprendizagem, serve, em especial, de indicador e alerta para auxiliar o professor em sua atuação em sala de aula.
Identificação da dimensão ou do aspecto a ser avaliado
Descrição dos critérios obser- váveis que evi- denciam um ní- vel de desempe- nho típico de um principiante.
Descrição dos critérios observá- veis que já refli- tam um trabalho um pouco mais elaborado, mas que ainda pode ser aperfeiçoado.
Descrição dos critérios obser- váveis que cor- respondam a um nível satisfatório de desempenho.
Descrição de cri- térios visíveis que ilustrem o nível máximo de desempenho ou de traços de ex- celência.
Total
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7 Sugestões de leituras para o professor
Educação e educação em Química
ALVES, R_. Filosofia da ciência: introdução ao jogo e suas regras_. São Paulo, Brasiliense, 1981. AMBROGI, A.; LISBOA, J. C. F.; SPARAN, E. R. F. Química: habilitação para o magistério. São Paulo, Funbec/Cecisp, Harbra, 1990. Módulos 1, 2 e 3. —————; —————; VERSOLATO, E. F. Unidades modulares de química. São Paulo, Hamburg,
BACHELARD, G. A formação do espírito científico. 1. ed. Rio de Janeiro, Contraponto, 1996. BRADY, J. E.; Humiston, G. E. Química geral. 2. ed. Rio de Janeiro, LTC, 1986. v. 1. BRANCO, S. M. Água: origem, usos e preservação. São Paulo, Moderna, 1993. (Coleção Po- lêmica.) BRONOWSKY, J. Ciências e valores humanos. Belo Horizonte/São Paulo, Itatiaia/Edusp, 1979. CAMPOS, M. C.; NIGRO, R. G. Didática de Ciências: o ensino-aprendizagem como investigação. São Paulo, FTD, 1999. CANTO, E. L. Plástico: bem supérfluo ou mal necessário? São Paulo, Moderna, 1997. CARRARO, G. Agrotóxico e meio ambiente: uma proposta de ensino de Ciências e Química , UFRGS, AEQ, 1997. (Série Química e meio ambiente.) CHAGAS, A. P. Argilas: as essências da terra. 1. ed. São Paulo, Moderna, 1996. (Coleção Polêmica.) —————. Como se faz Química? Campinas Ed. da Unicamp, 1989. CHALMERS, A. F. A fabricação da ciência. São Paulo, Ed. da Unesp, 1994. —————. O que é ciência afinal? 2. ed. São Paulo, Brasiliense, 1993. CHASSOT, A. I. A educação no ensino da Química. Ijuí, Ed. Unijuí, 1990. —————; OLIVEIRA, R. J. (org.). Ciência, ética e cultura na educação. São Leopoldo, Ed. da Unisinos, 1998. CHRÉTIEN, C. A ciência em ação. Campinas, Papirus, 1994. CHRISPINO, Á. Manual de Química experimental. São Paulo, Ática, 1991. —————. O que é Química. São Paulo, Brasiliense, 1989. (Coleção Primeiros passos.) CISCATO, C. A. M. Extração de pigmentos vegetais. Revista de Ensino de Ciências , Funbec, 1988. v. 20. —————; BELTRAN, N. O. Química: parte integrante do projeto de diretrizes gerais para o ensi- no de 2º grau – núcleo comum (convênio MEC/PUC-SP). São Paulo, Cortez e Autores Associados, 1991. CRUZ, R. Experimentos de química em microescala. São Paulo, Scipione, 1995. 3 vols. FELLENBERG, G. Introdução aos problemas da poluição ambiental. São Paulo, Ed. da Universidade de São Paulo, 1980. FLACH, S. E. A Química e suas aplicações. Florianópolis, Ed. da UFSC, 1987. FREIRE, P. Pedagogia da esperança: um reencontro com a pedagogia do oprimido. Rio de Janeiro, Paz e Terra, 1992. —————. Pedagogia do oprimido. Rio de Janeiro, Paz e Terra, 1987. —————. Educação como prática para a liberdade. Rio de Janeiro, Paz e Terra, 1989. FUNDAÇÃO ROBERTO MARINHO. Telecurso 2000: Ciências – 1. grauo. São Paulo, Globo, 1996. GEPEQ – Grupo de Pesquisa para o Ensino de Química. Interação e transformação: Química para o 2 o. grau. São Paulo, Ed. da Universidade de São Paulo, 1993-1995-1998. v. I, II e III; livro do aluno, guia do professor. GIL-PERÉZ, D.; CARVALHO, A. M. P. de. Formação de professores de Ciências: tendências e inova- ções. São Paulo, Cortez, 1995. v. 26. (Coleção Questões da nova época.) GOLDEMBERG, J. Energia nuclear: vale a pena? São Paulo, Scipione, 1991. (Coleção O Universo da Ciência.) GRIIN, M. Ética e educação ambiental. Campinas/Rio de Janeiro, Papirus/Paz e Terra, 2000. HAMBURGUER, E. W. (org.). O desafio de ensinar ciências no século 21. São Paulo, Edusp/Estação Ciência, 2000. IMBERNÓN, F. Formação docente e profissional: formar-se para a mudança e a incerteza. São Paulo, Cortez, 2000. v. 77. (Coleção Questões da nossa época.) JARDIM, N. S. et al. Lixo municipal: manual de gerenciamento integrado. São Paulo, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, 1995.
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ódigo Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
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- Horizonte da Ciência.) SOARES, G. B.; SOUZA, A. N.; PIRES, X. D. Teoria e técnica de purificação e identificação dos compostos orgânicos. Rio de Janeiro, Guanabara, 1988. SOUZA, M. H. S.; SPINELLI, W. Guia prático para cursos de laboratório: do material à elaboração de relatórios. São Paulo, Scipione, 1997. TAJRA, S. F. Informática na educação: novas ferramentas pedagógicas para o professor da atualida- de. 2. ed. São Paulo, Érica, 2000. VALADARES, J.; PEREIRA, D. C. Didáctica da Física e da Química. Lisboa, Universidade Aberta,
VIEIRA, L. Química, saúde & medicamentos. UFRGS, AEQ, 1997. VOGEL, A. Análise orgânica qualitativa. In Química orgânica. Rio de Janeiro, Ao Livro Técnico e Científico, 1980. v. 1, 2 e 3. VYGOTSKY, L. S. A formação social da mente. 48. ed. São Paulo, Martins Fontes, 1991. —————. Pensamento e linguagem. 18. ed. São Paulo, Martins Fontes, 1993. WEISSMANN, H. (org.). Didática das ciências naturais: contribuições e reflexões. Porto Alegre, Artmed, 1998. ZAGO, O. G.; DEL PINO, J. C. Trabalhando a Química dos sabões e detergentes. UFRGS, AEQ,
- (Série Química e cotidiano.)
História da Química
CHASSOT, A. A ciência através dos tempos. São Paulo, Moderna, 1994. FERRI, M. G.; MOTOYAMA, S. História das Ciências no Brasil. São Paulo, EPU/EDUSP, 1979. GOLDFARB, A. M. A. Da alquimia à Química. São Paulo, Nova Stella/EDUSP, 1987. MATHIAS, S. Evolução da Química no Brasil. In FERRI & MOTOYAMA. História das ciências no Brasil. São Paulo, EPU/EDUSP, 1979. VANIN, J. A. Alquimistas e químicos. São Paulo, Moderna, 1994.
Documentos oficiais
BRASIL. Ministério da Educação – MEC, Secretaria de Educação Média e Tecnológica – Semtec. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília: MEC/Semtec, 2002. BRASIL. Ministério da Educação – MEC, Secretaria de Educação Média e Tecnológica – Semtec. PCN + Ensino Médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais – Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/ Semtec, 2002. BRASIL. Ministério da Educação – MEC/Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacio- nais – INEP. Matrizes Curriculares de Referência para o SAEB. 2. ed. Brasília: MEC/INEP, 1999. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente – Educação para um futuro sustentável: uma visão transdisciplinar para uma ação compartilhada. Brasília, Ibama, 1999. SECRETARIA DA EDUCAÇÃO DO ESTADO DE SÃO PAULO. Ciências, ciclo básico. São Paulo, Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas/Secretaria da Educação, 1993. (Coleção Prá- tica pedagógica.)
Revistas
Ciência Hoje Química Nova Química Nova na Escola American Chemical Society Education in Chemistry Enseñanza de las Ciencias International Journal of Science Education Journal of Chemical Education
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A Internet, nome dado à rede mundial de computadores, permite o acesso a um número enorme de informações, dos mais variados tipos. Se bem usada, ela é um auxiliar poderoso do processo ensino-aprendizagem. Damos a seguir uma pequena lista de sites (endereços) que mais interessam ao objetivo do nosso curso. Para facilitar o trabalho dos leitores, dividimos a lista em seis tópicos:
- sites educacionais e/ou de referência , que fornecem informações gerais sobre educa- ção, cultura, ensino, etc.
- sites sobre Ciência e Tecnologia , que fornecem informações sobre novas tecnologias, avanços científicos e resultados de pesquisas.
- sites sobre Ecologia , que divulgam informações sobre meio ambiente, conservação dos recursos naturais e problemas ambientais.
- sites de museus, de bibliotecas ou de fontes de dados , que permitem a consulta a bancos de dados para a realização de pesquisas.
- sites de empresas ou de fundações , que permitem o acesso do internauta às informa- ções relativas aos seus projetos e atividades.
- sites de busca , que, por meio de expressões ou de palavras-chave, permitem que o internauta localize a informação desejada na Internet. Acesso em: 17 abr. 2005.
Sites educacionais e/ou de referência
- AllChemy Web http://allchemy.iq.usp.br Sistema informático interativo especializado em Química e ciências afins. A AllChemy cumpre as funções de revista eletrônica, banco de dados, catálogo de anúncios e classificados, correio eletrônico e fórum para grupos de discussão. - Alô Escola! – TV Cultura http://www.tvcultura.com.br/aloescola/ TV Cultura – A TV CULTURA exibe recursos educativos para professores e estudantes. - Atividades experimentais http://nautilus.fis.uc.pt/softc/programas/Welcome.html Este site português traz alguns programas interessantes para downloads gratuitos nas áreas de Química, Física, Matemática e sistemas multidisciplinares. - Bússola Escolar http://www.bussolaescolar.com.br Facilita a vida de estudantes e professores ou mesmo de quem quer se manter atualizado. A indexação de assuntos é uma das melhores do gênero. - ChemKeys http://www.chemkeys.com/bra/index.htm Este site contém materiais didáticos e textos de referência para o ensino da Química e ciências afins. - Escola do Futuro http://www.futuro.usp.br/ Laboratório interdisciplinar que investiga como as novas tecnologias de comunicação podem melhorar o aprendizado em todos os níveis de ensino. - Escolanet http://www.escolanet.com.br Site organizacional que possui material de apoio a pesquisas e trabalhos escolares. - Estação Ciência da Universidade http://www.eciencia.usp.br/site_2005/default.html de São Paulo Centro de Difusão Científica, Tecnológica e Cultural da Pró-Reitoria de Cultura e Extensão Universitária da USP. - Grupo de Pesquisa em Educação http://gepeq.iq.usp.br/ Química (GEPEQ) do Instituto O site disponibiliza atividades para professores e alunos, oferece material de Química da Universidade de apoio para pesquisas em livros, revistas, vídeos, associações e na de São Paulo Internet, cursos de formação continuada para professores de Química do Ensino Médio e questões atualizadas e interativas para testar e aprofundar seus conhecimentos. - International Union of Pure http://www.iupac.org/ and Applied Chemistry (IUPAC) Site oficial da IUPAC.
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çã o proibida. Art.184 do C
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- Greenpeace — Brasil http://www.greenpeace.org.br Entidade sem fins lucrativos que atua internacionalmente. Contém assuntos relacionados ao meio ambiente. **- Ministério do Meio Ambiente (MMA) http://www.mma.gov.br/
- Portal SOS Mata Atlântica http://www.sosmatatlantica.org.br** Traz vários artigos relacionados ao meio ambiente, proteção ambiental, ações, etc. - Recicloteca — Centro de Informações http://www.recicloteca.org.br sobre Reciclagem e Meio Ambiente - Site da Empresa Brasileira http://www.cnpma.embrapa.br/index.php de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Divulga os resultados das pesquisas sobre agricultura e meio ambiente Meio Ambiente desenvolvidas pela Embrapa Meio Ambiente.
Sites de museus, de bibliotecas ou de fontes de dados
- Agência Nacional http://www.aneel.gov.br/ de Energia Elétrica (ANEEL) Contém base de dados catalográficos, artigos de periódicos (jornais e do Ministério de Minas e Energia revistas), atos legislativos, livros e materiais especiais (CD’s, fitas cassetes de áudio e vídeo e mapas) sobre assuntos relacionados à energia elétrica e recursos hídricos. **- Base de Dados Tropicais http://www.bdt.org.br
- Biblioteca Virtual de Educação (BVE) http://www.bve.cibec.inep.gov.br/** Ferramenta de pesquisa de sites educacionais, do Brasil e do exterior, voltada a um público diversificado, como pesquisadores, estudiosos, professores, universitários, pós-graduandos e alunos de todas as séries escolares. - Informação e Comunicação http://www.prossiga.br/ para a Ciência e Tecnologia Oferece serviços de informação na Internet (bases de dados, bibliotecas virtuais, escolas virtuais, etc.) voltados para as áreas prioritárias do Ministério da Ciência e Tecnologia. **- Museu de Ciências http://www.mct.pucrs.br/ e Tecnologia da PUC-RS
- Museu de Geociências, Instituto http://www.igc.usp.br/museu/home.php de Geociências, USP
- Museu de Minerais e http://ns.rc.unesp.br/museudpm/ Rochas “Heinz Ebert”, Universidade Estadual Paulista: UNESP
- Museu Virtual (de Geologia) http://www.marica.com.br/museu/geologia.htm de Maricá (Rio de Janeiro)**
Sites de empresas ou de fundações
- Companhia de Tecnologia http://www.cetesb.sp.gov.br/ de Saneamento Ambiental (Cetesb) Site da agência do Governo do Estado de São Paulo responsável pelo controle, fiscalização, monitoramento e licenciamento de atividades geradoras de poluição, com a preocupação fundamental de preservar e recuperar a qualidade das águas, do ar e do solo. - FIOCRUZ http://www.fiocruz.br A Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ), vinculada ao Ministério da Saúde do Brasil, desenvolve ações na área da ciência e tecnologia em saúde, incluindo atividades de pesquisa básica e aplicada, ensino, assistência hospitalar e ambulatorial de referência, formulação de estratégias de saúde pública, informação e difusão, formação de recursos humanos, produção de vacinas, medicamentos, kits de diagnósticos e reagentes, controle de qualidade e desenvolvimento de tecnologias para a saúde. - Petrobras http://www2.petrobras.com.br/portugues/index.asp Site da Companhia de Petróleo Brasileiro S.A. (PETROBRAS)
Sites de busca
**- Cadê http://www.cade.com.br
- Google http://www.google.com.br**
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Parte II – O volume 1: a Química Geral
Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- notar a maior ou a menor uniformidade que existe nos materiais que ele vê diariamente;
- perceber a relatividade que existe nos conceitos de homogêneo e heterogêneo, já que eles dependem do instrumento (lente, microscópio, etc.) utilizado na observação;
- entender a importância do conceito de fase para se caracterizar o sistema em estudo;
- constatar quando há uma mistura;
- diferenciar os estados físicos da matéria;
- identificar as mudanças de estado físico da matéria;
- perceber e classificar fenômenos químicos e físicos presentes em seu dia-a-dia;
- notar que o principal “laboratório” especializado em transformações é a própria natureza;
- diferenciar uma substância pura de uma mistura, ca- racterizando-a por meio de suas propriedades físicas;
- entender os conceitos de densidade e temperaturas de fusão e ebulição;
- interpretar e construir gráficos de aquecimento e resfriamento de uma substância;
- calcular densidade;
- interpretar e construir gráficos de densidade;
- identificar os equipamentos mais comuns em um laboratório químico;
- perceber a importância das regras de segurança em um laboratório químico;
- compreender como separar os componentes cons- tituintes de uma mistura;
- realizar processos de separação de misturas.
- Matéria
- Sistemas homogêneo e heterogêneo
- Fase e componente
- Misturas homogênea e heterogênea
- Substância pura (ou espécie química)
- Transformações da matéria
- Pontos de fusão e de ebulição
- A observação e o método científico
- Unidades de medida
- Densidade
- A importância dos gráficos no dia-a-dia
- As constantes físicas das substâncias puras
- Processos de separação de misturas
- Filtração
- Decantação
- Destilação simples
- Destilação fracionada
- Cristalização
- Outros processos de desdobramento de misturas
- Aprendendo mais sobre o laboratório de Química
- A segurança nos laboratórios de Química
Capítulo 2 – Conhecendo a matéria e suas transformações
Conteúdos Objetivos específicos
Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- perceber que a Ciência está em constante evolução;
- entender os passos da metodologia científica;
- entender a importância de um modelo em Ciência;
- compreender o aspecto microscópico da matéria;
- conceituar elementos químicos e simbologia química;
- conceituar átomo e molécula ou aglomerado iônico;
- entender os conceitos de substâncias simples e com- posta sob o aspecto microscópico;
- classificar misturas, considerando o aspecto micros- cópico;
- identificar e diferenciar os estados físicos da matéria microscopicamente;
- perceber os fenômenos de absorção e liberação de energia em uma transformação.
- O conhecimento e o progresso
- A evolução da Ciência Química
- A teoria atômica de Dalton
- O aspecto microscópico da matéria
- Elementos químicos e seus símbolos
- Substâncias simples e composta
- O aspecto microscópico das misturas
- O aspecto microscópico das transformações ma- teriais
- As propriedades das substâncias
- Explicando as variações de energia que acompa- nham as transformações materiais
- Segunda visão da Química
- Como ocorre a evolução da Ciência
Capítulo 3 – Explicando a matéria e suas transformações
Conteúdos Objetivos específicos
Capítulo 1 – Primeira visão da Química
Conteúdos Objetivos específicos Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- perceber que a Química está sempre presente em seu dia-a-dia;
- entender que a Química é uma ciência que estuda os materiais e os processos pelos quais eles são retirados da natureza e/ou são obtidos pelos seres humanos;
- perceber que a energia sempre acompanha as trans- formações materiais;
- compreender que a energia não pode ser criada, mas sim transformada.
- Observando a natureza
- As transformações da matéria
- A energia que acompanha as transformações da matéria
- Conceito de Química
- A Química em nosso cotidiano
8 Conteúdos e objetivos específicos dos capítulos
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Capítulo 7 – A geometria molecular
Conteúdos Objetivos específicos Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- perceber a disposição espacial das moléculas;
- aplicar o conceito de eletronegatividade em ligações químicas;
- interpretar a polaridade da molécula como uma as- sociação entre a geometria molecular e a polaridade da ligação;
- prever o tipo de interação existente entre as molé- culas por meio da polaridade delas;
- relacionar as propriedades das substâncias com o tipo de interação existente entre as partículas formado- ras dessas substâncias;
- interpretar gráficos e tabelas de propriedades das substâncias;
- entender o que é número de oxidação;
- definir e identificar o que é oxidação e redução – partindo do conceito de ligação química – , assim como agente redutor e oxidante;
- calcular o número de oxidação de um elemento em uma espécie química.
- A estrutura espacial das moléculas
- Eletronegatividade
- Polaridade das ligações
- Polaridade das moléculas
- Oxidação e redução
- Forças intermoleculares (dipolo-dipolo, ligações de hidrogênio, dipolo induzido)
Capítulo 8 – Ácidos, bases e sais inorgânicos
Conteúdos Objetivos específicos Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- entender a necessidade em classificar substâncias com propriedades funcionais semelhantes e reuni- las em grupos ou famílias;
- definir eletrólito e classificá-lo como forte ou fraco, por meio do grau de dissociação (ou ionização);
- identificar, formular e nomear um ácido;
- compreender a importância de alguns ácidos em nosso dia-a-dia;
- identificar, formular e nomear uma base;
- compreender a importância de algumas bases em nosso dia-a-dia;
- comparar e diferenciar as propriedades dos ácidos e das bases;
- medir e interpretar o caráter ácido e básico median- te alterações de cores de alguns indicadores quími- cos e de escalas de pH;
- identificar e diferenciar uma reação de neutralização total e parcial;
- equacionar neutralização total e parcial;
- identificar, formular e nomear um sal;
- compreender a importância de alguns sais em nos- so dia-a-dia.
- Funções químicas inorgânicas
- Eletrólitos
- Dissociação e ionização
- Grau de dissociação e de ionização
- Ácidos
- Bases
- Indicadores químicos e escala de pH
- Reação de neutralização total e parcial
- Sais
Capítulo 9 – Óxidos inorgânicos
Conteúdos Objetivos específicos Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- identificar, formular e nomear um óxido;
- compreender a importância de alguns óxidos em nosso dia-a-dia;
- relacionar as semelhanças dos elementos situados em um mesmo grupo da Tabela Periódica com as pro- priedades químicas que possuem.
- Óxidos
- As funções inorgânicas e a Classificação Periódica
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ódigo Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Capítulo 11 – Massa atômica e massa molecular
Conteúdos Objetivos específicos Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- perceber a necessidade de escolher um padrão e de utilizar uma unidade compatível com a grandeza a ser medida para pesar átomos e moléculas;
- definir, diferenciar e aplicar os conceitos de unidade de massa atômica e massa molecular;
- entender o significado de mol e relacionar ao signi- ficado de massa molar;
- efetuar cálculos envolvendo massas atômicas, mas- sas moleculares, mol e massas molares.
- Unidade de massa atômica (u)
- Massa atômica
- Massa molecular
- Conceito de mol
- Massa molar ( M )
Capítulo 10 – As reações químicas
Conteúdos Objetivos específicos Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- entender que a linguagem das fórmulas e das equa- ções é a maneira mais prática e lógica de represen- tar os fenômenos químicos;
- compreender a importância do balanceamento das equações químicas do ponto de vista quantitativo;
- interpretar, escrever e balancear uma equação química;
- aplicar alguns critérios para classificar uma reação química;
- entender o que é necessário para que duas substân- cias reajam quimicamente.
- Equação química
- Balanceamento das equações químicas
- Classificação das reações químicas (síntese, decom- posição, simples troca e dupla troca)
- Condições para ocorrer uma reação química
- Principais reações envolvendo as funções inorgânicas
Capítulo 12 – Estudos dos gases
Conteúdos Objetivos específicos Ao final do capítulo, o aluno deve estar preparado para:
- caracterizar o estado gasoso e considerar suas gran- dezas fundamentais: volume, pressão e temperatura;
- perceber a influência da pressão e da temperatura no volume de um gás;
- identificar as unidades utilizadas para expressar vo- lume, pressão e temperatura de um gás;
- transformar unidades de pressão;
- transformar unidades de volume;
- transformar unidades de temperatura;
- entender, interpretar e aplicar as leis físicas experi- mentais nas transformações gasosas em exercícios, fórmulas e interpretação de gráficos;
- associar as leis físicas dos gases à equação geral dos gases;
- caracterizar as condições normais de temperatura e pressão;
- entender a estrutura interna dos gases por meio da teoria cinética dos gases;
- definir e diferenciar gás ideal (ou perfeito) de gás real;
- entender a diferença entre leis físicas e leis volumétricas;
- perceber que as leis volumétricas complementam as leis ponderais das reações;
- aplicar as leis volumétricas na resolução de exercícios;
- entender o significado de volume molar;
- aplicar a equação geral dos gases na resolução de problemas;
- compreender o comportamento dos gases em uma mistura gasosa;
- estabelecer relações entre os gases iniciais e a mistu- ra gasosa final;
- entender o significado de pressão total e parcial em uma mistura gasosa, relacionando-as e aplicando esse conhecimento na resolução de problemas;
- entender o significado de volume total e parcial em uma mistura gasosa, relacionando-os e aplicando esse conhecimento na resolução de problemas;
- entender o significado de massa molecular aparente de uma mistura gasosa;
- definir e diferenciar densidade absoluta e densidade relativa de um gás, aplicando os conceitos na reso- lução de exercícios;
- entender difusão e efusão gasosa tomando como base o estudo da teoria cinética dos gases.
- Características do estado gasoso
- Volume dos gases
- Pressão dos gases
- Temperatura dos gases
- As leis físicas dos gases (lei de Boyle-Mariotte, lei de Gay-Lussac, lei de Charles)
- Equação geral dos gases
- Teoria cinética dos gases
- Gás perfeito e gás real
- Leis volumétricas das reações químicas (lei de Gay- Lussac, lei de Avogadro)
- Volume molar
- Equação de Clapeyron
- Misturas gasosas
- Densidade dos gases
- Difusão e efusão dos gases