Segundo Aikenhead (1994 apud SANTOS; MORTIMER (2002), os currículos para o ensino de ciências na perspectiva CTS são classificados em oito categorias (Tabela 1). Essa classificação contribui significativamente como instrumento de reflexão crítica sobre a função de ensinar ciências a partir de a perspectiva do movimento CTS Tabela 1 - Classificação dos planos de ensino de ciências na perspectiva CTS em oito categorias, segundo Aikenhead (1994).
Ensino de ciências tradicional acrescido de menção ao conteúdo CTS com o objetivo de tornar as aulas mais interessantes. Educação científica tradicional mais estudos curtos sobre conteúdo CTS, incluídos como apêndices a tópicos científicos. Segundo Santos e Maldaner (2010) “um dos maiores problemas em relação à qualidade do ensino de ciências é a falta de experimentos.
CONSTRUÇÃO DO ELETROKIPP
Com uma das embalagens PET em mãos, retire a tampa e o adesivo publicitário, faça um furo com a ajuda de um prego quente no meio do gargalo, como mostra a figura abaixo. Esfregue suavemente ao redor do buraco e remova qualquer possível óleo usando algodão embebido em álcool, conforme mostrado na figura abaixo. Corte o palito de pirulito ao meio com uma serra, lixe e limpe uma das pontas com um cotonete umedecido em álcool, conecte a ponta limpa do palito no furo do pescoço e fixe com araldite, conforme imagem abaixo.
Conecte os pedaços de fio com pontas bifurcadas maiores ao eletrodo de grafite usando um alicate, conforme mostrado na imagem a seguir. Coloque o molde (Anexo 1) sobre a tampa transparente do pote de bombons, puxe o molde sobre ele e depois recorte com uma tesoura, como mostra a imagem a seguir. Faça um furo central no segundo fundo interno com um prego quente (17 x 21), depois faça outro radialmente ao furo central e dobre as quatro pernas para baixo, como mostra a imagem a seguir.
Cole o outro fundo interno com araldite, utilizando uma sonda improvisada com seringa e um pedaço de cano do equipamento, como mostra a figura a seguir. Use uma tesoura para remover o gargalo (bico) do outro recipiente PET e depois use uma unha quente para fazer pequenos furos rasos na parte inferior do gargalo - a parte onde ele vai se fixar no furo do fundo. da terceira embalagem PET conforme mostrado na figura a seguir. Perfuramos o fundo do terceiro recipiente PET com o auxílio de uma faca quente para que o diâmetro seja igual ao diâmetro do gargalo (ponta), que retiramos do segundo recipiente PET, conforme mostra a figura a seguir.
Corte uma régua transparente de 4,5 cm desde o início e, em seguida, corte um pedaço de 4,5 cm horizontalmente com uma serra, conforme mostrado na imagem a seguir. Usando fita adesiva transparente, fixe a escala com o zero apontando para baixo de modo que coincida com a linha de base da bica do recipiente PET conforme mostrado na imagem a seguir.
PROPOSTAS DE ATIVIDADES
Análises qualitativas de metais pesados
Coloque 100 ml de ácido clorídrico (solução de HCl 6M) no compartimento superior do aparelho, conforme mostra a figura a seguir. Meça 10 ml da amostra usando um copo de 10 ml e coloque a amostra medida em um tubo de ensaio conforme mostrado na figura a seguir. Insira o tubo do dispositivo no tubo de ensaio que contém a amostra, conforme mostrado na figura a seguir.
Borbulhar o gás sulfeto de hidrogênio até formar um precipitado escuro, por cerca de 2 minutos, conforme mostrado na figura a seguir. Após a formação do precipitado escuro, a tubulação do dispositivo em outro tubo de ensaio deve ser preenchida com água para descartar o excesso de gás sulfeto de hidrogênio. Retire uma pequena quantidade do resíduo escuro que ficou no papel filtro com uma espátula e coloque-o em outro tubo de ensaio, conforme mostra a figura a seguir.
Adicione 2 ml de solução de ácido nítrico 1:1 ao tubo de resíduo com um conta-gotas (pipeta Pasteur) para lavar as paredes internas do tubo conforme mostrado na figura a seguir. Lavar lentamente o resíduo deixado no papel filtro com 2 ml de solução de hidróxido de sódio 4M utilizando um conta-gotas - pipeta Pasteur conforme figura a seguir. Coletar a água de lavagem - filtrada - em um tubo de ensaio e adicionar lentamente 2,1 ml de solução de ácido clorídrico 1M, acrescentando algumas gotas de solução ácida se necessário, até formar um gel esbranquiçado, indicando a presença do cátion alumínio.
Retire os resíduos restantes do papel filtro com o auxílio de uma espátula e coloque-o em um tubo de ensaio, conforme mostra a figura a seguir. Adicione 2ml de solução de ácido nítrico 1M ao tubo de ensaio com o resíduo e aqueça suavemente até que o resíduo esteja completamente dissolvido, esfrie e divida a solução resultante em duas porções iguais, transferindo metade do conteúdo para outro tubo de ensaio, conforme figura a seguir.
Funções Inorgânicas
Produza dióxido de carbono (dióxido de carbono) e analise as propriedades químicas mais importantes associadas aos sistemas vivos e não vivos. A seguir, o professor demonstrará a produção de dióxido de carbono e analisará as principais propriedades do dióxido de carbono juntamente com discussões sobre os fenômenos observados pelos alunos durante a demonstração. Coloque a mangueira do compartimento inferior (aparelho) no tubo de ensaio com 7mL de água e cinco gotas de solução de azul de bromotimol, conforme figura a seguir.
Abra a válvula central e em seguida abra cuidadosamente a válvula inferior até que o nível do ácido muriático atinja o mármore 0,3 cm acima da segunda base interna inferior do aparelho e feche a válvula central (se o nível ultrapassar 0,3 cm, feche a válvula inferior até o nível (estabelecido), após a mudança de cor do indicador, feche a válvula inferior e abra imediatamente a válvula central, com cuidado para que o nível de ácido não ultrapasse o nível de 0,3 cm, conforme figura a seguir. Retire o tubo da solução de azul de bromotimol e coloque-o no tubo de ensaio com 6mL de água de cal, abra lentamente a válvula inferior, certificando-se de que o nível de ácido não ultrapasse 0,3 cm acima da base interna inferior do compartimento. Abra a válvula inferior lenta e cuidadosamente para que o nível de ácido não ultrapasse 0,3cm acima da base interna inferior do aparelho, recolha o gás durante cerca de 4 minutos e feche a boca da garrafa de azeite, conforme mostra a figura seguinte. .
Coloque as duas velas com arame em dois potes de azeitona, um com gás carbônico e outro com ar atmosférico, conforme mostra a figura a seguir. O dióxido de carbono na solução de azul de bromotimol reage com a água para formar ácido carbônico, que se dissocia e libera o íon hidrônio (H3O+). torna o meio ácido e promove a mudança do indicador para amarelo, o que confirma experimentalmente que o meio é ácido. Esse equilíbrio ocorre no plasma sanguíneo e é uma das formas de transportar o dióxido de carbono para os alvéolos pulmonares.
Segundo Freitas e Costa (1969), o dióxido de carbono ocorre naturalmente em: algumas águas minerais, nas erupções e emanações vulcânicas, na fermentação alcoólica, na respiração de todos os organismos vivos, nos gases libertados pelos motores de combustão interna e nas chaminés das fábricas ( FREITAS; COSTA, 1969, p. 176). O dióxido de carbono tem densidade cerca de uma vez e meia maior que a densidade do ar atmosférico, não queima, extingue a chama da maioria das substâncias quando queima, portanto é incombustível e incombustível (FREITAS; COSTA, 1969).
Cinética Química
Feche a válvula central e a válvula inferior do aparelho e despeje 250 mL de água oxigenada na parte superior do aparelho conforme mostrado na figura a seguir. Abra a válvula central e, em seguida, abra cuidadosamente a válvula no compartimento inferior até que o nível de peróxido de hidrogênio no compartimento superior esteja entre zero e um na escala de leitura e o nível de água no compartimento inferior atinja o ponto de conexão da mangueira e o inferior papel. compartimento (palito de pirulito), feche a válvula inferior do compartimento. Desenhe uma linha reta média para obter a tangente do ângulo correspondente à taxa média de produção de oxigênio gasoso.
Isto é para verificar a influência da concentração de peróxido de hidrogênio na taxa de produção de oxigênio, conforme mostrado na figura a seguir. O coeficiente angular da reta (tangente) do gráfico 1 representa a taxa média de produção de oxigênio, que é de aproximadamente 3,65 cm3/min. Para analisar a influência da concentração de peróxido de hidrogênio na taxa de produção de gás oxigênio, foram elaborados mais dois gráficos utilizando os dados experimentais das Tabelas 1 e 2, onde o gráfico 5 é um gráfico de dispersão e um gráfico de barras 6, que são mostrados abaixo.
No primeiro experimento (Exp.1) a concentração de peróxido de hidrogênio foi de 10V, no segundo experimento (Exp.2) a concentração de peróxido de hidrogênio utilizada foi inferior a 10V. Os Gráficos 5 e 6 mostram que a taxa de produção de gás oxigênio diminui à medida que a concentração de peróxido de hidrogênio diminui. O mecanismo de reação da catalase permite que o leitor e seus alunos experimentem a influência da superfície de contato na cinética de produção do gás oxigênio pela catálise do peróxido de hidrogênio.
Para analisar a influência da temperatura na taxa de produção de oxigênio, o leitor pode realizar o experimento com água oxigenada fria e outro experimento em temperatura ambiente para comparação. Como um dos produtos de decomposição do peróxido de hidrogênio é o gás oxigênio, o leitor pode investigar a propriedade oxidante do gás de acordo com os procedimentos mencionados acima.
Eletrólise Aquosa
Feche a válvula central e também a válvula do compartimento inferior do aparelho e adicione 235 ml de água ao compartimento superior, conforme imagem a seguir. Abra a válvula central e em seguida abra cuidadosamente a válvula inferior para que o nível da água no compartimento inferior não atinja o ponto de conexão do recipiente e a mangueira (palito de pirulito) fique entre zero e um na escala de leitura, conforme mostrado na figura a seguir. Deixe o aparelho ligado até que o nível da água atinja aproximadamente 3,5 cm na escala de medição ou o nível da água no compartimento inferior desça aproximadamente 1 cm acima dos eletrodos de grafite, conforme mostrado na figura a seguir.
Insira o tubo do compartimento inferior do aparelho em um tubo de ensaio com 5 mL de solução de amido e 2 gotas de solução de Lugol (tintura de iodo), conforme figura a seguir. Insira o tubo do aparelho no tubo de ensaio com a boca voltada para baixo, conforme mostrado na figura a seguir. Abra a válvula inferior lentamente até que o nível da água no compartimento inferior suba aprox. 2 cm, conforme mostrado na figura a seguir.
Cubra a boca do tubo de ensaio com um dos dedos e aproxime a boca do tubo de ensaio da vela acesa, conforme mostrado na figura a seguir. A produção de materiais didáticos para o ensino de química no Brasil: um estudo a partir da análise das linhas de pesquisa CAPES e CNPq. Análise de abordagens de pesquisa para trabalhar sequências didáticas: tendências no ensino de ciências.
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