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AULAS EXPERIMENTAIS E SUA CONTRIBUIÇÃO NA APRENDIZAGEM DOS
CONTEÚDOS DE QUÍMICA
Rosimeire de Fátima Camargo Prattes1
Fabiele Cristiane Dias Broietti2
Resumo
Este artigo relata as experiências vivenciadas no desenvolvimento da proposta de intervenção referente ao programa PDE, realizada no ano de 2013, no Colégio Estadual Olavo Bilac, no município de Ibiporã/PR. A proposta teve como objetivo investigar a utilização de aulas experimentais como abordagem metodológica que auxilia na melhoria do processo de ensino e aprendizagem dos conteúdos de química. Os estudantes que participaram da proposta eram do 1º ano do Ensino Médio do período matutino. Inicialmente foi proposto um questionário levantando as concepções/interesses dos estudantes por aulas experimentais. Na sequência foram realizados alguns experimentos em sala de aula e no laboratório do colégio de forma demonstrativa e investigativa. Foi proposto um novo questionário ao final das atividades a fim de investigar a aprendizagem. Como resultados encontramos que 58% dos estudantes consideram as aulas experimentais interessantes, 33% as consideram motivadoras e apontam que aprendem mais. Em relação à importância de ter aula experimental, 100% dos estudantes consideram importante e que esta estimula a curiosidade e o aprendizado. No que diz respeito as funções da aula experimental, 97% dos estudantes acreditam que este tipo de aula proporciona melhor compreensão dos conceitos, justificando também que se trata de uma forma mais legal para se aprender. Palavras-chave : Ensino de Química. Aulas Experimentais. Aprendizagem.
1. Introdução
Este artigo apresenta resultados de uma pesquisa realizada com estudantes
do 1º ano do Ensino Médio do período matutino do Colégio Estadual Ensino
Fundamental, Médio, Profissional e Normal de Ibiporã-Paraná. A escolha pelo tema
– experimentação ‒ teve origem a partir dos resultados bimestrais obtidos pelos
estudantes na disciplina de Química, a qual a maioria apresenta baixo rendimento
escolar.
A disciplina de Química no ensino médio por vezes não é bem compreendida
por parte dos alunos entendendo-a como uma ciência abstrata, longe da realidade e
inutilizável. Os professores são frequentemente questionados pelos alunos, quanto
às reais necessidades de se estudar esta disciplina, com a justificativa de que não
irão utilizá-la na profissão futura (CARDOSO; COLINVAUX, 2000).
1 Professora de Química do Colégio Estadual Olavo Bilac de Ibiporã, participante do PDE - 2012. 2 Docente do Departamento de Química da Universidade Estadual de Londrina.
Os conteúdos químicos são vistos pelos estudantes do ensino médio como
difíceis demais, no qual é preciso decorar muitas reações, propriedades e inúmeras
fórmulas, o que torna a aula cansativa, desinteressante e abstrata (MIRANDA;
COSTA, 2007).
Grande parte dos estudantes não consegue perceber a interação entre a
química e os vários fenômenos que acontecem no dia-a-dia. Faltam relações, na
sala de aula, desta ciência com acontecimentos que estão ligados a higiene pessoal,
a produção de bebidas, alimentos, remédios, cosméticos, entre outras atividades
cotidianas.
Estudos realizados por CARDOSO e COLINVAUX (2000) diagnosticaram que
as aulas experimentais de química são mais interessantes e tornam a aprendizagem
mais fácil e atraente.
Sendo assim, a escola e os professores necessitam estabelecer novos
diálogos, novos materiais que apresentem maior motivação, eventos que façam a
disciplina de química ser mais interessante, correlacionando-a com outras disciplinas
ao invés de isolá-la (SOUZA; JUSTI, 2005).
Nessa perspectiva nos propomos a investigar um pouco mais sobre o uso da
experimentação nas aulas de química, buscando respostas as seguintes questões:
As aulas experimentais podem ser atividades que promovam a aprendizagem
dos conteúdos químicos? Essas aulas possibilitam oportunidades para o estudante
pensar, refletir dando significado ao que se está aprendendo?
2. O Ensino de Química
Discussões acerca do Ensino de Ciências, ou mais especificamente, do
Ensino de Química, tomaram certa amplitude a partir do ano de 1970.
A imagem tradicional do ensino como transmissão de conhecimentos
privilegiava a intensidade e a profundidade do conhecimento do docente
relacionando-as diretamente com a qualidade da aprendizagem dos estudantes
(VILLANI; PACCA, 1997). Assim, para ensinar, bastava o professor saber o
conteúdo a ser ensinado e algumas técnicas pedagógicas.
Sob esta perspectiva, o ensino estava centrado na retenção de enormes
quantidades de informações por parte dos alunos, que deveriam ser devolvidas sob
os mesmos termos nas avaliações escritas (SCHNETZLER; ARAGÃO, 1995).
O aluno era visto como uma tabula rasa isento de preconcepções, e o
professor era considerado o detentor do conhecimento, tornando assim o processo
de ensino e aprendizagem, um modelo de transmissão-recepção (SCHNETZLER;
ARAGÃO, 1995).
Embora hoje, discussões acerca do Ensino de Ciências e do Ensino de
Química tenham ganhado novos contornos, alguns traços dessa época persistem e
o Ensino de Química, continua sendo compreendido por muitos professores como:
[...] uma prática de ensino encaminhada quase exclusivamente para a retenção, por parte do aluno, de enormes quantidades de informações passivas, com o propósito de que essas sejam memorizadas, evocadas e devolvidas nos mesmos termos em que foram apresentados na hora dos exames, através de provas, testes, exercícios mecânicos repetitivos [...] (SCHNETZLER; ARAGÃO, 1995, p.27)
Esse Ensino de Química repetitivo, descontextualizado e limitado, além de
não motivar os professores a buscarem novos conhecimentos e novas alternativas
para a sala de aula, torna-se cada vez mais desarticulado, em face da continuidade
e do isolamento da escola com a vida cotidiana do aluno.
Dessa forma, destacamos a importância do papel do aluno no processo de
aprendizagem, este precisa sentir a importância, a necessidade e a utilidade de
aprender química como algo que, está inserido na vida, que lhe desperte a vontade
de aprender.
2.1. Experimentação no Ensino de Química
Pesquisas em Ensino de Química vêm crescendo nos últimos anos, e um
tema muito abordado e discutido é a utilização do laboratório ou de atividades
experimentais como estratégia de ensino. Algumas destas pesquisas mostram que a
experimentação ainda é pouco utilizada por professores de Química do ensino
médio e quando empregada é de maneira acrítica e simplista, indicando uso de
metodologias fundamentadas na concepção indutivista e valorizando aspectos como
manipulação de materiais, demonstração e comprovação de teorias (HODSON,
1994; GIL-PÉREZ; VALDÉS CASTRO, 1996; GONZÁLES, 1992; WATSON;
PRIETO; DILLION, 1995).
Atividades experimentais desenvolvidas dessa maneira, de forma a pouco
privilegiar aspectos cognitivos, não contribuem para o desenvolvimento de
habilidades essenciais para o exercício da cidadania pelos alunos e também para a
construção de conceitos químicos.
CHASSOT (2003) chama a atenção para os perigos do reducionismo, do
fazer pelo fazer, nessa modalidade de aulas práticas em laboratórios que hoje se
tornou um modismo. Muitas vezes, os alunos vão ao laboratório simplesmente fazer
experiências desconexas até mesmo com o que está sendo estudado na disciplina.
De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais:
A experimentação na escola média tem função pedagógica, diferentemente da experiência conduzida pelo cientista. A experimentação formal em laboratórios didáticos, por si só, não soluciona o problema de ensino-aprendizagem em Química. As atividades experimentais podem ser realizadas na sala de aula, por demonstração, em visitas e por outras modalidades (BRASIL, 1999, p.247).
Não obstante, os PCNs (Brasil, 1999) defendem a necessidade de se
contextualizar os conteúdos de ensino na realidade vivenciada pelos alunos, a fim
de atribuir-lhes sentido e, assim, contribuir para a aprendizagem.
O uso de atividades experimentais no ensino da química deve facilitar o
desenvolvimento intelectual dos jovens, promovendo assim seu aprendizado e
fazendo com que ele perca o medo da química, passando a se interessar mais pela
disciplina. Uma vez que levará ao desenvolvimento prático dos conceitos
aprendidos.
Segundo as Diretrizes Curriculares do Paraná
[...] é necessário perceber que o experimento faz parte do contexto de sala de aula e que não se deve separar a teoria da prática. Isso porque faz parte do processo pedagógico que os alunos se relacionem com os fenômenos sobre os quais se referem os conceitos a serem formados e significados (PARANÁ, 2006, p. 20).
Assim, o currículo para o Ensino de Química deve conter experimentos que
auxiliem na compreensão de fenômenos químicos. Desse modo, cabe ao professor
a tarefa de prepará-los e desenvolvê-los adequadamente, com o intuito de ajudar os
estudantes a aprender por meio do estabelecimento de inter-relações entre teoria e
prática, inerentes ao processo do conhecimento escolar das ciências e da Química.
A experimentação deve ser utilizada para além da demonstração dos
conteúdos trabalhados. Seu uso deve se pautar na resolução de problemas,
tornando a ação do educando mais ativa. Para isso, é necessário desafiá-los com
problemas reais; motivá-los e ajudá-los a superar os problemas que parecem
intransponíveis; permitir a cooperação e o trabalho em grupo.
As aulas experimentais despertam em geral um grande interesse nos
estudantes, além de propiciar uma situação de investigação. Quando planejadas,
levando em conta estes fatores, elas constituem momentos particularmente ricos no
processo de ensino e aprendizagem.
3. A Investigação
A investigação teve início com um questionário individual, composto por oito
questões, com o objetivo de identificar as concepções/interesses dos alunos por
aulas experimentais (Anexo 1). Na sequência, foram realizadas sete atividades
experimentais em sala de aula e no laboratório do colégio, a respeito dos conteúdos
químicos sugeridos na grade curricular do primeiro semestre do 1º ano do Ensino
Médio. Os experimentos foram realizados em sala de aula e em laboratório. Cada
aula experimental foi preparada tendo como base uma situação problema na qual o
estudante deveria pensar, refletir sobre o conceito que seria abordado. No roteiro
foram apresentados os objetivos, os materiais utilizados, o procedimento e a análise
dos dados contendo questões reflexivas sobre o assunto abordado.
Ao final do semestre, foi proposto outro questionário individual (Anexo 3)
contendo dez questões que forneceram informações a respeito das atividades
realizadas.
Quadro 1: Sequência das Atividades Data Atividades Quantidade
de aula 26/02/2013 Questionário inicial sobre as concepções/interesse dos
estudantes por aulas experimentais. 1
28/02/2013 Experimento 1: ‘Por que os Materiais Afundam ou Flutuam’ desenvolvidos em sala de aula.
1
05/03/2013 Discussão em grupo sobre o experimento 1. 1
07/03/2013 Experimento 2: ‘Densidade e Correntes de Convecção’, realizado no laboratório e em grupos.
1
12/03/2013 Análise dos dados sobre o experimento 2, com resolução das questões referentes ao experimento.
1
02/05/2013 Experimento 3: Processos de Separação de Materiais: A) Filtração (água com areia) realizada em sala de aula.
1
09/05/2013 Experimento 4: Processos de Separação de Materiais: B) Decantação (água e óleo) realizada no laboratório da escola.
1
14/05/2013 Experimento 5: Processos de Separação de Materiais: C) Destilação do Vinho realizado no laboratório da escola.
1
16/05/2013 Analise dos dados sobre o experimento. 1
28/05/2013 Experimento 6 : Produção do Gás Carbônico realizado no laboratório.
1
18/06/2013 Experimento 7: Produção do Hidróxido de Magnésio realizado no laboratório.
1
20/06/2013 Questionário Final. 1
4. Discutindo os Resultados
Após a aplicação do questionário inicial, as respostas foram analisadas e
segue abaixo alguns dados para discussão.
Todos os estudantes que participaram das atividades (100%) reconhecem
que há laboratório de Química no Colégio, desses, 94% alegam que conhecem o
laboratório, no entanto, 80% nunca realizaram experimentos nesse ambiente.
A respeito das aulas experimentais 58% dos estudantes consideram as aulas
experimentais interessantes, 33% as consideram motivadoras e apontam que
aprendem mais.
Em relação a importância de realizar aula experimental, 100% dos estudantes
consideram importante a realização dessas aulas , destacando que esta estimula a
curiosidade e o aprendizado.
No que diz respeito a função da aula experimental, 97% dos estudantes
destacam que esta aula proporciona melhor compreensão dos conceitos,
justificando que se trata de uma forma legal de aprender.
Com relação ao local onde deve ser realizada a aula experimental, 80% dos
estudantes acreditam não ser possível realizar experimentos em outros locais como
na sala de aula, relatam que pode pegar fogo, ser perigoso, inseguro, ressaltando
que o laboratório é o local mais apropriado.
Quanto a frequência para se realizar aulas experimentais 80% dos estudantes
mencionam que seria importante ter toda semana, 6% dos estudantes mencionam
para serem realizadas a cada quinze dias e 8% dos estudantes destacam para a
realização das aulas experimentos pelo menos uma vez por mês.
A seguir discutiremos as atividades experimentais que foram realizadas ao
longo do primeiro semestre de 2013. Os roteiros dessas atividades encontram-se em
anexo (Anexo 2).
A 1ª atividade experimental “Por que os Materiais Afundam ou Flutuam” foi
realizada em sala de aula de forma demonstrativa. Como situação problema os
estudantes foram questionados: Que metal ocupará maior volume, 1 Kg de alumínio
ou 1 Kg de chumbo? Por quê?
Os estudantes apresentaram inicialmente algumas dúvidas para responder a
questão. O experimento consistiu em distinguir diferentes materiais como óleo de
soja, água, xarope de groselha, prego, um pedaço de isopor, uma uva itália, uma
pequena peça de material plástico, usando uma propriedade que está relacionada à
flutuação de objetos em líquidos. Os estudantes ficaram muito atentos durante o
procedimento.
A professora questionou se os materiais iriam afundar ou flutuar. Alguns
disseram que o óleo iria flutuar sobre o xarope de groselha, em relação a água
alguns disseram que flutuaria sobre o óleo e outros que iria afundar. Todos disseram
que o prego afundaria, e que a uva, o plástico e o isopor flutuariam. Ficaram
surpresos com algumas posições de alguns materiais.
Após a realização do experimento foram propostas algumas questões: 1) O
que você observou? 2) Desenhe no seu caderno a forma que os materiais ficaram
dispostos na proveta. 3) Por que alguns materiais afundam e outros flutuam? 4) Qual
material é o mais denso? 5) Determine a densidade da água, do prego e do óleo de
soja, utilizando a fórmula. 6) Pesquise sobre a importância na utilização do
densímetro.
Os alunos observaram que os materiais mais pesados afundam e que os
materiais mais leves flutuam. Fizeram no caderno o desenho da proveta com a
disposição dos materiais prego, xarope de groselha, uva, água, óleo, o plástico e o
isopor. Em relação aos materiais que afundam ou flutuam, disseram que alguns
materiais são mais densos e outros menos densos.
Quanto a densidade da água, do prego e do óleo, a professora explicou como
utilizar a fórmula para identificar a massa, o volume e a densidade dos materiais. Em
outra aula os alunos se reuniram em grupos para discutir sobre o cálculo da
densidade utilizando a fórmula, e apresentaram a pesquisa contendo informações
sobre o densímetro.
A 2ª atividade experimental “Densidade e Correntes de Convecção” foi
realizada no laboratório em grupo de cinco alunos e de forma investigativa. Com a
situação problema os alunos deveriam pensar sobre: Por que ninguém consegue
afundar nas águas do Mar Morto? No primeiro momento eles não souberam
responder, então a professora pediu que os estudantes fizessem uma leitura na
introdução presente no roteiro da atividade que abordava sobre a alta concentração
de sal presente nas águas do Mar Morto.
O experimento consistia em verificar a disposição do corante na água e na
solução. Um dia antecedendo a realização do experimento a professora laboratorista
preparou o gelo colorido, colocando água em dois copos de plástico e foi
adicionando gotas de corante alimentício (verde, azul e laranja) nos dois copos até
obter uma coloração intensa. Em seguida levou os copos ao congelador e aguardou
até que a água colorida solidificasse. Cada grupo escolheu os copos de gelo
colorido e adicionou a dois copos de Becker, um contendo água, o outro contendo
água e sal.
O gelo flutuou nos dois copos, após alguns minutos os alunos mencionaram
que o gelo derretia mais rápido no copo com água do que no copo contendo água e
sal. Então a professora pediu para eles explicarem esse fenômeno. Eles disseram
que era devido à presença do sal. Durante o experimento a professora pediu que
verificassem a temperatura no fundo e na superfície dos copos utilizando as mãos.
Os mesmos relataram que no fundo estava mais quente e na superfície mais fria
devido à presença do gelo. Quando o gelo derreteu totalmente perceberam que o
corante se espalhou por inteiro no copo contendo somente água enquanto que no
copo contendo água e sal o corante ficou na superfície, evidenciando que a água
com sal é mais densa que a água pura.
Algumas questões foram respondidas: 1) O bloco de gelo derrete primeiro na
tigela com água pura ou na tigela com água e sal? 2) O que ocorreu com o corante
na tigela só com água? E na tigela com água e sal? 3) Considere um copo contendo
inicialmente 100 mL de água e 10 g de sal. Leve em conta agora a adição de mais
25 mL de água nesse copo. O grau de salinidade dessa solução aumentou ou
diminuiu? Justifique. 4) Considere agora que o copo contendo inicialmente 100 mL
de água e 10 g de sal seja deixado em repouso, ao sol, até que 20 mL de água
contida no copo evaporem. Nesse caso, o grau de salinidade da solução aumentou
ou diminuiu? Justifique. 5) O regime de chuvas (por excesso ou por falta) pode
alterar o grau de salinidade dos oceanos e as correntes marítimas? Justifique. 6)
Sabendo que o ferro possui densidade maior do que a água, como é possível que
um barco ou mesmo um grande navio feito de chapas de aço (liga de ferro) flutue?
7) Pesquise o significado de solução.
Em relação à terceira questão os alunos mencionaram que com adição da
água aumentou o volume provocando a diluição do sal, portanto o grau de salinidade
diminuiu.
Na quarta questão os estudantes informaram que com a evaporação da água
diminuiu o volume provocando um aumento do grau de salinidade.
Os alunos disseram que o regime de chuva e as correntes marítimas podem
ser alterados ou modificados devido à variação na densidade das águas superficiais
do oceano.
Em relação ao barco ou navio flutuarem alguns alunos mencionaram que
flutuam por apresentarem densidades menores do que a da água. Outros
consideraram que o navio é pesado deslocando um grande volume de água que faz
com que flutue. A professora acrescentou outras explicações dando ênfase a teoria
de Arquimedes.
Com a pesquisa os alunos mencionaram que a solução é uma mistura
homogênea composta por soluto e solvente, e também pode ser encontrada nos
estados de agregação gasoso, líquido e sólido.
A 3ª atividade experimental sobre “Processos de Separação de Materiais”
Filtração - foi realizada na sala de aula de forma demonstrativa com o objetivo de
separar material sólido de um líquido. A situação problema proposta foi: O filtro de
barro retém as impurezas e os micróbios presentes na água?
Alguns estudantes disseram que o filtro de barro retém as impurezas e os
micróbios, outros somente as impurezas. A professora explicou que o filtro de barro
retém as impurezas e não os micróbios.
A experimentação consistia em separar a areia da água utilizando o papel
filtro. Antes de iniciar o procedimento a professora questionou se a areia dissolve na
água. Os alunos disseram que a areia não dissolvia na água. Com a experimentação
foi possível identificar os materiais presentes no experimento e investigar que a areia
fica retida no papel filtro.
Em seguida os alunos responderam as questões: 1) As propriedades físicas
específicas são características das substâncias, sendo as mais utilizadas a
densidade, solubilidade, temperatura de fusão e ebulição. Com base no que você
observou, de qual propriedade específica depende o processo de filtração? 2) Qual
propriedade, ou seja, característica que um material deve ter para ser usado como
filtro? 3) A mistura acima é homogênea ou heterogênea? 4) Você utiliza desse
processo de separação em sua casa? Justifique.
A 4ª atividade experimental “Processos de Separação de Materiais”
Decantação - foi realizada no laboratório de forma demonstrativa. O objetivo desse
experimento foi de separar materiais líquidos de densidades diferentes. Como
situação problema foi proposto: O que você faria para separar o óleo e a água
contida em um recipiente?
Inicialmente os alunos sentiram dificuldades para responder essa questão.
Durante o procedimento a professora questionou os alunos se conheciam todos os
materiais envolvidos no experimento. Após a separação da mistura água e óleo no
funil de decantação a professora pediu aos alunos que informassem outro material
que tornasse possível realizar este experimento em casa. Nenhum aluno conseguiu
informar outro material. Então a professora sugeriu utilizar canudo de refrigerante
para retirar a água ou uma garrafa pet com tampa.
Após a realização do experimento os alunos responderam as questões: 1)
Qual substância é menos densa? 2) Quantos componentes e fases têm a mistura?
3) Você conhecia o processo de decantação? 4) Exemplifique uma mistura de
substâncias que se separam por decantação.
Todos disseram que o óleo é menos denso que a água, que a mistura é
heterogênea contendo dois componentes e duas fases. Os mesmos não conheciam
o processo de decantação.
Em relação a quarta questão, um aluno exemplificou que o petróleo e a água
podem ser separados por esse processo; a professora sugeriu esse processo no
tratamento de água separando materiais de densidades diferentes.
A 5ª atividade experimental “Processos de Separação de Materiais”
Destilação do Vinho - foi realizada no laboratório de forma investigativa. O objetivo
desse experimento era de separar o álcool do vinho. Como situação problema foi
proposto: O vinho é uma solução ou uma substância?
Os alunos não souberam precisar se o vinho é uma solução ou uma
substância. A professora explicou que o vinho é uma solução contendo suco de uva
e álcool.
Durante a realização do experimento os alunos ficaram curiosos para saber o
nome das vidrarias utilizadas e a disposição dos materiais. A professora pediu
sugestões aos alunos para separar o álcool do suco de uva. Os mesmos não
conseguiram dar sugestões. Então a professora deu início ao experimento e pediu
que relatassem as observações. Os estudantes relataram que com o aquecimento o
vidro do condensador poderia quebrar, por isso da água para resfriá-lo. Quando
apareceram as bolhas disseram que iniciou a fervura, a professora perguntou o
nome dessa fervura e alguns alunos disseram ebulição. No decorrer do aquecimento
perceberam que o vapor ao bater no vidro formava bolhas. Novamente a professora
perguntou o nome dessa mudança de estado físico, alguns não souberam informar
outros disseram ser igual no banheiro quando tomamos banho. Em seguida um
aluno respondeu que essa mudança denomina-se condensação que é a passagem
do estado gasoso para o líquido. Ao gotejar no erlenmeyer a professora pediu aos
alunos que identificassem o cheiro dessa substância. Os alunos informaram que a
substância era álcool. Acharam interessante essa forma de separar mistura
homogênea e pediram para que o experimento fosse refeito a fim de investigar
melhor sobre a temperatura de ebulição do álcool, e também que realizasse
experimento semelhante como a destilação do caldo de cana.
Após o experimento foram propostas às questões: 1) De acordo com o que
você observou durante a ebulição do álcool, a temperatura permaneceu constante?
Justifique com base em seus conhecimentos. 2) Qual é a temperatura de ebulição
do álcool nessa destilação? 3) Explique como o álcool foi separado do suco de uva?.
4) A temperatura de ebulição do álcool será sempre a mesma? Justifique. 5) Qual a
finalidade da passagem da água no condensador? 6) Qual é a propriedade física
utilizada para separar substâncias por meio de destilação? 7) Exemplifique mistura
de substâncias que se separam por destilação fracionada. 8) É possível extrair
álcool do vinho por decantação? Justifique. 9) Faça em seu caderno um desenho de
alambique e explique como ocorre a destilação.
A 6ª atividade experimental “Transformações Químicas” Produção do Gás
Carbônico - foi realizada no laboratório de forma demonstrativa, tinha como objetivo
identificar a produção do gás carbônico a partir de uma reação química. Como
situação problema foi proposto: Se o gás é invisível, como podemos saber se ele
está sendo produzido?
A princípio os alunos não conseguiram responder essa questão. O
experimento consistiu em reagir o bicarbonato de sódio com o ácido acético
(vinagre) e observar a reação.
Todos os alunos conheciam os materiais envolvidos e ficaram fascinados com
a reação química entre o vinagre e o bicarbonato de sódio com a liberação do gás
carbônico enchendo a bexiga.
Após o experimento os alunos responderam as questões: 1) O que você
observou quando o bicarbonato de sódio entrou em contato com o vinagre? 2)
Informe os estados físicos das substâncias bicarbonato de sódio, vinagre e o gás
carbônico. 3) O gás carbônico é mais denso ou menos denso que o ar atmosférico?
4) Cite duas aplicações úteis do gás carbônico no cotidiano. 5) Esse gás causa
algum dano ao meio ambiente? Justifique. 6) Existem alguns indícios visuais e táteis
que identificam as transformações químicas. Identifique os indícios utilizados nesse
experimento.
Com a observação os alunos disseram que o vinagre ao entrar em contato
com o bicarbonato de sódio produziu uma reação com bolhas liberando um gás que
encheu a bexiga. Neste momento os alunos responderam a questão da situação
problema. Em seguida informaram os estados físicos das substâncias sem
dificuldades.
Quanto ao gás carbônico ser mais ou menos denso que o ar atmosférico foi
necessário soltar a bexiga para ver se ela flutuava. A mesma foi ao chão mostrando
que o gás carbônico é mais denso.
Os alunos tiveram que ler um texto informativo (Anexo 5) para responder a
questão sobre as aplicações do gás carbônico no cotidiano. Entenderam que ele é
utilizado na fotossíntese. A professora completou dizendo que o gás carbônico
também é utilizado em refrigerantes e extintores de incêndio. Em relação ao meio
ambiente alguns alunos informaram que o gás carbônico causa o aumento do efeito
estufa.
A professora informou que existem vários meios de identificar que uma
transformação química aconteceu, como mudança de cor, formação de um sólido,
cheiro, aumento de temperatura, liberação de gás, entre outros. Dessa forma
mencionaram que nesta reação, em específico, houve liberação de gás.
A 7ª atividade experimental “Transformações Químicas” Produção do
Hidróxido de Magnésio - foi realizada no laboratório de forma investigativa. Esta
atividade consistiu em realizar a produção do hidróxido de magnésio. Como situação
problema foi proposto: O hidróxido de magnésio é uma substância alcalina ou ácida?
A princípio os alunos não souberam informar se o hidróxido de magnésio é
uma substância alcalina ou ácida. Ficaram atentos e curiosos ao serem informados
de que iriam queimar um pedaço de magnésio metálico. Durante a combustão do
magnésio houve liberação de energia na forma de luz. Os estudantes ficaram
maravilhados com a intensidade da luz e pediram para refazer a combustão. Após a
combustão observaram que formou um pó branco, mas não souberam informar o
nome do produto formado. Em seguida a professora adicionou água nesse pó
branco e mexeu com o bastão de vidro. Os alunos verificaram que não houve uma
dissolução total da substância. A professora informou que neste momento foi
produzida uma nova substância cujo nome era hidróxido de magnésio e para
identificá-la seriam adicionadas algumas gotas do indicador fenolftaleína. Ao
adicionar o indicador os alunos ficaram encantados com a coloração rosa. Após a
realização do experimento foram propostas as seguintes questões: 1) Identifique as
características do magnésio metálico. 2) O que aconteceu com o magnésio metálico
quando foi levado sob a chama do bico de bunsen? 3) Qual o significado de
combustão? 4) Qual a função da água nesse experimento? 5) Para que serve o
indicador fenolftaleína? 6) Quais foram às etapas utilizadas na produção do
hidróxido de magnésio? Explique. 7) Você já utilizou o hidróxido de magnésio como
antiácido ou laxante? Qual o sabor desse composto? 8) Identifique as substâncias
reagentes e produto na produção do hidróxido de magnésio e seus estados físicos.
9) Identifique as substâncias reagentes e produto na produção do hidróxido de
magnésio e seus estados físicos.
Os alunos informaram que o magnésio metálico é sólido e que apresenta uma
coloração prata. Entenderam que o magnésio metálico queimou liberando luz forte e
formando um pó branco, mas não souberam precisar o nome desse pó branco.
Então a professora informou que esse pó branco era o óxido de magnésio.
Os mesmos não souberam mencionar o significado de combustão, então a
professora explicou que quando um material é levado ao fogo e queima denomina-
se combustão sendo uma reação entre o material e o oxigênio do ar. Em relação à
função da água colocaram que a água foi utilizada para diluir o pó branco. A
professora explicou que além de diluir, há uma reação do pó branco conhecido como
óxido de magnésio com a água formando uma nova substância conhecida como
hidróxido de magnésio.
Apenas um aluno já havia utilizado o hidróxido de magnésio como laxante e
pode informar que o sabor é ruim e gruda na língua, os demais não conheciam.
Os alunos não souberam identificar os reagentes e produtos na produção do
hidróxido de magnésio. A professora informou que os reagentes são as substâncias
iniciais e os produtos as substâncias finais obtidas após uma reação química. Neste
experimento os reagentes foram óxido de magnésio com água e o produto foi o
hidróxido de magnésio. Quanto aos estados físicos responderam com facilidade.
Em relação à importância do gás oxigênio na produção do hidróxido de
magnésio, não souberam informar. A professora explicou que o gás oxigênio é uma
substância comburente que alimenta a chama. Portanto, uma substância só entra
em combustão na presença desse gás. Nessa combustão, houve a reação do
magnésio metálico com o oxigênio formando o óxido de magnésio.
Ao final da realização das sete atividades experimentais, foi proposto um
questionário final (Anexo 3) composto por dez questões a fim de investigar se as
aulas experimentais auxiliam na aprendizagem dos conteúdos químicos.
Em relação à primeira questão, 100% dos estudantes relataram que
atividades experimentais contribuem para uma melhor abordagem e aprendizagem
dos conteúdos químicos, justificando que a visualização de alguns fenômenos
permite uma melhor compreensão dos conceitos estudados. Alegam ainda que este
tipo de aula é mais motivadora, facilita a recordação na hora da prova, ajuda a
interpretar melhor os conteúdos, são aulas mais dinâmicas, mais interessantes e
permitem que os alunos possam participar mais ativamente.
Os alunos também destacam que é possível realizar experimentos simples
em sala de aula, deixando o ambiente do laboratório para se realizar aulas mais
perigosas que usam fogo e produtos químicos que oferecem riscos.
Destacam também diferenças na forma como o experimento é executado, de
forma demonstrativa ou investigativa. Apontam que na forma demonstrativa é o
professor que realiza os experimentos, cabe ao aluno a atenção com o objetivo de
aprender a partir da observação e anotação de dados. Já na investigativa, eles
executam, investigando os resultados, discutem ideias, elaboram hipóteses, o aluno
participa mais, discute, faz alguma pesquisa, realiza o experimento, sempre pode ter
mais de uma resposta.
Os alunos justificaram que para aprender os conteúdos de química é
importante a realização de aulas experimentais aliadas a aulas teóricas porque uma
completa a outra. Com a parte teórica vamos guardar necessariamente os exercícios
e o que lemos, fazemos pesquisas. A aula experimental é mais dinâmica,
conseguimos investigar melhor os conceitos.
Os alunos entenderam que a densidade é uma característica das substâncias
e que o material mais denso afunda e o menos denso flutua e que é possível
separar substâncias quando suas densidades são diferentes.
Em relação à utilização dos processos de separação de misturas, os alunos
entenderam que existem vários métodos de separação como decantação, filtração e
destilação utilizados para separar as substâncias presentes nas misturas
homogêneas e heterogêneas e também reconheceram que utilizam muitos desses
processos em casa como, por exemplo, o processo de filtração ao coar café e no
aspirador de pó.
Os alunos entenderam que em uma reação química há formação de novas
substâncias, que os dois experimentos realizados apresentavam diferentes reações
devido as suas composições, que no mundo da química nada se perde tudo se
transforma e que ocorre muita reação química em nosso dia-a-dia como a
fotossíntese e a produção do gás carbônico.
5- Considerações Finais
Os resultados apresentados e discutidos mostram que a aula experimental
estimula a curiosidade, atenção, participação, motivação, despertando o interesse
dos alunos em estudar a disciplina de química.
Com a investigação foi possível evidenciar que a aula experimental é uma
estratégia de ensino que contribui na aprendizagem e abordagem dos conteúdos de
química, melhorando também o relacionamento afetivo da professora com os
alunos, além de aumentar a participação na realização das atividades propostas e
um acréscimo nos rendimentos bimestrais. Entendemos que os professores de
química devem utilizar mais esta estratégia de ensino, pois além de proporcionar
uma melhor compreensão dos conceitos é uma forma mais alegre de ensinar.
6- REFERÊNCIAS
BRASIL, Ministério da Educação-MEC. Secretaria de Educação Média e
Tecnológica-SEMTEC. Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio.
Brasilília: MEC/SEMTEC, 1999.
CARDOSO, S. P e COLINVAUX, D. 2000. Explorando a Motivação para Estudar
Química. Química Nova. Ijuí, UNIJUÍ, v.23, n.3. p. 401-404.
CHASSOT, A. Alfabetização Científica: questões e desafios para a educação.
3ªed. Ijuí: Ed. Unijuí, 2003.
GIL-PEREZ, D; VALDÉS CASTRO, P. La orientacion de Las Prácticas de Laboratório com Investigacion: Um Ejemplo Ilustrativo. Enseñanza de Las Ciências, 14(2), p.155-163, 1996.
GONZÁLEZ, E. Que hay que renovar em los trabajos practicos? Enseñanza de lãs ciencias, v.10, n.2, p. 206-211, 1992.
HODSON, D. Hacia. Um Enfoque más critico Del Trabajo de laboratório. Enseñanza de Las Ciências, 12(3), p.299-313, 1994.
MIRANDA, D. G. P; COSTA, N. S. Professor de Química: Formação,
competências/ habilidades e posturas, 2007.
PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Introdução às Diretrizes Curriculares. Curitiba: SEED, 2006.
SCHNETZLER, Roseli Pacheco; ARAGÃO, Rosália Maria Ribeiro. Importância.
Sentido e Contribuições de Pesquisa para o Ensino de Química. Revista
Química Nova na Escola, pesquisa n.1, maio/1995, p.27-31.
SOUZA, V. C. A.; JUSTI, R. S. O ensino de ciências e seus desafios humanos e
científicos: fronteiras entre o saber e o fazer científicos. Trabalho apresentado
no V Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, Bauru, SP, 28 nov.
a 3 dez., 2005.
VILLANI, A.; PACCA, J. L. A. Construtivismo, conhecimento científico e
habilidade didática no ensino de ciências. Revista da Faculdade de Educação,
São Paulo, v. 23, n. 1-2, 1997. Disponível em: http://www.scielo.br.
WATSON, R.; PRIETO, T. & DILLION, J. S. “The Effect of Practical Work on
Students Understanding of Combustion”. In: Journal of Research in Science
Teaching. 32 (5), 1995, p. 487-502.
ANEXOS
Anexo 1: Questionário Inicial
Colégio Estadual Olavo Bilac Ensino Fundamental, Médio, Profissional e Normal. Disciplina: Química Professora: Rosimeire de Fátima Camargo Prattes Nome: ..................................................................................... Série:1ª......... Data:_____/____/______.Período: Matutino Questionário 1
1. No seu colégio tem laboratório de Química? ( ) sim ( ) não
2. Você conhece o laboratório?
( ) sim ( ) não
3. Você já realizou algum experimento no laboratório? ( ) sim ( ) não
4. O que você pensa a respeito das aulas experimentais?
( ) é interessante ( ) faz explosão ( ) aprende mais ( ) é motivador ( ) não é necessária ( ) não conheço
5. Você considera importante ter aula experimental?
( ) sim ( ) não ( ) talvez Justificar: .............................................................................................................................
6. Você acredita que a aula experimental pode contribuir para uma melhor
compreensão dos conteúdos químicos? ( ) sim ( ) não
Justificar:
............................................................................................................................................................
7. Você acredita ser possível realizar experimentos em outros locais como, por exemplo, a sala de aula? ( ) sim ( ) não ( ) talvez Justificar: .............................................................................................................................
8. Para você, a aula experimental deve ser realizada:
( ) toda semana ( ) a cada quinze dias ( ) a cada mês ( ) a cada bimestre Justificar: .............................................................................................................................
Anexo 2 - Atividades Experimentais
Atividade Experimental 1:
POR QUE OS MATERIAIS AFUNDAM OU FLUTUAM?
1- INTRODUÇÃO
No nosso cotidiano são inúmeros os acontecimentos que desconhecemos suas causas, são situações simples, que passam despercebidas ou que não apresentamos interesse em desvendá-las.
Você já deve ter visto alguma reportagem sobre acidentes ambientais, no qual ocorre um vazamento no casco de grandes navios e estes deixam vazar petróleo nas águas do mar, mas você já se perguntou por que o petróleo/óleo fica na superfície da água e não vai para o fundo do mar? Esta resposta você pode encontrar estudando a densidade dos materiais.
Densidade: é uma grandeza que expressa quanto há de massa por unidade de volume de um dado material (seja ele sólido, líquido, ou gasoso).
Para calcular a densidade de um material utiliza-se, então a seguinte equação matemática:
densidade = �����
������ d =
�
�
A unidade de densidade no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o
quilograma por metro cúbico (kg/m3), embora as unidades mais utilizadas sejam o grama por centímetro cúbico (g/cm3) e o grama por mililitro (g/mL). O volume é uma grandeza física que corresponde ao espaço ocupado por um corpo ou objeto. Esse espaço é tridimensional e, portanto, para calcular precisamos do comprimento, largura e altura.
No laboratório a medida de volume geralmente é calculada com o uso de aparelhos apropriados, como provetas, pipetas e balão volumétrico. As unidades mais utilizadas pelas pessoas no dia a dia são o litro (L) e o mililitro (mL).
A massa é uma grandeza relacionada à quantidade de material presente em um corpo, e sua medida é calculada por uma balança, que permite a comparação entre a massa de um objeto e a massa adotada como padrão. As unidades são miligrama (mg), grama (g), kilograma (Kg) e tonelada (T ). Muitas vezes num laboratório temos de determinar a densidade de objeto de forma irregular, o que nos dificulta saber o seu volume e aí podemos utilizar a técnica do volume deslocado de Arquimedes, que disse: "Todo o corpo total ou parcialmente mergulhado num fluído sobre uma impulsão de baixo para cima é igual ao peso do volume de fluído deslocado. Se o peso do corpo for inferior à força de impulsão exercida pelo fluído, flutua parcial ou totalmente à superfície; se o seu peso for igual à impulsão, o corpo fica em equilíbrio abaixo da superfície, se o seu peso for superior à impulsão, o corpo mergulha”.
Com isto, podemos então determinar densidades de objetos com formas irregulares.
Problema:
Que metal ocupará maior volume, 1 Kg de alumínio ou 1 Kg de chumbo? Por quê? Objetivo:
O experimento a seguir serve para que você aprenda a distinguir diferentes materiais usando uma propriedade que está relacionada à flutuação de objetos em líquidos. Este experimento vai ser realizado em sala de aula de forma demonstrativa. Materiais: � Proveta de 100 mL, � Óleo de soja � Água � Xarope de groselha � Um prego
� Um pedaço de isopor ou cortiça � Uma uva Itália � Uma pequena peça de material plástico
Procedimento
Em uma proveta, adicione 30 mL de xarope de groselha. Adicione o mesmo volume de óleo de soja. Acrescente a seguir, lentamente, o mesmo volume de água. Adicione o prego, a uva, o plástico e o isopor. Análise dos dados
1- O que você observou? 2- Desenhe no seu caderno a forma que os materiais ficaram dispostos na
proveta. 3- Por que alguns materiais afundam e outros flutuam? 4- Qual material é o mais denso? 5- Determine densidade da água, do prego e do óleo de soja, utilizando a
fórmula. 6- Pesquise sobre a importância na utilização do densímetro.
REFERÊNCIAS LISBOA, JULIO CEZAR FOSCHINI; Ser Protagonista; Química: Ensino Médio; 1º ano; 1ª Edição; Edições SM; São Paulo, 2010. SANTOS, Wilson e Mol, Gerson; Coleção Química para Nova Geração; Química Cidadã; Volume 1; Ensino Médio; Editora Nova Geração; 1ª edição; São Paulo, 2010.(Pg. 24, 25, 26,27). SITE: www.esb.puc.pt; Determinação de Densidades de Material Sólido; Acesso em 02/11/2012; 11h10min.
Atividade Experimental 2
2ª Atividade Experimental
A densidade está presente em vários fenômenos da natureza e permite que inúmeras espécies sobrevivam. Muitas vezes durante o estudo desse conceito muitos alunos apenas se preocupam em substituir os valores dados na fórmula sem parar para pensar no seu significado, bem como a sua aplicação no cotidiano e em como a vida dos animais, humanos e plantas são influenciados por ela. Por exemplo, a densidade do gelo é menor que a da água na fase líquida, desse modo, quando a temperatura ambiente fica abaixo de zero, a água pura se solidifica e, dessa forma, forma-se uma camada de gelo sobre os mares (água e sal). Se a densidade do gelo fosse maior, ele iria para o fundo do mar e quando a temperatura aumentasse iria derreter e muitas vidas marinhas estariam comprometidas.
Esse experimento, além de explicar como a densidade varia de acordo com a substância ou mistura de substâncias, aborda também o fenômeno das correntes de convecção.
DENSIDADE E CORRENTES DE CONVECÇÃO
INTRODUÇÃO
O Mar Morto tem esse nome devido à grande quantidade de sal por ele apresentada, dez vezes superior a dos demais oceanos, donde decorre a escassez de vida em suas águas, havendo apenas alguns tipos de arqueobactérias e algas. Qualquer peixe que seja transportado pelo Rio Jordão morre imediatamente, assim que desagua neste lago de água salgada. A sua água é composta por vários tipos de sais, alguns dos quais só podem ser encontrados nesta região do mundo. Em termos de concentração, e em comparação com a concentração média dos restantes dos oceanos em que o teor de sal, por 100 mL de água, não passa de 3 g, no Mar Morto essa taxa é de 30 a 35 g de sal por 100 mL de água, ou seja, dez vezes superior. Problema:
Por que ninguém consegue afundar nas águas do Mar Morto? Objetivo:
Verificar a disposição do corante na água e na solução. Este experimento vai ser realizado no laboratório de forma investigativa. Materiais � 2 copos de plástico descartáveis (café) � Corante alimentício � 2 Copos de Becker grande ou tigelas de vidro transparente de 1 L
� Água � Sal de cozinha � Colher
Procedimento
Prepare o gelo colorido previamente. Coloque a mesma quantidade de água nos dois copos de plástico (200 mL) e adicione o mesmo número de gotas de corante alimentício em cada copo, de modo a obter uma coloração intensa. Leve os copos ao congelador e aguarde até que a água colorida solidifique.
Coloque a mesma quantidade de água nas duas tigelas de vidro. Em apenas uma delas, vá adicionando sal de cozinha aos poucos, mexendo sempre, até que não dissolve mais. Nesse momento você terá obtido uma solução saturada de sal (a idéia é imitar as águas do oceano).
Rasgue o plástico dos copos de modo a liberar os blocos de gelo e coloque um bloco de gelo colorido em cada tigela. Observe o que ocorre nos dois sistemas com os blocos de gelo e com o líquido. Análise de dados
1- O bloco de gelo derrete primeiro na tigela com água pura ou na tigela com água e sal?
2- O que ocorreu com o corante na tigela só com água? E na tigela com água e sal?
3- Considere um copo contendo inicialmente 100 mL de água e 10 g de sal. Leve em conta agora a adição de mais 25 mL de água nesse copo. O grau de salinidade dessa solução aumentou ou diminuiu? Justifique.
4- Considere agora que o copo contendo inicialmente 100 mL de água e 10 g de sal seja deixado em repouso, ao sol, até que 20 mL de água contida no copo evaporem. Nesse caso, o grau de salinidade da solução aumentou ou diminuiu? Justifique.
5- O regime de chuvas (por excesso ou por falta) pode alterar o grau de salinidade dos oceanos e as correntes marítimas? Justifique.
6- Sabendo que o ferro possui densidade maior do que a água, como é possível que um barco ou mesmo um grande navio feito de chapas de aço (liga de ferro) flutue?
7- Pesquise o significado de solução. REFERÊNCIAS FONSECA, Martha Reis Marques Da. Coleção Química - Meio Ambiente - Cidadania-Tecnologia; Volume 1; Ensino Médio; Editora FTD; 1ª Edição; São Paulo, 2010. (Pg.27). SANTOS, Wilson e Mol, Gerson; Coleção Química para Nova Geração; Química Cidadã; Volume 1; Ensino Médio; Editora Nova Geração; 1ª edição; São Paulo, 2010.(Pg. 28). SITE: http://educador.brasilescola.com/densidade-correntes-convecção; Acesso em 21/11/2012; 22h30min. SITE: http.wikipedia.org/wiki. Mar Morto; Acesso em 02/11/2012; 11h29min.
Atividade Experimental 3
3ª Atividade Experimental
Essa atividade apresenta alguns processos de separação de materiais. A separação de uma substância pode ocorrer, dependendo das características do material e de diferentes maneiras. É um processo que isola uma substância da outra, ou seja, apenas um fenômeno físico, não altera a natureza da matéria e não há formação de novas substâncias. Ao se escolher o método mais adequado, deve-se considerar o estado físico, o número de fases, além das propriedades das substâncias que compõe o material.
PROCESSOS DE SEPARAÇÃO DE MATERIAIS INTRODUÇÃO
É raro encontrarmos na natureza materiais puros. A maioria das substâncias é encontrada sob a forma de misturas, tais como: rochas, solo, gases da atmosfera, água do mar, minerais, alimentos, água dos rios entre outros.
A água encontrada em rios, lagos e mares, por exemplo, é uma solução cujos solutos são sais minerais e gases dissolvidos. Os químicos classificam os materiais quanto ao aspecto em duas grandes categorias: materiais homogêneos e materiais heterogêneos.
Os materiais homogêneos apresentam aspecto uniforme em toda a sua extensão. Os materiais heterogêneos apresentam mais de um aspecto na extensão.
Os processos utilizados para extração de substâncias, chamados separação de mistura ou purificação de materiais, correspondem a uma das atividades básicas do químico.
Muito desses processos são usados diariamente por você, podemos citar: coar café, catar feijão, centrifugar a roupa na máquina de lavar, aspirar a poeira do sofá, peneirar areia, fazer coleta seletiva de lixo etc. Nas indústrias e nos laboratórios de Química, são empregados diversos processos de separação e de extração para a purificação dos materiais.
A seguir, vamos conhecer alguns dos principais processos usados pelos químicos em laboratórios, muitos deles empregados por você dentro de casa. A) Essa atividade mostra a importância dos filtros em nossa vida, sua identificação e
aplicabilidade.
FILTRAÇÃO: É a separação de uma fase líquida ou gasosa de um sólido por meio de uma
substância porosa, chamada filtro. O filtro retém a parte sólida e deixa passar a líquida e a gasosa. A filtração da mistura sólido-gás é feita sempre por sucção do gás. A filtração da mistura sólido-líquido pode ser feita em casa e em laboratório.
Problema:
O filtro de barro retém as impurezas e os micróbios presentes na água? Objetivo:
Separar material sólido de um líquido. Este experimento será realizado na sala de aula de forma demonstrativa.
Materiais � Copo de Becker � Erlenmeyer � Suporte metálico � Anel metálico � Funil
� Papel filtro � Água � Areia � Colher � Bastão de vidro
Procedimento
Coloque uma colher de areia em um copo de Becker, acrescente água até a metade do copo e mexa com o bastão de vidro.
Filtre a suspensão preparada, vertendo-a lentamente no funil e coletando o líquido no erlenmeyer. Análise dos dados
1- As propriedades físicas específicas são características das substâncias, sendo as mais utilizadas a densidade, solubilidade, temperatura de fusão e ebulição. Com base no que você observou, de qual propriedade específica depende o processo de filtração?
2- Qual propriedade, ou seja, característica que um material deve ter para ser usado como filtro?
3- A mistura acima é homogênea ou heterogênea? 4- Você utiliza desse processo de separação em sua casa? Justifique.
Atividade Experimental 4
4ª Atividade Experimental B) Essa atividade mostra que esse processo é adequado para separar as
substâncias presente na mistura sólido-líquido depois da sedimentação e mistura de dois líquidos com densidades diferentes.
DECANTAÇÃO É um processo físico que separa um material sólido ou líquido de outros
materiais que têm densidades diferentes e não são miscíveis (não se misturam). A decantação diferencia da filtração por não utilizar nenhum tipo de filtro e por ser feita a partir da separação natural das fases. Nas indústrias, são utilizados tanques de decantação, onde os materiais mais densos são depositados. Esses tanques são encontrados também no sistema de tratamento de água e neles ficam depositados areia e outros materiais sólidos. Problema:
O que você faria para separar o óleo e a água contidos em um recipiente? Objetivo:
Separar materiais de densidades diferentes. Este experimento será realizado no laboratório de forma demonstrativa. Materiais � Copo de Becker � Funil de Bromo ou de decantação � Suporte metálico
� Anel metálico � Água � Óleo
Procedimento
Coloque 100 mL de água no funil. Em seguida deixa escorrer na lateral do funil 100 mL de óleo. Coloque o copo de Becker abaixo do funil e abra a torneira até escorrer todo o material mais denso. Análise dos dados
1- Qual substância é menos densa? 2- Quantos componentes e fases têm a mistura? 3- Você conhecia o processo de decantação? 4- Exemplifique mistura de substâncias que se separam por decantação.
Atividade Experimental 5
5ª Atividade Experimental C) Trata-se de uma atividade que busca entender que por aquecimento da mistura
em aparelhagem adequada, o líquido vaporiza e, a seguir, condensa; depois é recolhido em recipiente adequado. Os líquidos destilam separadamente à medida que seus pontos de ebulição vão sendo atingidos.
DESTILAÇÃO
Há dois tipos de destilação a simples e a fracionada. A destilação simples é
utilizada para separar misturas homogêneas do tipo sólido-líquido. A destilação fracionada é usada para separar misturas homogêneas do tipo líquido-líquido nas quais os componentes possuem diferentes pontos de ebulição.
A destilação é um processo largamente utilizado na sociedade em que vivemos. A partir da destilação de caldo de cana fermentado se obtém cachaça. Neste caso, a destilação ocorre por meio de alambiques. Problema:
O vinho é uma solução ou uma substância? Objetivo:
Separar o álcool do vinho. Este experimento será realizado no laboratório de forma investigativa. Materiais � Suporte metálico � Anel metálico � Tripé � Tela de amianto � Bico de Bunsen � Bécker � Condensador
� Balão de destilação � Termômetro � Rolha � Mangueiras de borracha � Erlenmeyer � Garras metálicas � Vinho tinto
Procedimento
Montar a aparelhagem para a destilação. Coloque 300 mL de vinho no balão de destilação. Abra com cuidado a entrada de água para o condensador e depois inicie o aquecimento do balão. Colete o destilado em um erlenmeyer e observe. Anote a temperatura durante a destilação.
Análise dos dados
1- De acordo com o que você observou durante a ebulição do álcool, a temperatura permaneceu constante? Justifique com base em seus conhecimentos.
2- Qual é a temperatura de ebulição do álcool nessa destilação? 3- Explique como o álcool foi separado do suco de uva. 4- A temperatura de ebulição do álcool será sempre a mesma? Justifique. 5- Qual a finalidade da passagem da água no condensador? 6- Qual é a propriedade física utilizada para separar substâncias por meio de
destilação? 7- Exemplifique mistura de substâncias que se separam por destilação
fracionada. 8- É possível extrair álcool do vinho por decantação? Justifique. 9- Faça em seu caderno um desenho de alambique e explique como ocorre a
destilação. REFERÊNCIAS FONSECA, Martha Reis Marques Da. Coleção Química - Meio Ambiente - Cidadania-Tecnologia; Volume 1; Ensino Médio; Editora FTD; 1ª Edição; São Paulo, 2010. (Pg. 81, 82, 86 e 87). SANTOS, Wilson e Mol, Gerson; Coleção Química para Nova Geração; Química Cidadã; Volume 1; Ensino Médio; Editora Nova Geração; 1ª edição; São Paulo, 2010.(Pg. 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 77). CARVALHO, Geraldo Camargo & SOUZA, Celso Lopes. Química – de olho no mundo do trabalho; Volume Único; Ensino Médio; Editora Scipione; 1ª Edição; São Paulo, 2005. (Pg. 23, 24, 25 e 26).
Atividade Experimental 6
6ª Atividade Experimental Essa atividade mostra que é por meio de reações químicas que obtemos
diferentes materiais a serem utilizados por nós em nosso cotidiano. A característica central das reações químicas está na formação de novas substâncias a partir de outras de composição totalmente distinta dessas últimas. Isso acontece em nosso corpo o tempo todo. A partir dos nutrientes contidos nos alimentos ingeridos, produzem-se diversas substâncias que farão parte da constituição de nossas células. Outras reações químicas que podem ser exemplificadas são: o cozimento dos alimentos, a queima de combustíveis, a ferrugem de um portão, o leite que azeda, a prata que escurece o vinho que se transforma em vinagre, o fósforo que queima, entre outros.
Transformações Químicas
Introdução
As transformações químicas são também chamadas de reações químicas, pelo fato do estado final ser constituído por substâncias diferentes daquelas presentes no estado inicial. A matéria possui propriedades químicas, ou seja, é capaz de sofrer determinadas transformações que a caracterizam. Quando um ou mais reagentes são transformados em um ou mais produtos, sua quantidade diminui no transcorrer da reação, ao mesmo tempo em que há aumento da quantidade de produtos. A transformação química pode ocorrer por diferentes meios como: produção de calor, por ação de eletricidade, por ação mecânica, por ação da luz e por contato com outra substância. A liberação de gás, emissão de luz e calor, a mudança de cor, de cheiro, a formação de sólido são evidências que estão ocorrendo reações químicas.
Porém, algumas reações ocorrem sem as evidências visuais. Os químicos apresentam as reações químicas por meio de representações simbólicas − equações químicas − nas quais as substâncias iniciais (reagentes) e as substâncias finais (produtos) são separadas por uma seta (→), esta representando a transformação ocorrida. Quando há mais de um reagente ou produto, coloca-se um sinal de soma entre eles. Costuma-se também representar o estado físico das substâncias participantes do processo entre parênteses: (s) sólido, (l) líquido, (g) gasoso, (aq) solução aquosa.
REFERÊNCIAS SANTOS, Wilson e Mol, Gerson; Coleção Química para Nova Geração; Química Cidadã; Volume 1; Ensino Médio; Editora Nova Geração; 1ª edição; São Paulo, 2010.(Pg.16). LISBOA, JULIO CEZAR FOSCHINI; Ser Protagonista; Química: Ensino Médio; 1º ano; 1ª Edição; Edições SM; São Paulo, 2010. (Pg.88 e 89).
A) PRODUÇÃO DO GÁS CARBÔNICO
Essa atividade mostra o contato de duas substâncias que sofre uma reação química produzindo o gás carbônico.
Com essa atividade vamos conhecer a origem, composição química e a importância do dióxido de carbono. Ele é o gás da vida, essencial para a vida no planeta. Nós e os animais não produzimos a comida que ingerimos, quem faz são as plantas, via fotossíntese, por meio da qual retiram esse gás do ar e o transformam em amidos, açúcares, fibras dos quais nos alimentamos.
Existem gases na atmosfera como, por exemplo, o vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), monóxido de nitrogênio (NO) e o ozônio (O3) que contribuem para potencializar o efeito estufa naturais, apesar de estarem presentes em quantidades ínfimas, são capazes de formar uma camada de proteção como um vidro de uma estufa que retém parte do calor emitido pelo Sol, possibilitando a existência das mais variáveis espécies de vida. Um ponto importante é que o dióxido de carbono tem sido tratado pela mídia como se fosse um vilão, um poluente. Na hipótese absurda de eliminar esse gás, a vida acabaria na Terra.
INTRODUÇÃO
O dióxido de carbono também conhecido como gás carbônico é um composto
químico constituído por dois átomos de oxigênio e um átomo de carbono. Foi descoberto pelo escocês Joseph Black em 1754, e sua representação química é o CO2. O carbono é um elemento básico na composição dos organismos, tornando-o indispensável para a vida no planeta. Este elemento é estocado na atmosfera, nos oceanos, solos, rochas sedimentares e está presente nos combustíveis fósseis. Muitos organismos nos ecossistemas terrestres e nos oceanos, como as plantas, absorvem o carbono encontrado na atmosfera na forma de dióxido de carbono (CO2).
Esta absorção se dá através do processo fotossíntese. Por outro lado, os vários organismos, tanto plantas como animais, libertam esse gás para a atmosfera mediante o processo de respiração.
Problema:
Se o gás é invisível, como podemos saber se ele está sendo produzido?
Objetivo:
Identificar a produção do gás carbônico através de uma reação química. Este experimento vai ser realizado no laboratório de forma demonstrativa.
Materiais � 40 g de bicarbonato de sódio � Garrafa Pet de 2L � Uma bexiga de aniversário � Balança
� 250 mL de Vinagre � Um Copo descartável � Uma espátula � Proveta 100 mL � Um funil
Procedimento
Adicione o vinagre na garrafa, em seguida, encha a bexiga com o bicarbonato de sódio utilizando o funil e coloque sobre o gargalo da garrafa. Análise de dados
1- O que você observou quando o bicarbonato de sódio entrou em contato com o vinagre?
2- Informe os estados físicos das substâncias bicarbonato de sódio, vinagre e o gás carbônico.
3- O gás carbônico é mais denso ou menos denso que o ar atmosférico? 4- Cite duas aplicações úteis do gás carbônico no cotidiano. 5- Esse gás causa algum dano ao meio ambiente? Justifique. 6- Existem alguns indícios visuais e táteis que identificam as transformações
químicas. Identifique os indícios utilizados nesse experimento. REFERÊNCIAS FONSECA, Martha Reis Marques Da. Coleção Química - Meio Ambiente - Cidadania-Tecnologia; Volume 1; Ensino Médio; Editora FTD; 1ª Edição; São Paulo, 2010. (Pg.33 e 34). SITE: http://pt.wikipedia.org/; Acesso 21/11/2012; 23h30min. SITE: http://revistagalileu.globo.com/; Acesso 21/11/2012; 22h30min. SITE: http://www.pontociencia.org.br/; Acesso 21/11/2012; 21h15min.
Atividade Experimental 7
7ª Atividade Experimental
b) Produção do Hidróxido de Magnésio
Essa atividade mostra a composição, nomenclatura e aplicação do hidróxido de magnésio no cotidiano, bem como, a forma de sua produção. INTRODUÇÃO
O hidróxido de magnésio é um sólido branco, pouco solúvel em água. Quando
disperso em água, a uma concentração de aproximadamente 7 % em massa, origina um líquido branco e espesso, que contém partículas sólidas misturadas à água. A esse tipo de sistema damos o nome de suspensão. Também conhecido como leite de magnésia. O leite de magnésia tem duas utilidades: antiácido estomacal e laxante. A primeira deve-se à característica básica e não tóxica do hidróxido de magnésio; a segunda, a uma propriedade do íon magnésio (Mg+2)que impede a absorção de água no intestino grosso, provocando o efeito laxativo. Sua composição química é Mg(OH)2 . Objetivo:
Comprovar a produção do hidróxido de magnésio. Esse experimento vai ser realizado no laboratório de forma investigativa.
Problema:
O hidróxido de magnésio é uma substância alcalina ou ácida? Materiais � Um pedaço de magnésio metálico ou fitas de magnésio � Pinça de madeira � Bico de Bunsen � Fósforo
� Copo de Becker 150 mL � Indicador Fenolftaleína � 50 mL de água � Proveta de 50 mL � Bastão de vidro
Procedimento
Pegue um pedaço de magnésio metálico com a pinça de madeira. Leve sob a chama do bico de bunsen. Coloque no copo de Becker o material formado após a combustão do magnésio. Em seguida adicione a água e mexa com o bastão de vidro. Pingue três gotas do indicador fenolftaleína e mexa novamente. Análise dos dados
1- Identifique as características do magnésio metálico. 2- O que aconteceu com o magnésio metálico quando foi levado sob a chama
do bico de bunsen? 3- Qual o significado de combustão? 4- Qual a função da água nesse experimento?
5- Para que serve o indicador fenolftaleína? 6- Quais foram às etapas utilizadas na produção do hidróxido de magnésio?
Explique. 7- Você já utilizou o hidróxido de magnésio como antiácido ou laxante? Qual o
sabor desse composto? 8- Identifique as substâncias reagentes e produto na produção do hidróxido de
magnésio e seus estados físicos. 9- Qual a importância do gás oxigênio na produção do hidróxido de magnésio?
REFERÊNCIAS USBERCO, João & SALVADOR, Edgard. Química; Volume Único; Editora Saraiva; 1ª Edição; São Paulo, 1997. (Pg.148). CARVALHO, Geraldo Camargo & SOUZA, Celso Lopes. Química – de olho no mundo do trabalho; Volume Único; Ensino Médio; Editora Scipione; 1ª Edição; São Paulo, 2005. (Pg. 121, 147 e 148).
Anexo 3 – Questionário Final
QUESTIONÁRIO FINAL
1. Você acha que a aula experimental contribuiu para uma melhor abordagem e aprendizagem dos conceitos, aplicações, características e informações dos conteúdos químicos estudados? Justifique.
2. Há possibilidade de realizar aula experimental em sala de aula e no laboratório? Justifique.
3. Há diferença de aula experimental de forma demonstrativa e investigativa? Justifique.
4. Os conteúdos de química podem ser apresentados de forma teórica e de forma experimental. Você acha necessário utilizar as duas formas? Justifique.
5. Você considera que a utilização pelo professor somente da aula teórica é suficiente para a aprendizagem dos conteúdos químicos? Justifique.
6. O que você entendeu sobre a densidade das substâncias? Justifique. 7. Como podemos saber se um determinado material é mais denso que o outro?
Justifique. 8. O que tem mais massa, 1 Kg de chumbo ou 1 Kg de algodão? Justifique. 9. O que você aprendeu com a utilização dos processos de separação de
misturas? Justifique. 10. O que você entendeu sobre as transformações químicas? Ocorreu o mesmo
tipo de reação química na produção do gás carbônico e do hidróxido de magnésio? Justifique.
