Transformações químicas
Nesta sequência, os alunos vão conhecer um pouco mais sobre os processos de transformação dos materiais, considerando que tais mudanças são transformações químicas ou físicas. São propostas atividades para investigar a ocorrência dessas transformações em materiais submetidos a diferentes condições.
A BNCC na sala de aula
Objetos de conhecimento Transformações químicas.
Competências específicas de Ciências da Natureza
2. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas,
socioambientais e do mundo do trabalho, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.
Habilidades (EF06CI02) Identificar evidências de transformações
químicas a partir do resultado de misturas de materiais que originam produtos diferentes dos que foram misturados (mistura de ingredientes para fazer um bolo, mistura de vinagre com bicarbonato de sódio etc.). Objetivos de aprendizagem Observar processos de transformação que geram
mudanças na composição de um material,
considerando que tais mudanças são transformações químicas.
Conteúdos Materiais.
Investigando os materiais.
Transformações físicas dos materiais. Transformações químicas.
Propriedades dos materiais. Pronomes anafóricos.
Materiais e recursos
Providenciar cópias da atividade 1 “Como é feito o papel?” (aula 1).
Providenciar cópias da atividade 2 “Transformações dos materiais” (aula 2). Providenciar cópias do roteiro da aula prática (aula 3) para cada grupo. Providenciar cópias do relatório da aula prática (aula 3) para cada aluno. Palha de aço.
Clip de metal.
Água sanitária (será utilizada apenas pelo professor). Tecido de algodão colorido.
Comprimido efervescente. Fermento biológico. Leite. Suco de limão. Açúcar. Conta-gotas. Água. Balões de borracha.
Desenvolvimento
Quantidade de aulas: 3 aulas.
Aula 1
Para iniciar a aula, organizar os alunos em semicírculo. Em seguida, explicar-lhes que vão conhecer um pouco mais sobre os processos de transformação que geram mudanças na composição de um material, considerando que tais mudanças são transformações químicas.
Elaborar uma questão problematizadora: "Como verificar a ocorrência de uma transformação química?". Essa deve estimular os alunos na busca de uma resposta, fazer o levantamento do conhecimento prévio e contemplar as hipóteses.
Deixar que os alunos conversem livremente para compartilhar suas opiniões sobre o tema da aula. Neste momento não responder os questionamentos, mas incentivá-los a pensar sobre as transformações dos materiais e explorar exemplos num contexto. Solicitar a um aluno que realize anotações das respostas sugeridas pela turma em uma folha. Essas anotações devem ser usadas como um instrumento de avaliação a ser retomado ao término dessa sequência de três aulas e, assim comparar as informações dadas inicialmente com os avanços de aprendizagens. Estabelecer um tempo de 15 minutos para essa etapa da aula.
Após esse breve levantamento de informações, criar um contexto/cenário que envolva os alunos na proposta, aproximando-os ao tema da aula. Estipular um tempo de 30 minutos para essa etapa da atividade.
Com o uso de Datashow projetar ou distribuir cópias da atividade 1 “Como é feito o papel”. Em seguida, pedir-lhes que organizem duplas de alunos para que façam a leitura da imagem, a fim de criar hipóteses que possam reconhecer as transformações que ocorrem no processo de obtenção de papel. Orientar os alunos a responder às questões:
ATIVIDADE
1
COMO É FEITO O PAPEL?
petovarga/Shuttestock.com
1.
Na sua opinião, de onde vem o papel?3.
Com o auxílio da imagem do início da atividade, crie hipóteses para explicar as etapas de obtenção do papel.4.
Segundo suas hipóteses, é possível perceber que o processo de obtenção do papel exige transformações?Sugestões de respostas:
Na sua opinião, de onde vem o papel?
O papel produzido no Brasil vem da madeira de árvores plantadas para o uso da indústria. Você acha que a madeira pode ser transformada em papel?
Sim, a madeira contém celulose, que é a principal matéria-prima usada na fabricação de papel. Com o auxílio da imagem do início da atividade, criem hipóteses para explicar as etapas de obtenção do papel.
O papel é um produto fabricado a partir de recursos naturais, madeira e água. A sua produção envolve a trituração e o cozimento de pequenos pedaços de troncos, até se transformarem em uma pasta de celulose, que é lavada e misturada com água. Essa pasta segue para uma máquina que transforma essa massa úmida em uma grande folha contínua e lisa. A folha passa por uma máquina chamada enroladeira que a enrola em enormes tubos, estando pronta para cortar e dar o formato desejado.
Segundo suas hipóteses, é possível perceber que o processo de obtenção do papel exige transformações?
Sim. Há transformação quando o tronco da árvore é cortado em pedaços pequenos, chamados cavacos, e no processo de extração da celulose.
Caso julgue necessário usar a reportagem do site Mundo estranho: "Como é feito o papel?" Por: Redação Mundo Estranho. Publicado em: 18 abr. 2011. Disponível em: <https:// mundoestranho.abril.com.br/tecnologia/como-e-feito-o-papel/> (acesso em: 10 set. 2018) e procure extrair do texto trechos que evidenciam as transformações que ocorrem no processo de obtenção do papel.
A seguir, reservar 5 minutos da aula para fazer coletivamente a correção das perguntas e discutir as hipóteses levantadas. Esse é um momento importante para o exercício do olhar científico.
Aula 2
Para iniciar a aula, organizar novamente os alunos em duplas e retomar o conceito de transformação de material, para que reconheçam as transformações físicas e químicas. Para este momento, estipular 10 minutos.
Em seguida, projetar ou distribuir cópias da atividade 2 contendo imagens de materiais que sofreram transformações. Questionar as situações representadas em cada uma delas a fim de que os alunos apontem as mudanças em cada caso. Orientar os alunos a anotar no caderno o que acontece em cada imagem, identificando a causa das transformações nas situações apresentadas, levando em conta aspectos relacionados à coloração, textura, consistência, sabor, formação de novos produtos, emissão de gases, como aquecer um material, quebrá-lo em pedaços e etc. Pedir aos alunos para exemplificar outras transformações que conhecem, além dessas representadas nas imagens. Estipular 30 minutos para a realização desta etapa da atividade.
ATIVIDADE
2
Nome do(a) aluno(a): ______________________________________________________________________________________________ TRANSFORMAÇÕES DOS MATERIAIS
Observe as imagens a seguir. Indique em quais ocorrem transformações químicas e físicas. Aponte as evidências dessas transformações.
JJSINA/Shutterstock.com
1
Brent Hofacker/Shutterstock.com
2
Superb Stock Images/Shutterstock.com
3
muratart/Shutterstock.com
4
5 6 istetiana/Shutterstock.com 7 Tom Begasse/Shutterstock.com 8 PopTika/Shutterstock.com 9 Vitalina Rybakova/Shutterstock.com 10
Joanna Stankiewicz-Witek/Shutterstock.com 11 Markus Gann/Shutterstock.com 12 Alexander Mak/Shutterstock.com 13 MaraZe/Shutterstock.com 14 Yuttasak Chuntarothai/Shutterstock.com 15
Pedir aos alunos para compartilhar as ideias que escreveram no caderno. Relacionar e comparar as transformações observadas que alteram a composição do material, e, para este momento, reservar 10 minutos.
Transformações químicas: 1, 4, 5, 6, 7, 10 e 11. São consideradas transformações químicas aquelas que formam novos materiais com propriedades diferentes das iniciais. Na formação da ferrugem (imagem 1), no processo de cozimento do ovo (imagem 4) e no amadurecimento do tomate (imagem 5) é possível observar a mudança de coloração e textura. Na decomposição da fruta (imagem 6) há mudança de aspecto, coloração, tamanho e textura. Na produção de laticínios (imagem 7), microrganismos transformam o leite em queijos, coalhadas e iogurtes, há mudanças de aspecto, textura e sabor. Na queima da madeira (imagem 10), ocorre a combustão, com formação de chamas e variação de temperatura. A decomposição da matéria orgânica (animais e plantas mortas) altera a composição inicial dessa matéria que é incorporada à terra (imagem 11). O fungo usado no fermento biológico (imagem 14) faz a transformação química dos ingredientes do pão, ocasionando a liberação de gás carbônico que faz a massa crescer e ficar fofa, além disso, há a formação do álcool que evapora quando o pão é assado no forno.
Transformações físicas: 2, 3, 8, 9, 12, 13 e 15. Nas transformações físicas não há formação de novos materiais, há apenas mudanças de estado físico. São exemplos de transformações físicas: derretimento do picolé (imagem 2), roupas secando no varal (imagem 3), fervura e congelamento da água (imagem 8 e 9), amassar papel (imagem 13), quebrar uma vidraça (imagem 12) e
evaporação de água para extração do sal contido nela (imagem 15).
O importante é que os alunos percebam as evidências das transformações, e consigam diferenciar a transformação química da física.
Aula 3
Para iniciar a aula, organizar os alunos em grupos de até 4 alunos. Em seguida, explicar-lhes que vão realizar uma atividade prática para investigar a ocorrência de transformações químicas em materiais submetidos a diferentes condições.
Providenciar frascos Erlenmeyer de plástico (6 por grupo). Caso a sua escola não possua, substituir por garrafas PET transparentes e vazias de 237 mL. Solicitar aos alunos que tragam antecipadamente as garrafas e orientá-los para que as higienizem. Distribuir um kit com os materiais e uma cópia do roteiro da aula para cada grupo. Fazer uma leitura do roteiro em voz alta, de modo que os alunos entendam as etapas para executá-las.
Em seguida, identificar os recipientes de plástico numerando-os de 1 a 6. Estipule 35 minutos para a execução da atividade e produção do relatório da aula prática. Após essa breve explicação, propor aos alunos que façam a atividade usando os procedimentos a seguir.
Material: Palha de aço. Clip de metal. Água sanitária.
Tecido de algodão colorido. Comprimido efervescente. Fermento biológico. Leite. Suco de limão. Açúcar. Conta-gotas. Água. Balões de borracha. Colher de medida (chá). Copo dosador (volume).
6 frascos Erlenmeyer de plástico ou substituir por garrafas PET transparentes e vazias de 237 mL. Luvas descartáveis.
Máscaras descartáveis. Roteiro da aula prática:
No recipiente de plástico nº 1, colocar um pequeno pedaço de palha de aço e o professor colocará água sanitária até cobri-la.
No recipiente de plástico nº 2, colocar um clip de metal e o professor colocará água sanitária até cobri-lo. No recipiente de plástico nº 3, colocar um comprimido efervescente, cobrir com 100 mL de água e, rapidamente,
prender um balão de borracha na “boca” do recipiente.
No recipiente de plástico nº 4, colocar uma pequena porção de fermento biológico, uma colher de chá de açúcar, cobrir com 100 mL de leite morno e prender um balão de borracha na “boca” do recipiente.
No recipiente de plástico nº 5, colocar 100 mL de leite e 50 mL de suco de limão.
No recipiente de plástico nº 6, colocar uma colher de chá de sal, cobrir com água e prender um balão de borracha na “boca” do recipiente;
sanitária.
Após a atividade prática, pedir aos alunos que produzam um relatório com informações detalhadas, incluindo esquemas e desenhos para demonstrar as transformações químicas. Eles devem descrever o resultado de cada etapa e elaborar hipóteses para explicar as transformações ocorridas nas misturas dos materiais. Caso seja necessário, usar o modelo de relatório sugerido a seguir:
RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA
Nome do(a) aluno(a): ___________________________________________________________________ 1. Título da aula:
2. Objetivo:
3. Materiais necessários:
4. Procedimentos da atividade prática:
5. Esquema ou desenho que evidenciam as transformações químicas:
6. Resultado/Conclusão:
alunos e retomar a atividade, orientando com perguntas pontuais para que os alunos consigam encontrar as respostas de forma independente.
Na observação e comparação das imagens de materiais que sofrem transformações (atividade 2), os alunos são convidados a comunicar suas ideias e são incentivados a expor seus conhecimentos prévios sobre o tema, relacionando os conteúdos dos textos verbais com a leitura de imagens. Caso algum aluno apresente dificuldade na compreensão das imagens, o professor deve ajudá-lo na leitura, mostrando evidências de transformações em cada caso, permitindo o entendimento.
Na atividade prática apresentada na aula 3, estimular os alunos com dificuldades a levantar novas hipóteses para as situações propostas. A intenção é levá-los a pensar em outras possibilidades relacionadas à mudança de composição dos materiais que ocorrem durante as transformações. Se algum aluno apresentar dificuldade para realizar o relatório da aula prática, formar duplas para retomada de conteúdo e citar novos exemplos.
Avaliação
Após a execução da atividade prática, avaliar os alunos e solicitar que respondam às perguntas sugeridas a seguir. Deixar que expressem suas opiniões e debatam as questões para confirmarem ou não as hipóteses levantadas nas aulas.
1.
O que aconteceu com a palha de aço?2.
O que aconteceu com o clipe?3.
O que aconteceu com o balão preso na “boca” do recipiente ao colocar comprimido efervescente na água?4.
O que aconteceu com o balão preso na “boca” do recipiente após misturar fermento biológico, leite e açúcar?5.
Houve a formação de um novo material ao misturar leite e suco de limão?6.
O que aconteceu com o balão preso na “boca” do recipiente contendo a mistura de sal e de água?8.
Quais transformações semelhantes a essas vocês já viram em sua casa?Por fim, corrigir as perguntas, a fim de que eles compartilhem as respostas com os outros alunos.
Sugestões de respostas:
O experimento consiste em observar evidências que remetem às transformações químicas entre as misturas dos materiais. Podem ser visualizados na ferrugem da palha de aço e do clipe metálico (recipientes 1 e 2) em contato com a água sanitária. Nos recipientes 3 (comprimido efervescente e a água) e 4 (fermento biológico, açúcar e leite morno), há liberação de gás que enche o balão de borracha. Essa é uma das evidências que caracterizam as transformações químicas. No recipiente 5, o leite talha em contato com o suco de limão, formando coágulos (coalho). No recipiente 6, o sal e a água não reagem entre si e o balão de borracha não enche, indicando que não houve formação de novos materiais. No tecido de algodão colorido há
alterações de cor, o que indica transformação nos materiais que o compõem. Diversos exemplos do dia a dia podem mostrar as transformações químicas, como: a decomposição da matéria orgânica contida no solo por microrganismos e por minhocas, formando húmus; o uso e descarte indevido de produtos químicos que podem contaminar os cursos de água; tratamento químico da água realizado nas estações de tratamento; o cozimento de alimentos; dentre outros.
Durante a realização das atividades, realizar registros e apontamentos do desempenho dos alunos utilizando os critérios de avaliação sugeridos no quadro a seguir.
Nome do(a) aluno(a): __________________________________________________________________ 1. Participou da leitura da imagem das etapas de obtenção
do papel, participou de discussões e do levantamento de hipóteses para responder à questão problematizadora de maneira ativa e com desenvoltura?
( ) Sim. ( ) Não.
2. Compreendeu e relacionou o texto da reportagem com o tema/assunto da aula?
( ) Sim. ( ) Não.
6. Produziu adequadamente um relatório de atividade prática com informações, esquemas e desenhos das transformações visualizadas em cada procedimento?
( ) Sim. ( ) Não.
Ampliação
Propor sugestões aos alunos de textos complementares e conteúdos digitais que aprofundem os conteúdos trabalhados, para que eles tenham a possibilidade de investigar outros aspectos relacionados ao tema.
No site a seguir, há um texto sobre o lixo. Estimular os alunos a pensar sobre a produção de lixo e em como reduzi-la. Propor uma discussão sobre a redução, reutilização e reciclagem dos materiais.
Artigo sobre projeto Retalhar que recicla tecidos em matéria-prima para novos usos. Disponível em: <https://projetodraft.com/retalhar-como-quatro-jovens-transformam-restos-de-tecido-em-materia-prima-e-novos-negocios/> (acesso em: 8 out. 2018).
O site “Aí tem Química – Guia didático do professor”, apresenta animações e atividades envolvendo reações químicas que podem ser realizadas em sala de aula (material destinado ao Ensino Médio, mas algumas atividades podem ser adaptadas ao Ensino Fundamental 2). Disponível em:
<http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/video/>;
<http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/video/ai%20tem%20quimica/reacoes %20quimicas/Reacoes%20Quimicas/guiaDidatico.pdf>. Acessos em: 10 set. 2018.
