Orientações e sugestões para o desenvolvimento de conteúdos e habilidades para aluno DV Ciências da Natureza/Ensino Médio
Bloco dos METAIS
As aulas sobre os metais são sete. Trata-se, em detalhes, do ferro, do alumínio e do cobre. Fala-se também de outros metais, como níquel, crômio, zinco e estanho, fazendo parte de ligas metálicas, por exemplo, aço e latão, ou de como revestimento, protegendo o ferro, por exemplo, na folha de flandres. O fio condutor dessas aulas é a reciclagem, mostrando que ela é importante:
─ Por conservar o meio ambiente, evitando a retirada de minérios da natureza, o que poupa a vegetação e não desfigura a paisagem;
─ Por economizar energia no transporte da sucata em comparação com o minério bruto e no próprio processo de reciclagem em comparação com a obtenção do metal primário, isto é, do minério;
─ Por reduzir o acúmulo de lixo, constituído pelo metal descartado, em aterros sanitários ou outros depósitos.
Ao tratar-se da transformação do cobre em fios e tubos, introduzem-se os conceitos de ácido, base e sal para remoção do óxido sobre o metal.
Monitor, atente-se que na aula 22, há uma sugestão para o aluno tatear um prego e um pedaço de palha de aço, ambos oxidados. Para isso, é preciso “provocar” a oxidação desses materiais com antecedência.
Aula 19 – O que acontece com o metal usado? Conceitos fundamentais
• Propriedades dos metais • Densidade das substâncias • Ligas de metais
Habilidades (Matriz de Referência para Avaliação da EJA) H3 e H9
Estratégias
Sugestão de atividade: Essa atividade pode ser proposta para os alunos videntes também. Levar para a sala os seguintes materiais:
─ Alguns pedaços de imã (pode ser aqueles de geladeira); ─ Um objeto de ferro (panela, por exemplo);
─ Um objeto de madeira;
─ Um objeto de aço inoxidável (colher, por exemplo);
─ Um objeto de plástico;
─ Um objeto de aço comum (prego, por exemplo).
Apresente ao aluno os objetos, deixe-o tatear. Motive o aluno perguntando, por exemplo, quais são as diferenças entre os objetos expostos; de que elementos são feitos cada um deles etc.
Em seguida, deixe que o aluno passe o ímã próximo aos objetos e solicite que ele descreva sua percepção em cada situação. Pergunte:
─ Por que o ímã atrai apenas alguns objetos? ─ De que são feitos os objetos atraídos pelo ímã? ─ Qual a diferença entre ferro e aço inoxidável? ─ Qual é a origem desses materiais?
─ Para onde vão os materiais de metais após o uso?
─ E outras perguntas que achar pertinente nesse momento de introdução ao tema.
• Antes de discutir as respostas dessas perguntas, sugira a audição da teleaula 19 até os 4’46’’.
• Pausar na fala “... não quer dizer que é uma mistura de objetos e sim uma mistura de metais”.
• Aproveite a pausa para solicitar ao aluno exemplos de metais.
• Explicar ao aluno que os depósitos de sucatas compram os objetos, mas que esses, geralmente, são feitos de diferentes tipos de metais e, que é preciso conhece-los, pois cada um tem um valor.
• Continuar a audição da teleaula até os 6’19”.
• Introduzir o conceito de densidade, que é uma propriedade específica dos materiais, e importante para identificar um objeto.
• Descrever a cena do “Vamos ao laboratório”.
• Apresentar as densidades dos diferentes metais, tabela da página 146. • Propor as atividades 2 e 3.
• Introduzir o conceito de liga metálica, revisando o conceito de solução. Apresentar a liga latão.
• Retomar a importância do imã nos depósitos de sucata para separar o ferro dos outros metias.
• Para encerrar a aula, conferir o entendimento dos conceitos da seção “Em tempo”, página 149.
Sugerir a resolução dos exercícios do NTC: • Página 152: 6 ao 16; 18 a 20; 22 e 24.
Aula 20 – Para onde vão as sucatas de ferro? Conceitos fundamentais
• Importância da reciclagem dos metais • Aço, ferro gusa e ferro fundido
• Como se transforma o ferro gusa em aço
Habilidades (Matriz de Referência para Avaliação da EJA) H3
Estratégias
• Iniciar o plantão/aula com o seguinte questionamento: Qual é a diferença de ferro e aço? • Propor a audição da teleaula até os 7’50”.
• Esclarecer a importância da reciclagem dos metais. • Reforçar o conceito de solução sólida (ligas metálicas).
• Utilizar o exemplo do minério de ferro (hematita) para revisar o conceito de substância simples e composta.
• Explicar a diferença entre ferro fundido, ferro gusa e aço. • Explicar como obtém-se o ferro a partir do minério.
• Explicar o conceito de fusão e trabalhar com o gráfico de fusão, conforme figura 5, página 161. Utilizar o multiplano para a construção do gráfico.
• Apresentar como as partículas dos metais estão organizados no estado sólido e líquido. • Propor a atividade 3, página 160
• Verificar o entendimento da aula pelos tópicos da seção “Hora da revisão”, página 163. Sugerir a resolução dos exercícios do NTC:
• Página 163: 6 ao 9; 11; 12; 15 e 16.
Propor a audição do podcast: “Moedas, do que são feitas?”. Sugerir a atividade que acompanha este título. Caso necessário, compartilhe o roteiro do programa.
Aula 21 – Como se obtém o aço a partir da sucata? Conceitos fundamentais
• Aço inoxidável
• Recuperação de sucatas
• Tamanho e massa de partículas de substâncias simples Habilidades (Matriz de Referência para Avaliação da EJA) H3
Estratégias
• Iniciar a aula/plantão com a discussão do esquema que apresenta, resumidamente, o processo do minério até o objeto.
• Construir o modelo, como na figura a seguir, para apresentar como estão organizadas as partículas no interior do sólido dos metais.
• Revisar o processo de obtenção do ferro a partir o minério (hematita), processo que ocorre na siderurgia, dentro do alto-forno.
• Se possível, descrever as etapas do processo e a importância das substâncias que são adicionadas.
• Retomar a importância e a vantagem da reciclagem ao processo de extração do metal.
Sugestão: utilizar bolas de isopor. Pode-se utilizar cola ou palitos de churrasco para estruturar as bolas.
• Para explicar a propriedade do aço inoxidável, explore o trecho do livro da página 168, e procure construir o modelo como o da figura 4 do livro. Deixe o aluno tatear e perceber que este modelo é diferente do modelo da “pilha de laranjas”, modelo anterior.
Sugerir a resolução dos exercícios do NTC: • Página 172: 4 ao 13 e 18.
Aula 22 – A volta do ferro à natureza Conceitos fundamentais
• Conceito de ferrugem
• Composição da ferrugem (óxido e hidróxido de ferro)
• Cálculo de massa da ferrugem (introdução à lei da Conservação da massa) Habilidades (Matriz de Referência para Avaliação da EJA)
H13 e H15
Atenção: As habilidades apontadas serão trabalhadas superficialmente, ou ainda, nesta aula será introduzido o conceito de transformação química (mudança de “posição” das partículas que participam de uma reação), a conservação das massas e a proporção dos átomos em uma transformação química.
Estratégias
• Deixar o aluno tatear um prego de aço novo (não enferrujado) e um enferrujado. Faça-o perceber que a ferrugem é porosa, esfarela entre os dedos com o contato e tem cheiro característico. Para que perceba o quanto a ferrugem é porosa levar para o plantão um pedaço de palha de aço oxidado. Permitir que o aluno tateie um pedaço não oxidado também.
Atenção: Para que a oxidação do prego e da palha de aço seja perceptível com o tato, é preciso que os materiais estejam bastante oxidados, por isso, preparar o material, provocando a oxidação dos materiais com antecedência.
• No caso do modelo para o aço inoxidável, utilize bolas de tamanhos diferentes. • Aproveitar esses modelos para revisar o
conceito de substâncias simples e compostas.
• Explicar que as substâncias simples são formadas por partículas que têm o mesmo tamanho e mesma massa.
• Descrever a experiência da teleaula, oxidação do ferro em condições diferentes. • Explicar quais são as condições ideais para a formação da ferrugem.
• Explicar como se forma a ferrugem.
• Explicar detalhadamente a experiência da queima da palha de aço, para introdução do conceito de conservação da massa durante uma transformação química. Explicar que a massa do óxido é maior, pois a massa de oxigênio foi incorporada à massa inicial da palha de aço após a queima.
• Trabalhar com a tabela da página 178 (massa da palha antes e depois da queima). • Propor a resolução da atividade 4 e 5.
• Finalizar a aula trabalhando a seção “Aprofundando”. Sugerir a resolução dos exercícios do NTC:
• Página 181: 6 a 9. • Página 181: 10
Atenção: adequar o exercício para o aluno. Neste exercício reforçar que o aluno represente as transformações (item a).
• Página 182: 11 ao 17.
Aula 23 – Como se pode proteger o ferro? Conceitos fundamentais
• Formas de proteção do aço: galvanização, cromação, zincagem e estanhagem. • Propriedades do hidrogênio.
Habilidades (Matriz de Referência para Avaliação da EJA) H3
Estratégias
• Provocar uma reflexão, assim como o início da aula do livro, página 184.
Observação: Monitor, esta aula é bastante descritiva. Primeiro faça o aluno perceber quanto o aço ou as ligas de metais estão presentes no nosso dia a dia, destacando o portão, as esquadrias de janelas, as latas de embalagens de alimento, a parte externa do carro, os instrumentos cirúrgicos, as estruturas dos móveis etc.
• Perguntar se, na opinião dele, esses objetos de aço tem alguma proteção contra oxidação. • Questionar o aluno se ele conhece algum meio de proteger o aço contra a oxidação. • Apresentar as formas de proteção do aço.
Atenção: ao se discutir o processo de zincagem, introduzir o conceito de eletrólise. Informar que é um processo não espontâneo e que ocorre com passagem de corrente elétrica.
• Verificar a apreensão dos conteúdos pela seção “Em tempo” e “Hora da revisão”. Sugerir a resolução dos exercícios do NTC:
• Página 190: 4 ao 9 e 11
Aula 24 – Por que o alumínio compete com o aço? Conceitos fundamentais
• Propriedade e classificação do carbono (elemento não metálico) • Obtenção do alumínio
• Propriedades do alumínio
Habilidades (Matriz de Referência para Avaliação da EJA) H3
Estratégias
• Iniciar o plantão/aula apresentando a situação a seguir: Os minérios não vão durar eternamente
Segue a previsão, em anos, da duração das minas de alguns metais que podem ser explorados. A previsão é a partir do ano 2000:
Metal Previsão (a partir do ano 2000)
Crômio 258 Ferro 302 Cobre 74 Chumbo 49 Estanho 40 Zinco 38 Ouro 27
• Auxiliar o aluno a perceber que algumas reservas durarão muitos anos e que outras, como o cobre, vai durar muito pouco.
• Perguntar que providências tomar. Respostas esperadas:
─ Encontrar novas reservas (mesmo descobrindo novas minas, estas não serão eternas). ─ Encontrar outros materiais para substituir os metais.
─ Usar os metais com mais cuidado, evitando desperdício. ─ Reciclar os metais.
• Perguntar quais os conhecimentos prévios do aluno sobre a reciclagem. • Sugerir a audição da teleaula até os 6’07”.
• Pausar no momento do “Vamos ao laboratório”. Descrever a experiência na qual se compara a densidade do ferro e do alumínio.
• Informar os valores de densidade do ferro e de alumínio e realizar a comparação de que a densidade do alumínio é mais ou menos um terço da densidade do ferro, assim como no vídeo.
• Retomar a audição do vídeo, a partir dos 7’23” até o final.
Atenção: sugerir ao aluno que retorne a audição quantas vezes forem necessárias. Além da revisão sobre as propriedades e reciclagem do aço, o vídeo traz as propriedades e vantagens do uso do alumínio, discutindo-se a competição entre o aço e o alumínio.
Sugerir a resolução de todos os exercícios do NTC desta aula.
Para complementar as informações sobre o metal alumínio e a reciclagem, sugere-se a leitura do tema “Alumínio, um metal magnífico”, dos Temas de Estudo de Química.
Aula 25 – Por que o cobre não precisa de proteção? Conceitos fundamentais
• Ligas metálicas: latão e bronze
• Classes de substâncias compostas: ácidos, hidróxidos, óxidos e sais • Concentração de soluções.
Habilidades (Matriz de Referência para Avaliação da EJA) H3, H8, H12
Estratégias
• Inicie a aula/plantão resgatando a importância dos metais, quais são os mais comuns e o processo de reciclagem do aço e do alumínio.
• Sugerir a audição da teleaula. Focar o processo e reciclagem do cobre.
• Interromper a audição no momento onde se discute a concentração dos ácidos, aos 9’44”. Sugestão: Utilizando-se do exemplo da reação do ácido com o cobre, apresente a diferença de reatividade nos dois casos e descreva a cena onde os pedaços de cobre são imersos em ácidos de concentrações diferentes.
• Apresentar ao aluno exemplos de ácidos: vinagre (que é o acido acético diluído), o ácido clorídrico (presente no suco estomacal, que auxilia na digestão dos alimentos), o ácido das frutas cítricas e etc. Informar ao aluno que existem ácidos de uso comercial ou industrial. • Explicar as propriedades dos ácidos.
• Aproveitar a situação do vídeo, a partir dos 11’26”, neste momento é possível retomar a audição do vídeo.
Atenção: explicar para o aluno como se mede a condutividade de um metal. Sugerir a resolução dos exercícios do NTC:
• Página 202: 1; 3 ao 16.
