Tabelas para impressão
Plano de Aula
Plano de aula: Lei das Proporções Constantes (Lei de Proust)
Plano 3 de uma sequência de 5 planos. Veja todos os planos sobre Aspectos quantitativos das transformações químicas
Sobre este plano
Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.
Sobre esta aula: Para o pleno desenvolvimento desse plano, é essencial que os alunos tenham construído e desenvolvido habilidades
referente ao 2º plano desta unidade, sobre Lei da Conservação das Massas e análise de dados tabelados de reações químicas.
Este plano tem como objetivo possibilitar que os alunos analisem e identifiquem a Lei das Proporções Constantes (Lei de Proust) em reações químicas, através da análise de dados tabelados e a partir de um desafio que irá inserir os alunos em um contexto investigativo.
O professor deverá contar uma história, na qual os alunos (divididos em equipes) estarão concorrendo a uma vaga no maior laboratório nacional em produção de gás carbônico. Nesse contexto, o professor, que interpretará o supervisor do laboratório, realizará alguns testes e questões eliminatórias para cada equipe (sorteio de dados tabelados).
Para estudar mais sobre o tema, o professor pode acessar a seguinte referência:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-proust-ou-lei-das-proporcoes-constantes.htm>. Acesso em 30 de agosto de 2018.
Materiais necessários para a aula: Balões (bexigas de aniversário), garrafinha plástica de 250 mL ou 125 mL, colher (ou espátula), vinagre e bicarbonato de sódio. Além disso, também serão necessários materiais para impressão nesta aula, disponíveis nos link abaixo:
Sorteio de tabelas:
Atividade para impressão:
Gabarito da atividade para impressão: < https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/fZtDvvmq7mkhhxM9E6uPEngDxzEvZAbRDeWChnZNTn2Sckd9khKS633u8knP/cie9-02me03--gabarito-da-atividade.pdf>.
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos
Orientações: Leia o título da aula para os alunos e faça as seguintes perguntas:
- O que vocês entendem pela leitura do título?
- O que é uma lei científica?
- O que significa proporção?
- O que significa dizer que algo é constante?
Instigue os alunos a desenvolverem suas hipóteses e argumentos com relação ao título da aula, com o objetivo de analisar seus conhecimentos prévios.
Os alunos devem lembrar da aula anterior (Lei da Conservação das Massas): uma lei é caracterizada como a observação de um fenômeno que ocorre com determinado padrão e regularidade, ou seja, uma lei implica que algo ocorrerá da forma prevista por ela, não podendo ser refutada.
Com relação a palavra “proporção”, os alunos devem concluir que ela diz respeito a uma relação de grandeza entre diversas partes. O professor pode dar o seguinte exemplo:
- Para fazer um bolo são necessários 3 ovos, 3 xícaras de farinha, 2 xícaras de açúcar, etc. Para fazer o dois bolos, é preciso aumentar as quantidades de ingredientes na mesma proporção (dobrando), ou seja, são usados 6 ovos, 6 xícaras de farinha e 4 xícaras de açúcar.
Ou seja, proporção está diretamente ligada à relação entre as quantidades, como no caso do bolo, em receitas em geral, e na Química em particular. A palavra proporção também pode estar relacionada com a relação entre as dimensões, por exemplo, em uma escultura, mas não é este o sentido atribuído à palavra quando estudamos transformações químicas e os aspectos quantitativos das mesmas.
Sobre a palavra “constante”, os alunos devem chegar à conclusão de que é algo que permanece invariável e fixo. O professor pode dar o exemplo:
- Aquele carro está viajando a uma velocidade constante de 10 m/s.
Contexto
Tempo sugerido: 5 minutos
Orientações: Projete o slide para a turma, leia as orientações e siga as instruções a seguir para o desenvolvimento do contexto:
1º) Após a leitura das orientações do slide, divida os alunos em 5 grupos, classificando-os como equipe 1, 2, 3, 4 e 5.
2º) Comente que os alunos deverão incorporar personagens, interpretando estagiários de Química que desejam uma oportunidade de trabalho no laboratório.
3º) O professor deve interpretar o supervisor do laboratório, fazendo as seguintes perguntas para cada equipe:
- O que é o dióxido do carbono?
- Podemos obtê-lo a partir de alguma reação química? Qual?
- Onde o dióxido de carbono é usado?
4º) O supervisor deve complementar os argumentos dos alunos, comentando que o dióxido de carbono (CO2), mais conhecido como gás carbônico, é uma molécula gasosa, composta de um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio.
O dióxido de carbono pode ser obtido a partir da reação química entre o bicarbonato de sódio e o vinagre, e também ao adicionar pastilhas de sal de frutas em água, observando, nos dois casos, uma efervescência durante a reação. O gás carbônico também é produzido na respiração celular de todos os seres vivos. Na maioria dos animais, é nos pulmões que ocorrem as trocas gasosas entre o organismo e o ambiente: na inspiração temos a entrada de oxigênio do ar, e na expiração, a saída do gás carbônico, que foi produzido dentro das células.
5º) Para responder a terceira pergunta, o supervisor deve informar às equipes que o laboratório em questão compromete-se com a qualidade na coleta de dióxido de carbono com alto grau de pureza. O gás coletado é vendido para empresas que fabricam bebidas gaseificadas (água e refrigerantes). Ou seja, o gás carbônico é a substância que está presente em todas as bebidas gaseificadas. É possível que algum aluno também diga que o gás carbônico é usado em extintores de incêndio, já que é um gás mais denso que o ar e, por isso, impede o oxigênio do ar, mais leve, de continuar alimentando a reação de combustão e, portanto, apagando o fogo.
6º) A obtenção do gás carbônico, nesse laboratório, é obtida a partir da reação entre bicarbonato de sódio e vinagre.
7º) O supervisor deve sortear para cada equipe, uma tabela contendo dados de massa da reação química entre bicarbonato de sódio e vinagre. As tabelas impressas podem ser acessadas através do link:
Questão disparadora
Tempo sugerido: 2 minutos
Orientações: Projete o slide e leia a questão disparadora para as equipes. Permita que os grupos criem hipóteses e desenvolvam seus argumentos sobre como eles podem calcular a quantidade necessária, em massa, de bicarbonato de sódio e vinagre para produzir gás carbônico. Talvez eles lembrem da Lei de Conservação das Massas, que neste caso é insuficiente.
Mão na massa
Tempo sugerido: 31 minutos
Orientações: Projete o slide ou escreva a tabela (com seus respectivos dados) no quadro. Após, forneça a cada equipe uma cópia do material a ser impresso, podendo ser acessado através do link:
Peça para que as equipes observem os dados apresentados, discutam entre o grupo e respondam as questões contidas no material impresso (tempo sugerido: 15 minutos para essa atividade).
O professor encontra um gabarito para orientá-lo na discussão entre os grupos aqui: É importante discutir e analisar as respostas para que eles possam continuar a atividade referente ao segundo plano desta unidade, sobre Lei da Conservação das Massas e análise de dados tabelados de reações químicas. Este plano tem como objetivo possibilitar que os alunos analisem e identifiquem a Lei das Proporções Constantes (Lei de Proust) em reações químicas, através da análise de dados tabelados e a partir de um desafio que irá inserir os alunos em um contexto investigativo. O professor deverá contar uma história, na qual os alunos (divididos em equipes) estarão concorrendo a uma vaga no maior laboratório nacional em produção de gás carbônico. Nesse contexto, o professor, que interpretará o supervisor do laboratório, realizará alguns testes e questões eliminatórias para cada equipe (sorteio de dados tabelados). Para estudar mais sobre o tema, o professor pode acessar a seguinte referência: FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-proust-ou-lei-das-proporcoes-constantes.htm>. Acesso em 30 de agosto de 2018. Materiais necessários para a aula: Balões (bexigas de aniversário), garrafinha plástica de 250 mL ou 125 mL, colher (ou espátula), vinagre e bicarbonato de sódio. Além disso, também serão necessários materiais para impressão nesta aula, disponíveis nos link abaixo: Sorteio de tabelas: Atividade para impressão: Gabarito da atividade para impressão:< https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/fZtDvvmq7mkhhxM9E6uPEngDxzEvZAbRDeWChnZNTn2Sckd9khKS633u8knP/cie9-02me03--gabarito-da-atividade.pdf>.
Mão na massa
Orientações: Neste momento, as equipes devem analisar as tabelas sorteadas pelo professor (o supervisor do laboratório que contratará os estagiários), no início da aula, e utilizar dos conhecimentos e habilidades desenvolvidas na atividade anterior para calcular a massa de bicarbonato de sódio e vinagre necessários para produzir a massa de gás carbônico solicitada pelo laboratório. (tempo sugerido para esta etapa: 10 minutos)
Novamente, o link da atividade, junto com as instruções e gabarito, pode ser acessada através do link:
Mão na massa
Orientações: Projete o slide e proponha o desafio para as equipes. Nesta etapa, o professor deve disponibilizar para cada grupo os materiais descritos no slide, para que os alunos desenvolvam hipóteses e investiguem a melhor maneira de coletar o gás carbônico durante a reação química. (tempo sugerido para esta etapa: 6 minutos)
Os alunos devem perceber que o balão será o reservatório de coleta, e que as etapas a serem seguidas são:
1º) Adicionar determinada quantidade de vinagre na garrafinha (os alunos deverão escolher o volume).
2º) Adicionar determinada quantidade de bicarbonato de sódio na garrafinha contendo vinagre.
3º) Imediatamente, os alunos devem conectar a boca do balão na garrafinha, montando o sistema de coleta do gás carbônico, que deverá inflar o balão.
É importante observar que, nessa etapa, o balão deverá ficar cada vez mais inflado quanto maior a quantidade de reagentes utilizados. Ou seja, quanto maior a quantidades de bicarbonato de sódio e vinagre empregados, maior será a quantidade de gás carbônico produzido e coletado.
Apenas se ninguém conseguir chegar a essa sequência é que o professor deve dar as instruções aos alunos.
Sistematização
Tempo sugerido: 10 minutos
Orientações: Neste momento, peça para que os integrantes de cada equipe escrevam seus dados no quadro, colocando as massas necessárias de cada reagente para produzir a quantidade de gás carbônico referente a sua equipe. O professor pode orientar a discussão fazendo as seguintes perguntas para cada equipe:
- Como vocês chegaram nesses valores de massa?
- Como realizaram os cálculos?
- Como foi o passo a passo?
- Como vocês interpretam esses dados?
Lembre que você interpreta o supervisor do laboratório que está contratando os estagiários e, portanto, precisa saber como cada equipe chegou aos seus resultados.
As equipes devem concluir que, ao aplicar a Lei das Proporções Constantes em diferentes experimentos de uma reação química, as massas de reagentes e produtos devem ser proporcionalmente as mesmas, ou seja, se for utilizado o dobro de algum reagente, é necessário dobrar a quantidade em massa dos outros reagentes que compõem a reação química para, consequentemente, produzir o dobro de produto.
Para o professor
Os contextos utilizados nas aulas podem servir de inspiração para quem está produzindo adaptações de conteúdo para a educação online. É importante ressaltar que atividades práticas devem ser possíveis de serem realizadas com os materiais que estão disponíveis em casa, evitando a saída para a compra de materiais.
As tecnologias digitais podem ser aliadas neste processo, pois oferecem oportunidade es experimentação virtual por meio do uso de simuladores digitais.
Um bom banco de dados com estes recursos é o https://phet.colorado.edu/pt_BR/, com diversas possibilidades em português.
Para os anos finais, atividades de leitura e discussão de texto podem ser realizadas por meio de recursos digitais.
Os simuladores são ferramentas ideais para este segmento.
Os estudantes podem explorar os vídeos e contextos das aulas e criar materiais que possam ajudar a organizar as aprendizagens, como mapa mental, a construção de infográficos e outros materiais que possam ser construídos com mediação de recursos digitais.
Também podemos aproveitar para promover a leitura de textos científicos adequados para a idade, na busca de informações por meio de roteiros de investigação, com questões norteadoras para estimular o levantamento de dados e a argumentação, para promover o letramento científico.
Lei das Proporções Constantes (Lei de Proust)
9º ano
Objetivos de aprendizagem
Analisar a lei das proporções constantes e comparar dados de massas tabelados em reações químicas.
Habilidade da Base Nacional Comum Curricular
(EFO9CI02) Comparar quantidades de reagentes e de produtos envolvidos em transformações químicas, estabelecendo a proporção entre suas massas.
Professor-autor: João Paulo Trindade dos Santos
Mentor: Denise Curi
Especialista: Leandro Holanda
Sobre esta aula: Para o pleno desenvolvimento desse plano, é essencial que os alunos tenham construído e desenvolvido habilidades
referente ao 2º plano desta unidade, sobre Lei da Conservação das Massas e análise de dados tabelados de reações químicas.
Este plano tem como objetivo possibilitar que os alunos analisem e identifiquem a Lei das Proporções Constantes (Lei de Proust) em reações químicas, através da análise de dados tabelados e a partir de um desafio que irá inserir os alunos em um contexto investigativo.
O professor deverá contar uma história, na qual os alunos (divididos em equipes) estarão concorrendo a uma vaga no maior laboratório nacional em produção de gás carbônico. Nesse contexto, o professor, que interpretará o supervisor do laboratório, realizará alguns testes e questões eliminatórias para cada equipe (sorteio de dados tabelados).
Para estudar mais sobre o tema, o professor pode acessar a seguinte referência:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-proust-ou-lei-das-proporcoes-constantes.htm>. Acesso em 30 de agosto de 2018.