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FICHA PARA IDENTIFICAÇÃO PRODUÇÃO DIDÁTICO – PEDAGÓGICA
TURMA - PDE/2012
Título: Investigando a elaboração de significados para conceitos de Química através da
utilização de recursos digitais abertos.
Autor Izabel Cristina Alves da Silva
Disciplina/Área Química
Escola de Implementação do
Projeto e sua localização
Colégio Estadual José Alfredo de Almeida
Município da escola Mariluz
Núcleo Regional de Educação Goioerê
Professor Orientador Marcelo Maia Cirino
Instituição de Ensino Superior UEM
Relação Interdisciplinar
Resumo A química surgiu para suprir as necessidades humanas e
desta forma foi construindo saberes, estes podem ser
utilizados a todo momento para melhorar a qualidade de
vida do ser humano. Pensando nessa necessidade do
Homem, e que essa ciência trabalha com conceitos
microscópicos e abstratos e na forma como esses
conhecimentos hoje são transmitidos de maneira
descontextualizada é que propusemos este trabalho, de
utilização das tecnologias (TIC) na construção do
conhecimento químico. As tecnologias estão presente na
vida de qualquer pessoa na atualidade, a escola não pode
ficar alheia a esse fato, porém sua utilização deve ser não
meramente por ser algo novo, e sim por ser um
instrumento capaz de auxiliar o aluno na construção do
conhecimento.
Palavras-chave Conhecimento químico; contextualização; tecnologia.
Formato do Material Didático Unidade didática
Público Alvo Alunos da 2º ano do Ensino Médio no período matutino.
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PARANÁ
GOVERNO DO ESTADO
SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO – SEED
SUPERINTENDENCIA DA EDUCAÇÃO – SUED
DIRETORIA DE POLÍTICAS E PROGRAMAS
EDUCACIONAIS - DPPE
PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL – PDE
PRODUÇÃO DIDÁTICA PEDAGÓGICA
ÁREA: QUÍMICA
INVESTIGANDO A ELABORAÇÃO DE SIGNIFICADOS
PARA CONCEITOS DE QUÍMICA ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO
DE RECURSOS DIGITAIS ABERTOS
Professora PDE: Izabel Cristina Alves
Orientador: Marcelo Maia Cirino
Maringá
2012
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PRODUÇÃO DIDÁTICA PEDAGÓGICA
PDE – 2012
A) DADOS DE IDENTIFICAÇÃO:
Professor PDE: Izabel Cristina Alves
Área PDE: Química
NRE: Goioerê
IES: UEM- Universidade Estadual de Maringá
Escola de Implementação do Projeto:
Colégio Estadual José Alfredo de Almeida – Ensino Fundamental,
Médio, Profissional e Normal.
Público alvo da intervenção:
Alunos da 2º ano do Ensino Médio no período matutino.
Tempo de execução:
32 hora/aulas
B) TEMA DE ESTUDOS DO PROFESSOR PDE:
Tecnologias de informação e comunicação (TIC) aplicadas ao ensino
do conceito de acidez e pH.
C) TÍTULO:
Investigando a elaboração de significados para conceitos de Química
através da utilização de recursos digitais abertos.
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APRESENTAÇÃO
Este trabalho se baseia nas propostas do PDE – programa de
Desenvolvimento Educacional do Paraná, turma 2012. As atividades do
Programa foram realizadas em parceria com a Universidade Estadual de
Maringá – UEM, na área de Química, sob a orientação do Profº Marcelo
Maia Cirino, e problematiza o tema: “Como a utilização das Tecnologias de
Informação e Comunicação (TIC) pode contribuir com o ensino-
aprendizagem de conteúdos da Química, uma vez que o ensino tradicional
pouco tem contribuído para a articulação entre os conceitos químicos e
suas relações com o cotidiano do aluno.
O trabalho tem por objetivo principal oportunizar ao aluno condições
para elaboração de significados de conceitos químicos, com a utilização de
recursos digitais abertos. Além disso, proporcionar situações que o levem a
refletir sobre as práticas propostas e contribuir para a qualidade da
educação pública através do trabalho com softwares educativos e outras
tecnologias.
Para que este estudo atinja seus objetivos, será elaborada uma
Unidade Didática, subdividida em oito blocos de atividades, com previsão
de carga horária para cada bloco de 04 horas-aulas. No total serão 32
horas aulas.
No primeiro bloco será realizada sondagem por meio de questões,
onde a professora PDE fará anotações no quadro a respeito das reflexões
obtidas pelos alunos. Nesta atividade não haverá intervenção da
professora. Após discussão, a professora analisará o conhecimento prévio
dos alunos e pontuará, através de exposição oral, pontos obscuros ou
desconhecidos pelos educandos.
No segundo bloco a professora PDE se utilizará do vídeo
“Aprendendo pH e pOH com o sangue do diabo” “Limpeza Básica”,
seguido de reflexão e explanação oral. Após serão feitas indagações
pertinentes, levando os alunos a contextualizar o texto com fatos de seu
cotidiano, além daqueles apresentados no vídeo.
No terceiro bloco será utilizado o simulador “Indicadores de ácidos e
bases na minha cozinha”. Através deste objeto virtual a professora PDE
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levará seus alunos a interagir com este e relacioná-lo com outras situações
diárias do educando. Em seguida será proposto para os alunos a
brincadeira “Sangue do Diabo”.
Nos blocos IV e V será explorado o pH e o meio ambiente através
de textos e software livres.
Acidificação natural será trabalhada no bloco VI com a exibição do
filme “O Inferno de Dante” e discussão a respeito de fenômenos que
causam acidificação natural. Também neste bloco será organizada uma
palestra com um representante da EMATER, a respeito da temática.
Para o bloco VII ficou reservado a resolução de problemas
apresentados no livro didático utilizado pelos alunos.
No último bloco os alunos deverão relacionar teoria e prática.
Através de problemas propostos pela professora os alunos deverão
solucioná-los na teoria e apresentar a turma o resultado na prática.
Esta Unidade Didático-Pedagógica será implementada no 1º
semestre do ano letivo de 2013, com os alunos do 2º ano do Ensino Médio
do Colégio Estadual José Alfredo de Almeida do município de Mariluz (PR).
JUSTIFICATIVA
A Química, apesar de desconhecida na antiguidade, sempre esteve
presente na vida do homem. As atividades humanas, seja elas de qualquer
natureza, foram desenvolvidas para suprir necessidades imediatas, assim
os saberes produzidos foram aos poucos constituindo a química moderna.
Entretanto, essa ciência atravessou caminhos onde seus seguidores
não eram compreendidos e reprimidos como praticantes de rituais
satânicos. A química só veio se manifestar, de fato, a partir do século XVIII
na Europa. Essa evolução se deu devido a ampliação industrial.
O fato é que a Química como ciência teve seu berço na Europa no cenário de desenvolvimento do modo de produção capitalista, dos interesses econômicos da classe dirigente, da lógica das relações de produção e das relações de poder que marcaram a constituição desse saber. (PARANÁ, 2008 p. 40)
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O desenvolvimento da Química, gerado pelos interesses
econômicos, se consolidaram no final do século XIX, com o surgimento dos
laboratórios de pesquisa.
Embora, sua importância seja perceptível no cotidiano da
sociedade, esta, enquanto disciplina do currículo escolar, não vem sendo
efetivada de forma que o aluno compreenda os fundamentos, nem tão
pouco sua relação com as atividades de seu dia-a-dia.
Nesse sentido, e considerando a importância da química para a vida
do homem, necessita-se rever o ensino de Química no Ensino Médio, isto
porque esta é uma ciência que trabalha com conceitos microscópicos e
abstratos, e devido a esse fato ela é vista como o bicho papão pelos
alunos. Para minimizar esses efeitos o professor precisa trabalhar com
metodologias variadas, tornando o processo dinâmico.
No contexto social em que vivemos, as tecnologias estão muito
presentes, elas influenciam a maneira de viver das pessoas, hoje ninguém
pode dizer que não depende das tecnologias. Desta forma, a escola tem
que se adaptar e tomar proveito dela. Através de diversas tecnologias o
ensino da química pode se tornar mais concreto. Quem nunca ouviu falar
que um alimento é ácido por ser azedo. Mas a escola não está
conseguindo estabelecer a conexão entre o conhecimento sociocultural e o
conhecimento científico, um deve completar o outro, com a utilização de
aparatos tecnológicos torna-se mais fácil o aluno perceber essa conexão,
pois podemos fazer simulações da vida real.
Diante do exposto, justifico a elaboração deste trabalho por entender
que o homem necessita de conhecimentos básicos da ciência Química
para interagir, conscientemente, com a sociedade contemporânea e as
aplicações da tecnologia são uma poderosa ferramenta para auxiliá-lo na
construção desse conhecimento.
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1- PRODUÇÃO DIDÁTICA PEDAGÓGICO – UNIDADE DIDÁTICA
1.1 PÚBLICO ALVO
Alunos do 2⁰ ano - Ensino Médio do Colégio Estatual José Alfredo de
Almeida – Ensino Fundamental, Médio, Profissional e Normal do município
de Mariluz (PR).
1.2 PROBLEMATIZAÇÃO
O estudo da Química no Ensino Médio tem como principal foco o
estudo da matéria, suas características, propriedades e transformações a
partir de sua composição. O que se busca com esse ensino é que o aluno
compreenda as características do mundo que o rodeia. No entanto, o que
se percebe é que os alunos não conseguem fazer essa relação. A esse
respeito Pozo e Crespo (2009, p. 140) afirmam que:
Nos níveis Fundamental e Médio, o que se tenta com a Química é que os alunos compreendam e analisem as propriedades e transformações da matéria. Mas, para conseguir isso, eles precisam se defrontar com um grande número de leis e conceitos novos e fortemente abstratos, estabelecer conexões entre esses conceitos e entre os fenômenos estudados e, como se fosse pouco, deparam-se com a necessidade de utilizar uma linguagem altamente simbólica e formalizada junto com modelos de representação analógicos que ajudem a representar aquilo que não é observável.
Consequentemente, os professores se deparam com o insucesso do
aprendizes, diante dos conteúdos apresentados. São vários os fatores que
contribuem para isso. Entre eles, citamos a ausência de conhecimento
básicos, inclusive de outras áreas, como a Matemática e a Física, por
exemplo, necessários à compreensão dos conteúdos químicos. E
agravado pelo fato de uma das dimensões do conhecimento químico ser
de difícil apropriação pelos alunos: o nível teórico ou submicroscópico. Os
outros dois níveis, de acordo com Jonhstone (1993, 2000), são o
representacional ou simbólico e o fenomenológico ou macroscópico.
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Analisando o contexto escolar, observa-se que as metodologias
aplicadas não conduzem os alunos à compreensão de conceitos simples
que são explicados pela química.
Os alunos provenientes do Ensino Fundamental chegam ao ensino
Médio vendo as ciências (física, química, biologia e matemática)
desvinculadas umas das outras, na maioria das vezes eles são incapazes
de relacioná-las. Usar esses conhecimentos já adquiridos com essas
disciplinas é fundamental que aconteça para efetivação do aprendizado.
A partir deste ponto percebe-se que não é preciso que se deixe os
conteúdos de lado e sim que se trabalhe por meio deles, ou seja, trabalhar
através de um dado real. Para que essa ponte seja feita é preciso que o
professor estude muito para chegar a uma sequência didática que
consolide o aprendizado. Segundo Barba e Capella (2012, p. 58):
Quando não há pensamento sobre os conteúdos não há retenção, e quando não há retenção, não há transferência. O conhecimento frágil com o pensamento pobre gera pessoas com identidades débeis (manipuláveis, vulneráveis).
As dificuldades enfrentadas por nós professores estão explícitas nas
avaliações feitas ao final do Ensino Médio, portanto é preciso que ocorram
mudanças na prática pedagógica, e estas não acontecem apenas por
imposição nem por desejo do professor, é preciso muito estudo, reflexão,
para desconstruir e reconstruir suas concepções, mas isso demanda muito
tempo.
O professor precisa estar compromissado, para detectar as
deficiências do processo ensino aprendizagem, no entanto, apenas isso
não irá resolver essa situação, é necessário integrar os conhecimentos
teóricos com a ação prática, olhar para os fatores sociais, econômicos e
políticos que influenciam a ação educativa.
Diante do exposto pergunta-se:
O ensino da Química, no nível médio, possibilita a devida
articulação entre os conteúdos químicos e suas relações com o
cotidiano?
O uso das TIC pode contribuir, de alguma maneira, para melhorar a
aprendizagem sobre os conteúdos químicos?
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1.3 Objetivo Geral:
Oportunizar ao aluno condições para elaboração de significados de
conceitos químicos através da utilização de recursos digitais abertos, para
que possa compreender, se apropriar e fazer uso desse conhecimento em
situações diversas.
1.4 Objetivos Específicos
Oferecer subsídios ao aluno através de diferentes metodologias para
efetivação do aprendizado.
Criar estratégias que levem o aluno a buscar o conhecimento sobre o
conceito de pH, à apropriação e utilização do mesmo em contextos
socioculturais diversos.
Utilizar as TICs como ferramentas facilitadoras para o processo de
aprendizagem sobre pH.
Introduzir os alunos na utilização de simuladores que facilitem a
elaboração do conhecimento químico envolvido.
Organizar o trabalho através da mediação, levando o aprendiz à
reflexões sobre o papel sociocultural do conceito e de como utilizá-lo de
maneira crítica e cidadã.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA / REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A educação tem enfrentado uma crise em suas estruturas e isso
mostra aos educadores que algo precisa ser feito, pois esta não vem
cumprindo com seu papel, que é o de repassar os saberes produzidos pela
humanidade.
As competências básicas concretizam a mudança que tem que ser feita na forma de lecionarmos, pois atualmente o conhecimento está distribuído na internet, e aprender requer
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encontrá-lo, relacioná-lo, pensar e construir algo novo. (AL- IÉS, In: BARBA; CAPELLA, 2012, p. 49).
Em relação ao ensino da Química, esse fator torna-se mais agravante,
por se tratar de uma disciplina complexa e abstrata.
O estudo da Química tem como objetivo possibilitar ao homem o
desenvolvimento de uma visão crítica do mundo, e a partir disto, analisar,
compreender e utilizar o conhecimento adquirido em questões do seu dia-
a-dia. No entanto, “[...] o ensino atual de nossas escolas está muito
distante do que o cidadão necessita conhecer para exercer sua cidadania.”
(SANTOS; SCHNETZLER, 2003, p. 13). Dessa forma, ao analisarmos a
fala dos autores fica evidente a necessidade de se buscar meios para que
os alunos possam se apropriar, de fato, dos conhecimentos químicos.
O que se percebe no âmbito escolar é que essa disciplina vem sendo
trabalhada de forma conteudista, marcada pela memorização de
terminologias incompreensíveis para o aluno. Além disso, este não
consegue enxergar a relação entre o conteúdo exposto e a sua realidade
porque os próprios educadores também apresentam essa dificuldade. Para
Quadros (2004, p. 26) “o conhecimento químico tem sido trabalhado na
forma de itens fragmentados, e espera-se que os alunos possam, um dia,
juntar todo esse conhecimento e, com ele, entender o mundo material”.
Nesse sentido, podemos dizer que as metodologias utilizadas nas aulas
de Química tem se mostrado inadequadas, estas simplesmente estão
levando o aluno a memorizar símbolos e fórmulas para serem aplicadas
durante a avaliação, não trazendo nenhum benefício para o conhecimento
do aluno.
As aulas tradicionais, ainda hoje utilizadas, onde, na maioria das vezes,
o quadro negro e o discurso do professor são as principais ferramentas,
não são as mais produtivas, fazendo com que os alunos tenham
dificuldade em aprender Química, sobre isso Pozo e Crespo (2009, p. 47)
argumentam: “[...] o que professores e alunos precisam fazer para
conseguir superar as dificuldades no seu aprendizado é diferente do
tradicional explicar e escutar”. (grifo dos autores).
E os autores ainda afirmam que:
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Em uma sociedade em que os conhecimentos e as demandas formativas mudam com tanta rapidez, é essencial que os futuros cidadãos sejam aprendizes eficazes e flexíveis, que contem com procedimentos e capacidades de aprendizagem que lhes permitam adaptar-se a essas novas demandas. (POZO; CRESPO, 2009,, p. 47).
Diante do exposto há a necessidade de reflexão no ambiente escolar, a
respeito da prática pedagógica desenvolvida no ensino de Química,
observando o contexto histórico vigente.
Estamos vivendo um momento onde as transformações tecnológicas
estão acontecendo a todo instante, e os alunos tem acesso a todo tipo de
informação e instrumentos tecnológicos, dessa forma, sendo a escola a
instituição responsável pela produção e disseminação do conhecimento,
cabe a ela utilizar todas as artimanhas de seu contexto histórico, para que
o aluno possa se apropriar do saber em questão. Assim:
Faz-se necessário que esta abra suas portas no sentido de situar em seus espaços as novas tecnologias, as quais auxiliarão no processo de produção de conhecimento, pois a instituição educacional que assim não o fizer, estará sujeita à marginalidade do desenvolvimento científico. (MELO; MELO, 2005, p. 44).
Assim, a utilização do computador nas aulas de química tem função
pedagógica e se constitui em uma ferramenta que auxilia nas mudanças
tão necessárias no contexto escolar, porém estas exigem que o professor
adquira novas habilidades e para isso é preciso que essa ferramenta seja
objeto de estudo do professor para que não seja utilizada como mais um
instrumento reprodutor do sistema tradicional em nossa educação ao invés
de servir para uma educação pautada na construção social do homem. A
esse respeito Melo e Melo (2005, p. 44) argumentam que: “[...] o ensino
tem exigido dos profissionais uma contundente transformação, caso
contrário, estará sobre a pena de tornar-se obsoleto, ultrapassado e
repassador de receitas que não mais funcionam.”
Entretanto, o professor deve tomar cuidado e analisar como e porque
quer inovar sua metodologia, pois, a tecnologia não deve ser utilizada por
ser algo novo, mas sim porque auxiliará no processo de ensino e de
aprendizagem. Como destacam Silva e Núñez (2003, p. 311), “Cabe aqui
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questionar como pensamos a Educação Tecnológica articulada a Química
no Ensino Médio e os saberes docentes necessários para esta atividade”.
É preciso pensar a educação tecnológica articulada à Química no ensino
médio, e os saberes docentes necessários a essa atividade. O professor
necessita saber como e porque precisa inovar em suas práticas e qual
didática utilizará, enxergando-a como algo que será acrescido ao processo
de ensino e aprendizagem.
Não podemos dispensar nem um recurso nem outro. O que precisa haver é a ideal comunhão entre esses elementos que estimulam o aprendizado. Se o professor se aliar adequadamente aos recursos que lhe estão disponíveis, todos têm a ganhar. É preciso apenas, deixar a ansiedade de lado e perceber que não se trata de fazer uma opção exclusiva. Não é a escola tecnológica que vai extinguir a escola clássica. (MELO; MELO, 2005, p. 44).
Não há dúvidas de que o uso de novas estratégias deixa os alunos
entusiasmados, ou seja, mais motivados a participarem desse processo,
porém, é preciso que as TICs sejam usadas com cautela, pois podem, no
lugar de facilitar o aprendizado, favorecer a exposição do conhecimento
pronto e acabado, não levando o aluno a interagir, e desta forma apenas
decorar o que foi transmitido, não dando condições ao aluno para transpor
esse aprendizado para a vida dele. (CYSNEIROS, 1999)
As tecnologias possuem um importante papel em nossa sociedade,
pois através delas conseguimos interagir com pessoas do mundo inteiro,
podemos conhecer lugares, receber noticias em tempo real, estas passam-
nos modelos de comportamento, apresentam informações já interpretadas,
favorecem alguns valores em detrimento a outros. Elas também exercem
grande influência sobre as pessoas, ou seja, ela educa sem falar que
educa e faz isso disfarçadamente. (GIORDAN; ARROIO, 2006)
Sendo assim o professor deve mediar o processo de aprendizagem
para que nosso aluno saiba interpretar as informações que recebe a todo o
momento, como diz Tébar (2011, p. 93): “O educador mediador é
orientador, guia, indagador que traduz os problemas em questões e ilumina
o caminho quando ele se torna escuro”. Desta maneira o aluno poderá ser
educado para analisar criticamente as informações recebidas todos os dias
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e conseguir sua plena autonomia. Como ressalta as Diretrizes Curriculares
da Educação Básica:
[...], propõe-se formar sujeitos que construam sentidos para o mundo, que compreendam criticamente o contexto social e histórico de que são fruto e que, pelo acesso ao conhecimento, sejam capazes de uma inserção cidadã e transformadora na sociedade. (PARANÁ, 2008 p. 31).
Uma educação mediada leva nosso educando a se tornar crítico, e para
isso o professor necessita se questionar a respeito de sua metodologia.
Para estimular nosso aluno é preciso dar significado ao que ele aprende,
conscientizá-lo acerca do que ele pode realizar, levando-o a apreciar os
seus valores individuais, porém, sem ignorar os dos outros e as diferenças
psicológicas que existem (TEBAR, 2011).
Na tentativa de formar esse aluno de maneira crítica, respeitando-o,
várias são as metodologias que podem ser utilizadas pelo professor, e
essas se bem utilizadas podem facilitar esse trabalho. Segundo Guedes
apud Lazzarotto et al. (2011, p.43).
[...] pesquisas têm demonstrado que o uso da informática na educação somente será eficaz com o desenvolvimento de ambientes educacionais, onde o computador seja utilizado como uma ferramenta de interação entre o aluno, o professor e o conteúdo a ser ensinado.
Dessa forma, os professores tendo essa ferramenta a disposição
devem tomar proveito dela da melhor maneira possível sem esquecer seu
papel de mediador do conhecimento, como orienta as Diretrizes para o Uso
de Tecnologias Educacionais: “A simples interação do aluno com o
conhecimento não garante a efetivação da aprendizagem e, por isso, se
faz necessária a mediação do professor.” (PARANÁ, 2010, p. 11).
Ao mencionar o professor como mediador da aprendizagem cabe
aqui destacar o seu papel diante do processo de ensino e aprendizagem.
O professor mediador não transmite conhecimento como se estivesse
pronto e acabado, mas sim favorece o encontro de respostas, deixando o
aluno ser sujeito do seu conhecimento. Assim:
[...] o educador do séc. XXI deve ser um profissional da educação que
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Elabora, com criatividade, os conhecimentos teóricos e críticos sobre a realidade, tendo o mesmo que centrar-se numa prática pedagógica de êxito, com uma aprendizagem satisfatória e significativa, pois as constantes mudanças ocorridas na sociedade exigem uma nova postura do professor, bem como um repensar crítico sobre a educação. Portanto, torna-se necessário buscar novos caminhos, novos projetos, emergentes das necessidades e interesses dos principais responsáveis pela educação, é necessário transformar a realidade escolar, utilizando as novas TIC como recursos para aprimorar e motivar a busca do conhecimento. (ARAÚJO; YOSHIDA apud SILVA, 2011, p. 40).
Diante do exposto, e considerando as dificuldades de levar o aluno a
compreensão dos conceitos de Química, apesar de muitas vezes
encontrarmos estudos através de fenômenos macroscópicos, a maior parte
dos estudos realizados por esta ciência aborda os fenômenos que
acontecem a nível microscópico, este fato dificulta a compreensão desses
conceitos, pois falta aos alunos o contato com informações sensoriais. E,
além disso, a Química é uma ciência que se utiliza essencialmente de
símbolos, e o aluno, além de conhecê-los, ainda precisa transformar essa
forma de representação em outra mais apropriada. (RIBEIRO e GRECA,
2003).
Para facilitar essa compreensão, o professor deverá utilizar recursos
tecnológicos que levam o aluno ä compreensão do conteúdo em questão,
ou seja, traz o fenômeno microscópico para o macro, assim ele utilizará o
sistema sensorial para a construção do conceito.
Partindo da observação macroscópica, os estudantes constroem modelos microscópicos que explicam os fenômenos observados. Esse processo é feito por meio de uma linguagem com a qual os estudantes vão aprendendo a representar as substâncias e os seus constituintes. (SANTOS, 2011, s/p).
No processo de construção do conhecimento, o aluno deve ser o sujeito
ativo de sua aprendizagem e é preciso que o professor explore
situadamente os conhecimentos prévios do aluno.
Acontece, porém, que o aluno não aprende pela simples internalização de algum significado recebido de fora, isto é, dito pelo professor; mas, sim, por um processo seu, idiossincrático, próprio, de atribuição de significado que resulta da interação de novas idéias com as já existentes na sua estrutura cognitiva. Por
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isso, o professor tem que levar em conta o que o seu aluno já sabe. (SCHNETZLER, 1992, p. 17)
Esse fator também será favorecido com a prática pedagógica mediada
por tecnologias, pois estas possibilitam a interação com o aluno, através de
simulações de situações reais e ainda permitem interação a distância e
acesso a um grande número de informações e sistemas multimídia, o que
possibilitará uma aprendizagem significativa, onde estas apenas “ocorrem
quando os alunos transformam informações disponíveis em conhecimento
adequado à solução de um problema ou criação de um novo produto”.
(BARBA e CAPELLA, 2012, p, 107).
O professor precisa conduzir seus alunos de forma que estes consigam
interpretar, interagir e articular a enorme quantidade de informação que
chega até ele através de diversos meios (TV, internet, etc.). E ainda
proporcionar condições para que este conhecimento possa ser incorporado
ao cotidiano.
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UNIDADE DIDÁTICA PEDAGÓGICA
BLOCO I
Material Didático
Em nosso cotidiano sofremos a influência de alguns ácidos e bases e,
além disso, muitos deles são importantes para a indústria. Como estão
tão presentes em nosso meio, devemos saber algo sobre eles e como
identificá-los.
Vamos descobrir o que você sabe a cerca dos ácidos e das bases,
respondendo os questionamentos abaixo:
1) Para você o que é um ácido e uma base?
2) De que forma os ácidos e as bases influenciam o seu dia a dia?
3) Todos os ácidos são iguais? Comente.
4) Você conhece algum ácido e alguma base e como podemos
identificá-los?
5) Vamos anotar na tabela os ácidos e bases que vocês conhecem:
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Ácidos Bases
Encaminhamentos Metodológicos:
Esta atividade tem a finalidade de identificar o conhecimento dos
alunos acerca do tema abordado para planejamento das intervenções
necessárias para efetivação da aprendizagem. O professor poderá realizá-
la através de questionamentos orais ou por escrito.
Sugerem-se as seguintes intervenções:
Investigação inicial através de solicitação de pesquisa sobre o
assunto;
Discussão entre os alunos sobre a pesquisa realizada;
Registro na lousa das análises e conclusões dos alunos a partir da
pesquisa realizada e conhecimento prévio. Atividade realizada sem
intervenção do professor;
Discussão das respostas com a turma, elucidando pontos
identificados erroneamente pelo aluno.
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BLOCO II
Material Didático
Na aula passada exploramos o que são ácidos e bases. Você sabia que
há uma escala que determina a força de um ácido e de uma base e
classifica-os? Essa escala é denominada Potencial Hidrogeniônico (pH).
Além disso, há algumas substâncias que podem alterar a cor de uma
solução na presença de um ácido e de uma base, identificando-as.
Vamos assistir o vídeo e descobrir o que é pH. Preste bastante atenção,
pois em seguida faremos um debate sobre o assunto tratado no vídeo.
Disponível em: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/20522. Acesso em:
08/11/2012
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Veja se o vídeo a seguir tem algo que você já conhece?
Disponível em: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/20323. acesso em: 08/11/2012
No momento seguinte será solicitado que os alunos investiguem nos
rótulos de materiais utilizados em sua casa, para verificar o pH dessas
substâncias e tragam estes para a sala de aula, onde juntos verificaremos
a acidez ou basicidade destas, analisando a maneira como estes podem
interferir em nossas vidas.
Encaminhamentos Metodológicos:
Através do vídeo e do debate os alunos compreenderão o que é pH
através de substâncias existentes em seu dia a dia
Sugerem-se as seguintes intervenções:
Apresentação do vídeo: Aprendendo o pH e o pOH com o Sangue
do Diabo e Limpeza Básica;
Debate mediado pelo professor sobre os vídeos;
Analise de rótulos;
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Leitura de textos;
Medir o pH de alimentos e produtos de limpeza através do papel
tornassol ou indicador universal
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BLOCO III
Material Didático
Vimos que há algumas substâncias que podem alterar a cor de uma
solução na presença de um ácido ou de uma base, identificando-as,
assim vamos ver como isso acontece através de um simulador e uma
brincadeira.
Vamos aplicar o que você viu na prática no laboratório de
informática, utilizando o simulador “Indicador de ácido e base na minha
cozinha”.
Disponível em: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/8335. Acesso em: 31/10/2012.
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Agora que você sabe como utilizar algumas substâncias como indicadores
de ácidos e de bases, vamos realizar a brincadeira do “Sangue do Diabo”.
Meio copo de água (cerca de 150mL)
4 gotas de limpador com amoníaco.
1 pitada de fenolftaleína (indicador ácido-base)
Meio copo de álcool (etanol).
Encaminhamentos Metodológicos:
Com esta atividade os alunos poderão perceber a existência de uma
escala capaz de identificar um ácido e uma base, e descobrirão que para a
identificação existem diversos meios, uns mais precisos e outros menos e
que em nosso dia a dia existem substâncias simples que nos auxiliam
nessa identificação.
Sugerem-se as seguintes intervenções:
Utilização de simulador;
Através de atividade lúdica, preparar a solução que será utilizada na
brincadeira “Sangue do Diabo”.
Organização de prática em laboratório, onde os alunos poderão
fazer experimentos utilizando indicadores ácido base, tais como:
repolho roxo, flor de hibisco, fenolftaleína, papel tornassol entre
outros.
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Adaptado: extrato de repolho roxo. Disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=23525. Acesso em: 31/10/2012.
Adaptado: Flor Hibisco. Disponível: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=40599. Acesso em: 31/10/2012.
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BLOCO IV e V
Material Didático
O pH de uma determinada solução trás conseqüências boas e/ou ruins
para nosso meio, vamos verificar algumas dessas situações, através de
leitura, discussão de textos e simuladores.
Existem em nosso dia a dia situações que podem ser explicadas através do
conhecimento químico de pH. Você sabe quais são? Leia os textos indicados e
descubra se esses efeitos podem trazer benefícios ou malefícios para nossas vidas.
Texto I
Chuva ácida atinge um terço da China, diz relatório.
Emissão de dióxido de enxofre aumentou 27% em seis anos
Um relatório oficial da China, divulgado neste domingo, mostra que um terço do país está
sofrendo com a chuva ácida, fenômeno provocado pela alta presença de dióxido de enxofre no
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ar.
Segundo o documento, preparado para uma comissão parlamentar, os níveis de poluição
aumentaram e a qualidade do ar se deteriorou.
O relatório indica que foram emitidos 25,5 milhões de toneladas de dióxido de enxofre no
ano passado, a maior parte vinda de fábricas que utilizam carvão como combustível.
O número representa um aumento de 27% em relação às emissões de 2000, além de
serem o dobro do limite considerado seguro.
O documento aponta que, em alguns casos, as chuvas chegam a ser 100% ácidas.
'Preocupante'
Segundo a agência estatal chinesa Xinhua, Sheng Huaren, membro da comissão, disse
que o fenômeno está ameaçando o solo e a segurança alimentar.
"É particularmente preocupante que a maioria dos governos regionais tenham como base
de seu crescimento econômico indústrias que consomem energia, desrespeitando a
capacidade do meio ambiente de sustentar a expansão industrial", afirmou Sheng.
Em julho, o governo chinês anunciou que pretende investir cerca de US$ 175 bilhões em
proteção ambiental nos próximos cinco anos.
A verba - equivalente a 1,5% da produção econômica anual da China - será usada para
melhorar a qualidade da água e para diminuir a poluição do ar e do solo, além de tentar
prevenir as erosões.
Disponível em: http://www.bbc.co.uk/portuguese/ciencia/story/2006/08/060827_chinachuvaacidaml.shtml. Acesso em: 09/11/2012.
Texto II
EUA: chuva de ácido nítrico destrói estátuas e mata animais
22 de junho de 2010 • 08h24
A chuva ácida, que matou árvores e peixes e dissolveu parte de estátuas em
Washington nos anos 70 e 80, voltou a preocupar a capital americana. Contudo, desta vez, ao
invés de ácido sulfúrico, ela é composta de outra poderosa substância, o ácido nítrico. As
informações são da Scientific American.
Segundo a reportagem, enquanto no passado o problema em Washington foi resultante
das emissões de enxofre de usinas de energia, agora as emissões de nitrogênio é que estão
criando a chuva ácida. "Ambos são ácidos fortes e ambos podem criar sério problemas para o
ambiente", diz William Schlesinger, presidente do Instituto Cary de Estudos de Ecossistemas.
A chuva ácida pode dissolver cimento e calcário, assim como acabar com nutrientes
fundamentais do solo, o que prejudica as plantas. Ela ainda pode liberar minerais tóxicos da
terra que chegam até riachos e matam peixes.
A partir de 1990, o país fechou o cerco contra as emissões de enxofre e de nitrogênio
26
das usinas. Contudo, nas áreas onde houve queda de 70% de dióxido de enxofre de 1990 a
2008, as emissões de dióxido de nitrogênio (NO2) caíram muito menos - diminuição de cerca
de 35% - no mesmo período.
Schlesinger e outros cientistas têm alertado para o problema no país. Em 8 de junho, a
Agência de Proteção do Ambiente (EPA, na sigla em inglês) realizou uma teleconferência para
discutir o problema do nitrogênio, inclusive a chuva ácida. Contudo, um relatório final ainda
não foi emitido.
A maior parte da chuva de ácido nítrico é derivada de termoelétricas que queimam
carvão, de emissões de veículos e de fertilizantes. O uso excessivo destes, inclusive, criou
"zonas mortas" em Columbia e no rio Mississipi. Apesar disto, as emissões atmosféricas de
fertilizantes continuaram praticamente sem restrições.
Disponível em: http://noticias.terra.com.br/ciencia/noticias/0,,OI4513029-EI238,00-EUA+chuva+de+acido+nitrico+destroi+estatuas+e+mata+animais.html. Acesso em: 09/11/2012.
Texto III
Poluição Atmosférica & Chuva ácida
O que causa um excesso de acidez na água de chuva?
Como a acidez da chuva poderia danificar o meio ambiente?
O que pode ser feito para minimizar a emissão de contaminantes para a atmosfera? O que cada um de nós pode fazer?
O que é chuva ácida?
Sabemos que o pH da água pura é 7,0, mas quando o dióxido de carbono (CO2) presente na atmosfera se dissolve na água, ocorre a formação do ácido carbônico (H2CO3), e portanto o pH da água em equilíbrio com o CO2atmosférico é de 5,6. Veja a figura e equações mostrando a formação e dissociação do ácido carbônico:
O2 (g) + H2O (l) = H2CO3 (aq)
H2CO3 (aq) = H+ (aq) + HCO3- (aq)
HCO3- (aq) = H+ (aq) + CO3
2- (aq)
Apesar da chuva em equilíbrio com o gás carbônico já ser ácida, só dizemos que a chuva tem
27
um excesso de acidez quando seu pH for menor que 5,6.
O aumento da acidez na chuva ocorre principalmente quando há um aumento na
concentração de óxidos de enxofre e nitrogênio na atmosfera. Estes óxidos e o óxido de
carbono são chamados de óxidos ácidos, porque em contato com a água (neste caso água de
chuva) formam ácidos.
Como é formada a chuva ácida?
O nitrogênio gasoso (N2) e o oxigênio molecular (O2) da atmosfera podem reagir formando o
monóxido de nitrogênio (NO). No entanto, esta reação não é espontânea, necessitando de
muita energia para ocorrer. Por exemplo, durante a queima de combustível no motor do carro
ou em fornos industriais a temperatura é muito elevada, fornecendo a energia necessária para
que ocorra a formação do monóxido de nitrogênio de forma eficiente.
N2 (g) + O2 (g) = 2 NO (g) (em altas temperaturas)
O monóxido de nitrogênio pode ser oxidado na atmosfera (que contém O2) e formar o dióxido
de nitrogênio (NO2) que tem cor marrom. Muitas vezes, o fato do céu ter um tom marrom em
cidades com tantos veículos como São Paulo, se deve à formação do NO2 na atmosfera,
somado com a grande emissão de material particulado (incluindo a fuligem) que também
escurece a atmosfera. O dióxido de nitrogênio pode sofrer novas reações e formar o ácido
nítrico (HNO3), que contribui para aumentar a acidez da água de chuva.
Um carro produzido em 1995 produz até 10 vezes mais NO que um carro produzido hoje. Isto
porque os carros modernos possuem um conversor catalítico que reduz muito a formação do
NO. O conversor catalítico (ou catalisador) contém metais como paládio, platina e ródio, que
transforma grande parte dos gases prejudiciais à saúde e ao meio ambiente, em gases inertes
como N2 e CO2. Devemos lembrar que o CO2 é um gás que não prejudica diretamente a saúde
humana, mas colabora para aumentar o efeito estufa.
2 CO (g) + 2 NO (g) 2 CO2 (g) + N2 (g)
2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g)
2 NO (g) N2 (g) + O2 (g)
É importante salientar que com ou sem catalisador o carro continua emitindo imensas
quantidades de CO2 para a atmosfera. O catalisador tem um papel importantíssimo, mas atua
de forma a minimizar apenas as emissões de CO e NO.
O dióxido de enxofre (SO2) é o responsável pelo maior aumento na acidez da chuva. Este é
produzido diretamente como subproduto da queima de combustíveis fósseis como a gasolina,
carvão e óleo diesel. O óleo diesel e o carvão são muito impuros, e contém grandes
quantidades de enxofre em sua composição, sendo responsáveis por uma grande parcela da
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emissão de SO2 para a atmosfera. Atualmente no Brasil, a Petrobrás tem investido muito na
purificação do diesel a fim de diminuir drasticamente as impurezas que contém enxofre.
De forma equivalente a outros óxidos, o SO2 reage com a água formando o ácido sulfuroso:
SO2 (g) + H2O (l) = H2SO3 (aq)
H2SO3 (aq) = H+(aq) + HSO3-
(aq)
O dióxido de enxofre também pode sofre oxidação na atmosfera e formar o trióxido de enxofre
(SO3), que por sua vez, em contato com a água da chuva irá formar o ácido sulfúrico (H2SO4),
que é um ácido forte.
SO2 (g) + ½ O2 (g) = SO3 (g)
SO3 (g) + H2O (l) = H2SO4 (aq)
H2SO4 (aq) = 2H+ (aq) + SO42-
(aq)
Algumas conseqüências da elevada emissão de SO2
A água de um lago em condições naturais tem o pH em torno de 6,5 – 7,0, podendo manter
uma grande variedade de peixes, plantas e insetos, além de manter animais e aves que vivem
no seu entorno e se alimentam no lago. O excesso de acidez na chuva pode provocar a
acidificação de lagos, principalmente aqueles de pequeno porte. O pH em torno de 5,5 já pode
matar larvas, pequenas algas e insetos, prejudicando também os animais que dependem
desses organismos para se alimentar. No caso do pH da água chegar a 4,0 – 4,5, já pode
ocorrer a intoxicação da maioria das espécies de peixes e levá-los até a morte.
O solo também pode ser acidificado pela chuva, porém alguns tipos de solo são capazes de
neutralizar pelo menos parcialmente a acidez da chuva por causa da presença de calcário e
cal (CaCO3 e CaO) natural. Os solos que não têm calcário são mais suscetíveis à acidificação.
A neutralização natural da água de chuva pelo solo minimiza o impacto da água que atinge os
lagos pelas suas encostas (lixiviação). Uma chuva ácida provoca um maior arreste de metais
pesados do solo para lagos e rios, podendo intoxicar a vida aquática.
Um outro fator muito importante sobre a emissão de SO2 é a formação de ácidos no corpo
humano, a medida que respiramos. Este ácido pode provocar problemas como coriza, irritação
na garganta e olhos e até afetar o pulmão de forma irreversível. No ano de 1952, na cidade de
Londres, aproximadamente 4000 pessoas morreram em poucos dias como conseqüência da
alta emissão de SO2 na atmosfera, proveniente da queima do carvão nas casas e nas
indústrias naquela região. Normalmente esses gases eram dispersos para camadas mais
elevadas na atmosfera, mas na época houve um fenômeno metereológico (inversão térmica)
que causou um resfriamento súbito da atmosfera impedindo a dispersão dos gases. Hoje em
29
dia a cidade de Londres tem uma atmosfera muito menos contaminada por SO2, e portanto um
desastre de proporções tão grandes como as de 1952 é muito improvável de ocorrer.
A emissão de NO2, que provém principalmente da queima de combustíveis pelos carros
também pode provocar problemas respiratórios e diminuir a resistências do organismo à vários
tipos de infecções.
A acidez da atmosfera não só afeta aos seres vivos como também pode danificar a superfície
de monumentos históricos e edifícios feitos de mármore (CaCO3 ) por causa da reação com o
ácido. Podemos representar esse ácido de forma genérica (H+):
CaCO3 (s) + 2H+(aq) → Ca2+ (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
O ar poluído pode ser transportado?
Quando uma indústria emite gases e material particulado para a atmosfera, podemos ver que
a fumaça "viaja" pelo ar. Desta forma, quando chover, esses contaminantes poderão ser
depositados longe das fontes emissoras.
Por exemplo, no Pólo Petroquímico de Cubatão (perto de Santos - SP) são emitidas toneladas
de SO2 na atmosfera por ano, e a chuva que cai em cidades não industrializadas, a mais de
100 km de distância, muitas vezes é ácida por causa dessas indústrias. O SO2 produzido pela
queima do carvão na Termoelétrica da Candiota no Rio Grande do Sul chega até o Uruguai,
prejudicando o meio ambiente também daquele país. Esta é a chamada poluição trans-
fronteiriça,isto é, ultrapassa as fronteiras de um país.
Disponível em: http://www.usp.br/qambiental/chuva_acidafront.html. Acesso em 09/11/1012.
Texto IV
CHUVA ÁCIDA
INTRODUÇÃO
A queima de carvão e de combustíveis fósseis e os poluentes industriais lançam dióxido de
enxofre e de nitrogênio na atmosfera. Esses gases combinam-se com o hidrogênio
presente na atmosfera sob a forma de vapor de água. O resultado são as chuvas ácidas.
As águas da chuva, assim como a geada, neve e neblina, ficam carregadas de ácido
sulfúrico ou ácido nítrico. Ao caírem na superfície, alteram a composição química do solo e
das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e lavouras, atacam
30
estruturas metálicas, monumentos e edificações.
O gás carbônico (CO2) expelido pela nossa respiração é consumido, em parte, pelos
vegetais, plâncton e fitoplâncton e o restante permanece na atmosfera.
Hoje em dia, a concentração de CO2 no ar atmosférico tem se tornado cada vez maior,
devido ao grande aumento da queima de combustíveis contendo carbono na sua constituição.
A queima do carbono pode ser representada pela equação:
C(s) + O2(g) = CO2(g)
Tanto o gás carbônico como outros óxidos ácidos, por exemplo, SO2 e NOx, são
encontrados na atmosfera e as suas quantidades crescentes são um fator de preocupação
para os seres humanos, pois causam, entre outras coisas, as chuvas ácidas.
O termo chuva ácida foi usado pela primeira vez por Robert Angus Smith, químico e
climatologista inglês. Ele usou a expressão para descrever a precipitação ácida que ocorreu
sobre a cidade de Manchester no início da Revolução Industrial. Com o desenvolvimento e
avanço industrial, os problemas inerentes às chuvas ácidas têm se tornado cada vez mais
sérios.
Um dos problemas das chuvas ácidas é o fato destas poderem ser transportadas através
de grandes distâncias, podendo vir a cair em locais onde não há queima de combustíveis.
31
PREJUÍZOS E EFEITOS
Segundo o Fundo Mundial para a Natureza, cerca de 35% dos ecossistemas europeus
já estão seriamente alterados e cerca de 50% das florestas da Alemanha e da Holanda estão
destruídas pela acidez da chuva. Na costa do Atlântico Norte, a água do mar está entre 10% e
30% mais ácida que nos últimos vinte anos. Nos EUA, onde as usinas termoelétricas são
responsáveis por quase 65% do dióxido de enxofre lançado na atmosfera, o solo dos Montes
Apalaches também está alterado: tem uma acidez dez vezes maior que a das áreas vizinhas,
de menor altitude, e cem vezes maior que a das regiões onde não há esse tipo de poluição.
Monumentos históricos também estão sendo corroídos: a Acrópole, em Atenas; o
Coliseu, em Roma; o Taj Mahal, na Índia; as catedrais de Notre Dame, em Paris e de Colônia,
na Alemanha. Em Cubatão, São Paulo, as chuvas ácidas contribuem para a destruição da
Mata Atlântica e desabamentos de encostas. A usina termoelétrica de Candiota, em Bagé, no
Rio Grande do Sul, provoca a formação de chuvas ácidas no Uruguai. Outro efeito das chuvas
ácidas é a formação de cavernas.
PREJUÍZOS PARA O HOMEM
SAÚDE: A chuva ácida libera metais tóxicos que estavam no solo. Esses metais podem
alcançar rios e serem utilizados pelo homem causando sérios problemas de saúde.
PRÉDIOS, CASAS, ARQUITETURA: a chuva ácida também ajuda a corroer os materiais
usados nas construções como casas, edifícios e arquitetura, destruindo represas, turbinas
hidrelétricas, etc.
PREJUÍZOS PARA O MEIO AMBIENTE
LAGOS: os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito da chuva ácida, pois
podem ficar totalmente acidificados, perdendo toda a sua vida.
DESMATAMENTOS: a chuva ácida faz clareiras, matando duas ou três árvores. Imagine
32
uma floresta com muitas árvores utilizando mutuamente, agora duas árvores são atingidas
pela chuva ácida e morrem, algum tempo após muitas plantas que se utilizavam da sombra
destas árvores morrem e assim vão indo até formar uma clareira. Essas reações podem
destruir florestas.
AGRICULTURA: a chuva ácida afeta as plantações quase do mesmo jeito que das
florestas, só que é destruída mais rápido já que as plantas são do mesmo tamanho, tendo
assim mais áreas atingidas.
CHUVA ÁCIDA NO BRASIL – REGIÃO DA SERRA DO MAR
A chuva ácida pode ocorrer nas áreas sob influência da poluição produzida pelas
indústrias de Cubatão, próximo à Serra do Mar. Nesta região ocorre um fenômeno muito
grave, a morte na floresta Atlântica que recobre a serra. As árvores de maior porte morrem
devido à poluição.
Os poluentes geram as chuvas ácidas, que causam a queda das folhas em
algumas árvores.
Abre-se uma clareira, e o Sol, antes bloqueado pela copa das árvores, agora
incide diretamente sobre espécies mais sensíveis, matando-as. A destruição assume uma
gravidade significativa por causa do papel que as árvores possuem. Elas fixam a camada de
solo que reveste a Serra do Mar, impedindo o deslizamento desse terreno. A morte das
árvores e o apodrecimento das raízes é prejudicial ao ambiente da serra, pois pode causar
em vários pontos verdadeiras avalanches de lama e pedras. Caso esse processo se torne
frequente, poderá causar entupimentos de rios (assoreamentos) e inundações.
CHUVA ÁCIDA NO MUNDO
Pode parecer que não, mas milhares de pessoas preocupam-se com o meio
ambiente. Os dois países com maior interesse em acabar com a chuva ácida são a Grã-
Bretanha e a Alemanha. A Alemanha mudou sua política repentinamente para garantir pouca
poluição; já a Grã-Bretanha, que tem menos problemas, ainda quer um pouco mais de
provas antes de atuar. Um outro país, os Estados Unidos, acreditam que sejam necessários
33
mais pesquisas e debates antes de uma ação prática.
COMO EVITAR A CHUVA ÁCIDA
CONSERVAR ENERGIA
Hoje em dia o carvão, o petróleo e o gás natural são utilizados para suprir 75% dos
gastos com energia. Nós podemos cortar estes gastos pela metade e ter um alto nível de vida.
Eis algumas sugestões para economizar energia:
Transporte coletivo: diminuindo-se o número de carros a quantidade de poluentes
também diminui;
Utilização do metrô: por ser elétrico polui menos do que os carros;
Utilizar fontes de energia menos poluentes: energia hidrelétrica, energia geotérmica,
energia das marés, energia eólica (dos moinhos de vento), energia nuclear (embora
cause preocupações para as pessoas, em relação à possíveis acidentes e para onde
levar o lixo nuclear).
OUTRAS SOLUÇÕES
Purificação dos escapamentos dos veículos: utilizar gasolina sem chumbo e adaptar
um conversor catalítico;
utilizar combustíveis com baixo teor de enxofre.
Disponível em: http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2000/chuva/ChuvaAcida.htm. Acesso em: 09/11/2012
TEXTO V
CONHECENDO O SOLO
O solo é o resultado do desgaste das rochas. Os fatores responsáveis por este processo são:
o clima (chuva, calor), organismos vivos (plantas, animais), relevo (declividade do terreno),
34
tipos de rochas (mais resistentes ou menos resistentes). Este processo leva muitos anos para
acontecer, por isso a importância de se conservar o solo.
O solo compõe-se por quatro partes misturadas de: ar; água; matéria orgânica; porção mineral
(areia: partículas maiores apresentam maiores espaços entre elas, por isso retêm pouca água,
sendo portanto drenos naturais do solo, silte: partículas de tamanho intermediário entre as
partículas de areia e argila, argila: partículas com tamanho menor, os solos com muita argila
apresentam maior capacidade de reter água e nutrientes, pois apresentam mais espaços
pequenos onde estes podem ficar armazenados).
O uso e manejo incorreto do solo podem reduzir a fertilidade, tornando-o menos produtivo.
Portanto, é muito importante conhecer algumas maneiras de proteger o solo. A erosão é um
desses problemas e deve ser combatido. Uma das maneiras de evitá-la é o plantio direto que
é uma forma de semeadura feita sobre a palha ou matéria orgânica morta, a movimentação da
terra só acontece nos sulcos ou covas onde é feita a semeadura e adição de adubo.
Disponível em: http://www.biologia.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=87&evento=1. Acesso em 01/12/2012.
O solo pode ser empobrecido por diversas razões entre elas: a retirada de nutrientes através
da colheita de grãos, pastos, madeira; destruição da matéria orgânica do solo principalmente
pela queimada; a penetração das águas da chuva no solo, principalmente em solos com muita
areia, que levam os nutrientes para as camadas mais profundas, onde as raízes não chegam;
a erosão, provocada pelo escorrimento na superfície através da água da chuva (enxurrada),
pode levar as camadas superficiais do solo.
Existem diversos outros fatores que favorecem a erosão do solo, vamos descobrir quais são
35
eles?
As plantas produzem muitos compostos orgânicos, mas necessitam de nutrientes minerais que
estão presentes no solo e nos fertilizantes (adubos). Assim terão condições de crescerem e
produzirem flores e frutos. Os nutrientes minerais se dividem em macronutrientes (absorvido
em grande quantidade) e micronutrientes (absorvido em pequenas quantidades, em grande
quantidade no solo pode ser tóxico a planta, porém também são essenciais a sobrevivência
das plantas). A falta de qualquer um deles diminui o crescimento das culturas, reduzindo a
produção agrícola ou florestal.
Disponível em: http://www.educacao.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=2756&evento=805. Acesso em: 25/11/2012.
Macronutrientes Micronutrientes
Primários Secundários Boro (B) Ferro (Fe)
Nitrogênio (N) Cálcio (Ca) Zinco(Zn) Molibdênio (Mo)
Fósforo (P) Magnésio (Mg) Manganês (Mn) Cloro (Cl)
Potássio (K) Enxofre (S) Cobre (Cu)
No quadro abaixo encontram-se as funções gerais de cada nutriente na maioria das culturas
agrícolas e florestais.
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Elemento Funções
Nitrogênio Aumenta o teor de proteína; Estimula a formação e desenvolvimento de
flores e frutos; Maior vegetação e perfilhamento;
Fósforo
Participa na produção de energia para a planta; Acelera a formação de
raízes; Aumenta a frutificação; Apressa a maturação dos frutos;
Aumenta o teor de carboidratos, óleos, gorduras e proteínas; Ajuda
fixação simbiótica de nitrogênio.
Potássio
Aumenta a resistência à secas, geadas, pragas e moléstias;Melhora a
utilização de água; Estimula o enchimento de grãos, diminuindo o
chochamento; Estimula a vegetação e perfilhamento em gramíneas;
Ajuda na fixação simbiótica de nitrogênio.
Cálcio
Colabora com a estrutura da planta; Estimula desenvolvimento das
raízes; Aumenta a resistência a pragas e moléstias; Promove maior
pegamento das floradas; Ajuda na fixação simbiótica de nitrogênio.
Magnésio Colabora com o fósforo; faz parte da clorofila (pigmento verde da planta)
Enxofre Aumenta a frutificação; Aumenta o teor de carboidratos, óleos, gorduras
e proteínas; Ajuda fixação simbiótica de nitrogênio.
Boro Colabora com o cálcio; Promove maior pegamento das floradas;
Aumenta a granação e diminui o chochamento de grãos.
Cloro Importante para o aproveitamento da energia solar pela planta
(fotossíntese)
Cobre Aumenta a resistência às doenças; Importante na fotossíntese
Ferro Fixação de nitrogênio; Participa na síntese da clorofila
Manganês Aumenta a resistência a algumas doenças; Colabora com o cloro na
fotossíntese.
Molibdênio Fixação simbiótica de nitrogênio; Colabora com o nitrogênio dentro da
planta
Zinco Estimula o crescimento e frutificação
O que ocasiona a falta dos nutrientes na maioria das plantas cultivadas?
Nutriente Sintomas
Nitrogênio Plantas verde clara, folhas de baixo amareladas, iniciando pelas folhas
37
baixeiras.
Fósforo Plantas verde-escuro, folhas e plantas menores, às vezes arroxeadas.
Os sintomas iniciam pelas folhas baixeiras.
Potássio Descoloração castanha e queimadura ao longo das bordas da folhas
baixeiras.
Cálcio Demora aparecer as primeiras folhas e ocorre apodrecimento do broto
Magnésio Folhas de baixo apresentam coloração amarelada (às vezes ficam
avermelhadas) de fora para dentro e as nervuras ficam bem verdes.
Enxofre Folhas das pontas verde pálido, amarelas.
Boro Folhas amareladas e brotos de crescimento esbranquiçado ou castanho
claro. Folhas mais grossas.
Cobre Folhas novas de coloração amarelo pálido, secam e morrem rápido.
Ferro Folhas das pontas amarelas e quase brancas.
Manganês Folhas cinza amareladas ou cinza avermelhadas e com nervuras
verdes.
Zinco Folhas amareladas na região central e posterior escurecimento. Menor
crescimento da planta (planta anã).
Para saber a quantidade de nutrientes que o solo é capaz de reter e posteriormente fornecer
para as plantas, é preciso fazer uma análise de solo e/ou planta. A importância de se fazer
uma análise de solo está relacionada a uma correta recomendação da calagem (correção da
acidez do solo) e adubação.
A análise química do solo avalia a fertilidade, determinando o seu pH (acidez) e
disponibilidade de nutrientes para as plantas. Através desta análise pode-se verificar a
necessidade do uso de corretivos para a acidez (calcário) e fertilizantes (adubos) no solo
A análise física (granulométrica) determina a quantidade de areia, silte e argila no solo. É
através desta análise que se obtêm: o quanto de fósforo será necessário na adubação; o risco
de erosão; a disponibilidade de água para as plantas; o uso econômico de adubos; a escolha
do melhor maquinário a ser usado.
Também pode-se fazer pode-se fazer a análise foliar, utilizando-se partes da planta. Através
dessa análise é possível avaliar qual o elemento (nutriente) e sua concentração na planta.
A interpretação da análise é uma etapa muito importante para o entendimento dos valores
obtidos na análise de solo. Com isso, pode-se avaliar se o solo está adequado para o tipo de
cultura que será implantada, podendo haver a necessidade de aplicação de adubos e
38
corretivos no solo (calcário).
Na análise química do solo, a qual é realizada em laboratório, normalmente são determinados:
pH, as quantidades de alumínio (Al3+), cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+), potássio (K+), fósforo
(P), matéria orgânica (Mo) e carbono (C), capacidade de troca de cátions (CTC ou T) e a
saturação por bases (V). O pH representa o quanto o solo está ácido, demonstrando a
necessidade da aplicação de corretivos (calcário) para que a acidez do solo diminua e ocorra
um adequado desenvolvimento da cultura. A quantidade de alumínio (Al) existente num solo é
muito importante ser conhecida, pois para a maioria das culturas esse elemento químico é
tóxico, não sendo um nutriente.
Qual a importância e os benefícios de se fazer a correção da acidez do solo?
Todos os calcários são iguais? Explique.
Texto extraído da obra: SERRAT, Beatriz Monte [et al]. Conhecendo o solo. Curitiba: UFPR/Setor de Ciências Agrárias/Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, 2002.
Apresentação de um vídeo que mostra através de animações a formação da Chuva
ácida, os responsáveis pela sua formação, as consequências desta para o meio e atitudes
para evitá-la.
Disponível em: http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/debaser/singlefile.php?id=9664. Acesso em: 08/11/2012.
Depois da leitura dos textos (em grupo), e assistir ao vídeo, discuta com seus
colegas, analisando se o pH pode influenciar nos meios em questão e se esse
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conhecimento pode nos ajudar para que nos posicionemos diante de situações
diárias. Após esta atividade, o grupo fará suas considerações a respeito do texto,
expondo seu ponto de vista diante de cada situação.
Vamos testar nosso conhecimento no laboratório de informática através dos
simuladores:
Disponível em: Disponível em: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/7763.
Acesso em: 31/10/2012.
Disponível em:
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/45/browse?order=ASC&rpp=20&sort_by=1&page
=3&etal=-1&type=title. Acesso em:31/10/2012.
40
Disponível em: http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/2010/objetos_de_aprendizagem/QUIMICA/sim_qui_acideznoestomago.swf. Acesso em 08/11/2012.
Disponível em: http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/2010/objetos_de_aprendizagem/QUIMICA/sim_qui_acidonodiaadia.swf. Acesso em 08/11/2012.
41
Encaminhamentos Metodológicos:
Através da leitura dos textos os alunos poderão perceber a influencia do pH no
meio em que está inserido. Com o debate e posição diante de uma situação, ele terá
condições de verificar que o conhecimento sobre o pH pode auxiliá-lo na maneira de
agir diante de alguns problemas.
Sugerem-se as seguintes intervenções:
Apresentação e leitura dos textos da internet;
Debate entre os integrantes do grupo sobre os textos;
Fazer lista dos benefícios e malefícios do pH em cada situação discutida;
Utilização de simuladores;
Utilização de amostras de solo (da horta da escola, do quintal de sua casa,
do jardim, ...) para medir o pH destas. E nos simuladores, utilizando
indicadores naturais e/ou papel indicador universal
Contextualização do observado nos textos;
42
BLOCO VI
Material Didático
A acidez do ambiente nem sempre ocorre devido a interferência humana,
em alguns casos ela pode ser provocada por fenômenos naturais. Essa
situação pode ser visualizada no filme citado a seguir.
Exibição do Filme: “O Inferno de Dante”
Imagem disponível em: http://www.geografia.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=963&evento=7. Acesso 07/11/2012.
Após apresentação do filme será realizada uma discussão sobre os
pontos em que a química está mais presente e como o pH pode auxiliar na
43
investigação a respeito de erupções vulcânicas e as consequências para o
ambiente.
Os solos em muitas regiões também são ácidos e isso traz prejuízos
para a agricultura, vamos assistir a uma palestra realizada por um
Engenheiro Agrônomo (EMATER) e ver quais as implicações e como
resolver o problema. Durante a palestra vocês poderão tirar dúvidas e
esclarecer pontos que ainda permanecem obscuros, para entendimento da
influência do pH no solo, e se essa acidez pode ser natural do solo ou
apenas causado por ações humanas.
Encaminhamentos Metodológicos:
A exibição de filmes é um recurso metodológico que atinge um
maior número de estímulos de aprendizagem (auditivo, visual e
sinestésico), além disso, prende a atenção do aluno, levando-o a alcançar
um conhecimento que apenas com a exposição oral do professor ou leitura
não é possível.
Sugerem-se as seguintes intervenções:
Apresentação de filmes;
Discussão para organização das idéias;
Palestra com Engenheiro Agrônomo ou técnico agrícola;
Pesquisa sobre a acidez natural.
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BLOCO VII
Material Didático
Já percebemos que as palavras acidez e basicidade (base) estão muito
presentes em nosso cotidiano. Agora como é possível calculá-las para
saber a sua força, isto é o que iremos fazer a seguir.
Já vimos que a chuva é naturalmente ácida e que com a presença de
óxidos de enxofre e de nitrogênio na atmosfera ela passa a ser classificada
como ácida isto porque seu pH diminui. Também vimos que a acidez do
solo pode prejudicar o crescimento de uma planta, e para que isso não
aconteça é preciso corrigir a acidez através da adição de substâncias
básicas. Percebemos a influencia de um ácido quando sentimos nosso
estômago como se tivesse fogo dentro dele, e que os alimentos que
ingerimos podem melhorar ou até mesmo piorar esses sintomas.
Sem dúvida que os ácidos estão presentes em nosso dia a dia, e
que os problemas ocasionados por alguns deles, nem sempre são
provocados por ação humana, muitas vezes podem ser devido a
fenômenos naturais. Foi possível perceber que temos ácidos e bases mais
fortes e outros mais fracos, portanto, vamos, com o auxílio do livro didático:
“PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L..QUÍMICA na abordagem do cotidiano. v.
2. 4. ed. São Paulo: Editora Moderna. 2010. P.290-298", entender como
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calcular essa força e aplicar esse conhecimento na resolução de situações
problema.
Neste momento também realizaremos algumas atividades para fixação
desse conhecimento.
Encaminhamentos Metodológicos:
O momento de trabalhar o conteúdo pH é importante pois é aqui que
nossos alunos irão aprender a calcular o pH de soluções através de dados
teóricos, estaremos, assim, trabalhando um conhecimento mais científico,
e isso não pode, nem deve ser negado ao nosso aluno.
Sugerem-se as seguintes intervenções:
Apresentação da teoria, utilizando os conhecimentos teóricos já
trabalhados;
Calculo de pH de diversas soluções em quadro negro e em seus
cadernos;
Lista de exercícios para fixação.
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BLOCO VIII
Material Didático
Agora que já conhecemos o pH, como calculá-lo e os efeitos causados e
alguns ambientes, vamos colocar em prática o que aprendemos.
Vamos organizar a turma em grupos. Para cada grupo será dado um
problema, vocês deverão resolvê-lo e apresentar à turma, na prática como
chegaram ao resultado.
QUESTÃO I
Há algum tempo atrás ganhei uma muda de
hortênsia. A pessoa que me presenteou disse
que a flor que nasceria seria de cor azul.
Plantei então aquela muda e,... quando veio
a florescer..., qual não foi a surpresa. A
hortênsia nasceu cor - de- rosa!
Imagem disponível em: http://www.publicdomainpictures.net/view-image.php?image=7185&picture=pink-hortensia-flores-com-folhagem&jazyk=PT. Acesso em: 21/11/2012.
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O Mistério das h o r t ê n s i a s
Você já ouviu falar de alguma pessoa próxima a você, que adquiriu uma muda de
hortênsia de determinada cor, plantou-a, ela deu flores de uma cor, porém, com o passar
do tempo a hortênsia floresceu de outra cor?
Primeiro, vamos conhecer algumas características sobre a hortênsia, uma planta
do gênero Hidrangea macrophilla , um arbusto semilenhoso de 1,0 a 2,5 metros de
altura, de folhagem e florescimento decorativos, muito utilizados como flor de vaso e planta
para paisagismo, com flores rosa, azul ou às vezes branca.
Algumas pesquisas apresentam as hortênsias como tendo sua origem na China, passando
pela Europa e chegando ao Brasil pela família real, em meados de 1800, plantadas nos
jardins de Petrópolis e Teresópolis, região de montanhas do Rio Janeiro. Após este
período elas foram levadas por italianos e alemães para o sul do país. Alguns dizem que
as primeiras flores plantadas na cidade de Petrópolis, vieram com as esposas dos
colonos, no século XIX.
O clima da região de Petrópolis foi favorável à adaptação das hortênsias. Outro fator que
colaborou para que as plantas ficassem sempre bonitas, era que naquela época o principal
meio de transporte da cidade eram as carruagens, e sendo assim, o estrume dos cavalos
servia de adubo para elas.
Na Região Sul, onde o clima é mais favorável, é muito comum se encontrar lindas
hortênsias. Elas podem ser encontradas na Serra Gaúcha, no Rio Grande do Sul, e na
região de Curitiba, aqui no Paraná, onde predominam as hortênsias azuis.
Existe alguma relação entre o clima dessas regiões e o cultivo das hortênsias?
As hortênsias são cultivadas no mês de julho, (clima frio, inverno). É neste mês
que as folhas das hortênsias costumam cair, período para a poda. Em agosto, elas voltam
a florescer com lindas cores. O processo de florescimento também recebe interferência
de outros fatores como a adubação e a limpeza.
Hoje em dia, graças às diversas pesquisas realizadas em Universidades e Centros
de Pesquisa como, por exemplo, a Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa
Agropecuária), é possível o cultivo das mudas de plantas e flores, mesmo fora de sua
época.
No Estado de São Paulo, mais precisamente na região entre os municípios de
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Cotia e Itapevi, situa-se a Cooperativa Holambra. Esta cooperativa produz muitas espécies
de flores o ano inteiro, não só na primavera. Como isso é possível?
No Paraná, nos últimos dez anos, a produção de flores cresceu 324%, segundo
informação da Agência de Notícias do Paraná de 31 de Outubro de 2007.
Mas, nosso mistério continua, pois ainda não conseguimos responder o que fez
com que a muda plantada mudasse de cor. Será que o solo também afeta?
Adaptado: Projeto Folhas. Disponível em: http://www.diadiaeducacao.pr.gov.br/portals/folhas/frm_detalharFolhas.php?codInscr=3268&PHPSESSID=2012112120271320. Acesso em: 21/11/2012
QUESTÃO II
Imagem disponível em: http://www.biologia.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=672&evento=4. Acesso em 21/11/2012.
Na nossa cabeça, algumas convicções parecem sagradas: desertos são secos,
recifes de corais são coloridos e ostras tem casca grossa. Porém existe ai uns
contrassensos, afinal os oceanos tem desertos e todos estão em alto mar, o maior deles
se encontra no Pacífico Sul. Assim como na terra, são lugares de pouquíssima
fotossíntese, quase sem fitoplâncton, por isso com pouca vida. O problema está no
aumento desses desertos.
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E de quem é a culpa? De gases do efeito estufa. A água do mar está mais quente.
Assim “a ressurgência (fenômeno em que as águas frias e profundas, ricas em nutrientes,
sobem a superfície) está diminuindo, isto porque é mais difícil a água fria se misturar com
a água mais quente e leve da superfície.
Outro fator é que os corais estão ficando mais brancos, pálidos, e aqui também a
culpa é dos mares quentes. A terceira aberração é que as ostras, mexilhões e caranguejos
podem começar a perder a sua concha. Ou tê-la mais quebradiça. Basicamente porque o
oceano absorve de 30% a 50% do CO2 que jogamos na atmosfera. E com isso as conchas
das ostras, mariscos e mexilhões podem ser corroídas. O plâncton calcário também vai
sofrer, o que desequilibra cadeias alimentares inteiras – incluindo estoques pesqueiros.
Por fim, os carbonatos seqüestrados da água, também prejudicam os corais que usam
esta substância para calcificar seu esqueleto.
Imagem disponível em: http://www.biologia.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=116&evento=1. Acesso em 21/11/2012
As ostras, conchas e mexilhões têm sofrido devido ao aumento de CO2 que é
absorvido pelos oceanos. Explique como e porque ocorre esse fenômeno. Qual a
substância que prejudica os corais? No Brasil temos este tipo de problema?
Texto Adaptado do livro: “FONSECA, M. R. M. da. Química: Meio Ambiente Cidadania Tecnologia. V. 2. Ed. 1. São Paulo: FTD. 2010. p. 244–248.”
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QUESTÃO III
Imagem disponível em: http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/tvmultimidia/imagens/3quimica/3peixe.jpg. Acesso em: 21/11/2012
Uma dona de casa acidentalmente deixou cair na geladeira a água proveniente do degelo
de um peixe, o que deixou um cheiro forte e desagradável dentro do eletrodoméstico.
Sabe-se que o odor característico de peixe se deve as aminas e que esses compostos se
comportam como bases.
Na tabela são listadas as concentrações hidrogeniônicas de alguns materiais encontrados
na cozinha, que a dona de casa pensa em utilizar na limpeza da geladeira.
Material Concentração de H3O+ (mol/L)
Suco de limão 10-2
Leite 10-6
Vinagre 10-3
Ácool 10-8
Sabão 10-12
Carbonato de sódio/barrilha 10-12
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Dentre os materiais listados, quais são apropriados para amenizar esse odor? Além dos
citados, pense em coisas que você encontra em seu meio que também possa utilizar?
Justifique sua resposta.
Questão adaptada do Exame Nacional do Ensino Médio 2012. Prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias.
QUESTÃO IV
Entenda o caso da intoxicação por Celobar®
Luís Fernando Pereira Especial para a Folha de S. Paulo
Junho de 2003. Um erro em uma indústria farmacêutica provoca intoxicação em dezenas de
pessoas. Há uma morte confirmada e outras 15 suspeitas. A causa: um veneno chamado
carbonato de bário (BaCO3). O Celobar -medicamento que causou a tragédia- deveria conter
somente sulfato de bário (BaSO4). Mas, na tentativa de transformar o carbonato em sulfato, algum
erro fez com que quase 15% da massa do Celobar comercializado fosse de BaCO3.
Pacientes tomam sulfato de bário para que os órgãos de seu sistema digestório fiquem visíveis nas
radiografias. É o chamado contraste. O problema é que os íons Ba2+ são muito tóxicos. Quando
absorvidos, causam vômito, cólicas, diarréia, tremores, convulsões e até a morte. Cerca de 0,5 g é
dose fatal.
Disponível em: http://www.biologia.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=451&evento=3. Acesso em 01/12/2012
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Mas, se a toxicidade é do bário, por que o BaSO4 não é perigoso e o BaCO3 sim?
Qual teste poderia ter sido feito para evitar essa tragédia?
Texto disponível em: http://vestibular.uol.com.br/ultnot/resumos/ult2767u6.jhtm. Acesso em: 01/12/2012
Encaminhamentos Metodológicos:
Ao propor para a turma a resolução de um problema na teoria e na
prática, objetiva-se verificar a compreensão do aluno acerca do conteúdo,
as habilidades adquiridas e se este a transporta para situações do
cotidiano.
Sugerem-se as seguintes intervenções:
Propor resolução de atividades realizadas em vestibulares e
ENEM e similares.
Através de pequenos textos científicos, propor a identificação
e resolução do problema apresentado.
Propor aos alunos a apresentação dos problemas já
solucionados na prática, explicando com detalhes todo
processo.
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REFERÊNCIAS
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