Mira com Ciência

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Projeto Pais com Ciência

Mira com Ciência

Bancada Móvel de Ciências

Ficha técnica

Título

Projeto Pais com Ciência, Mira na Ciência – Bancada Móvel de Ciências

Edição

1ª edição (novembro, 2013)

Editor

PmatE, Universidade de Aveiro

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Índice

Introdução ........................................................................................................................................................... 9

Enquadramento Curricular – Atividades de biologia ........................................................................................ 12

Propostas de atividades para o 3º ciclo do ensino básico ............................................................................................. 12

Atividade 1 – Descobrir o microscópio .............................................................................................................. 12

Resumo da atividade ...................................................................................................................................................... 12

Questão-problema ......................................................................................................................................................... 12

Protocolo ........................................................................................................................................................................ 12

Exemplo de registo de observações ............................................................................................................................... 13

Algumas conclusões ....................................................................................................................................................... 14

Explicação teórica .......................................................................................................................................................... 14

Manipulação do MOC .................................................................................................................................................... 16

Iluminação das observações no MOC ............................................................................................................................ 16

Focagem das observações no MOC ............................................................................................................................... 16

Atividade 2 – Descobrir a célula ........................................................................................................................ 17



Previsões da atividade ................................................................................................................................................... 17

Protocolo ........................................................................................................................................................................ 18





Atividade 3 – Vida numa gota de água .............................................................................................................. 23


Questão- problema ........................................................................................................................................................ 23


Protocolo ........................................................................................................................................................................ 23

Procedimento................................................................................................................................................................. 24




4

Atividade 4 – Osmose ........................................................................................................................................ 26




Protocolo ........................................................................................................................................................................ 27


Algumas conclusões… .................................................................................................................................................... 29


Atividade 5 – Osmose em batatas ..................................................................................................................... 30




Protocolo ........................................................................................................................................................................ 31




Atividade 6 – Osmose em raízes ........................................................................................................................ 34




Protocolo ........................................................................................................................................................................ 34




Atividade 7 – Osmose em células animais ........................................................................................................ 37




Protocolo ........................................................................................................................................................................ 37




Atividade 8 – Cromatografia de folhas verdes .................................................................................................. 40


Questão - problema ....................................................................................................................................................... 40


5

Protocolo ........................................................................................................................................................................ 41




Atividade 9 – Amido nas folhas ......................................................................................................................... 42




Protocolo ........................................................................................................................................................................ 43




Atividade 10 – Capilaridade ............................................................................................................................... 45




Protocolo ........................................................................................................................................................................ 46




Propostas de atividades para o 3º ciclo do ensino básico – Atividades de física e química ............................. 49

Enquadramento curricular ............................................................................................................................................. 49

F01 – Foguetão de esponja ............................................................................................................................... 51



Protocolo - 1ª parte ....................................................................................................................................................... 51

Protocolo – 2ª parte ....................................................................................................................................................... 52

Resultados e conclusão .................................................................................................................................................. 54


F02 – Tornado num frasco ................................................................................................................................. 55



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 55

Explicação teórica e reposta à questão-problema ......................................................................................................... 55

F03(1) – Saco de chá flutuante .......................................................................................................................... 57


6

Questão - problema ...................................................................................................................................................... 57

Protocolo ........................................................................................................................................................................ 57

F03(2) – Serpentina ........................................................................................................................................... 57



Explicação teórica das atividades F03 ............................................................................................................................ 58

F04 – Marshmallow energético ......................................................................................................................... 59



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 59


F05 – propagação do som ................................................................................................................................. 62



Resposta à questão-problema ....................................................................................................................................... 62


F06 – forno solar ................................................................................................................................................ 65



Protocolo – 1ª parte - CONSTRUÇÃO DO FORNO .......................................................................................................... 65

Construção do suporto do copo ou recipiente .............................................................................................................. 66

Algumas questões .......................................................................................................................................................... 66

Protocolo – 2ª parte ....................................................................................................................................................... 66

Conclusão ....................................................................................................................................................................... 68


........................................................................................................................................................................... 68

F07 – dispersão da luz num prisma ................................................................................................................... 69



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 69



F08 – palha d’aço cintilante ............................................................................................................................... 72



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 72

7


F09 – Linhas de campo magnético .................................................................................................................... 73



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 73



Q01 – Areias movediças .................................................................................................................................... 76




Q02 – Distinguir misturas homogéneas incolores ............................................................................................. 77



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 77


Q03 – Torre imiscível ......................................................................................................................................... 78



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 79



Q04 – Flocos de neve......................................................................................................................................... 80



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 80



Q05 – cromatografia de um m&m .................................................................................................................... 81



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 82



Q06 – Pesca ao gelo ........................................................................................................................................... 83


8

Questão -problema ........................................................................................................................................................ 83

Protocolo ........................................................................................................................................................................ 83



Q07 – Pasta de dentes de elefante ................................................................................................................... 84



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 84


Q08 – Indicador de couve-roxa ......................................................................................................................... 85



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 86


Q09 – Embalagem foguetão .............................................................................................................................. 87



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 88


Q10 – Orbitais deliciosas ................................................................................................................................... 89



Protocolo ........................................................................................................................................................................ 89


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Introdução

A relevância do ensino experimental no âmbito da educação em ciências tem sido amplamente reconhecida

por cientistas, investigadores, professores e outros profissionais ligados à educação. As atividades

investigativas e experimentais estimulam o espírito crítico, o gosto pela descoberta, a capacidade de

adaptação a novas circunstâncias, a capacidade de formular julgamentos e a tomada de decisões

fundamentadas em critérios objetivos e promovendo a partilha de ideias e o debate de conceitos que visam

a aquisição de competências específicas nas áreas curriculares abordadas. Assim, o processo de ensino-

aprendizagem das ciências deve refletir o processo ativo de construção da ciência, adquando as atividades às

capacidades e atitudes que se pretende desenvolver nos alunos.

O estudo dos fenómenos da natureza requer uma observação cuidadosa e, muitas vezes, exige o controlo

dos seus efeitos para promover a observação dos mesmos. Neste sentido, no documento são apresentadas

um conjunto de atividades na esfera das áreas da biologia, física e química tendo como objetivos genéricos:

sensibilizar para o papel da experiência na aquisição de conhecimento e como critério da verdade; promover

o aperfeiçoamento das competências experimentais dos professores das disciplinas de ciências, tendo em

vista a integração destas no processo de ensino-aprendizagem; promover a literacia científica junto das

comunidades educativas; desenvolver atitudes de curiosidade, empenho, responsabilidade, respeito pelo

outro e de reflexão partilhada e desenvolver capacidades de recolher informação, problematizar, formular e

testar hipóteses plausíveis, observar, interpretar e argumentar.

Para implementação das atividades, podem ser propostas diferentes metodologias de trabalho no âmbito do

ensino das ciências. O trabalho prático (TP), o trabalho laboratorial (TL) e o trabalho experimental (TE) são

algumas dessas metodologias.

Metodologia de

trabalho Definição

TP

O trabalho prático deve ser encarado como um recurso didático à disposição do

professor. Nesta prespetiva pode-se considerar TP todas as atividades em que os

alunos estejam diretamente implicados. Assim o TP engloba, entre outros, o TL e o

TC.

TL O trabalho laboratorial inclui todas as atividades que requerem a utilização de

materiais de laboratório, convencionais ou não, e que podem ser realizadas num

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laboratório ou em sala de aula (desde que não exigam condições de segurança

especiais).

TE O trabalho experimental inclui todas as atividades que envolvem controlo e

manipulação de variáveis.

Este documento está dividido em três grandes áreas: biologia, física e química. Para cada uma destas áreas

são apresentadas um conjunto de atividades que promovem o desenvolvimento e a experimentação de

conceitos abordados no 3º ciclo do ensino básico, tendo em conta as diretrizes ministeriais. Assim, o

documento apresenta a seguinte estrutura:

a) biologia;

b) fisíca:

- mecânica

- termodinâmica

- ótica

- eletricidade e magnetismo

c) química geral.

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Biologia

«…ciência que tem por objetivo o estudo dos seres vivos sob todas as suas

formas, e todos os fenómenos que estão na base do seu desenvolvimento,

crescimento, nutrição, reprodução e morte.»

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Enquadramento Curricular – Atividades de biologia

Propostas de atividades para o 3º ciclo do ensino básico

As orientações curriculares para a disciplina de ciências naturais do 3º Ciclo do ensino básico (CEB)

sensibilizam o professor para a importância da aprendizagem em diferentes ambientes, contribuindo para o

desenvolvimento da literacia científica dos alunos. Além disso, é de salientar a importância dada à

aprendizagem diferenciada. A literacia científica é fundamental para o exercício pleno da cidadania,

nomeadamente para a formação de cidadãos cientificamente cultos, capazes de participar na sociedade

atual de modo ativo e responsável. Um dos objetivos da educação em ciências é também a promoção de

situações de aprendizagem com ênfase na resolução de problemas, na interpretação de dados, na

formulação de problemas e hipóteses e, também, no planeamento de investigações, na previsão e na

avaliação de resultados.

Estas atividades contribuirão para o desenvolvimento do pensamento crítico através de estratégias

cognitivas diversificadas. A realização de atividades deste tipo conduzem a uma melhor compreensão do que

é a ciência (ME-DEB, 2001).

Atividade 1 – Descobrir o microscópio

Resumo da atividade

Durante a atividade «Descobrir o microscópio» o aluno deverá ser capaz de reconhecer a importância do

microscópio para a descoberta do mundo invisível, bem como proceder ao seu correto manuseamento.

Desta forma, os principais conceitos envolvidos nesta atividade são: microscópio, microscópio ótico

composto (MOC).

No momento anterior à realização da atividade deve ser realizada uma atividade pré-laboratorial, por

exemplo, através de um debate no grupo turma, com o objetivo de reconhecer a importância e a

necessidade de utilizar o microscópio para observação do mundo vivo.

Questão-problema

Qual a importância do microscópio ótico composto no estudo do mundo vivo?

Protocolo

O debate proposto deve ser conduzido pelo professor de modo a dar uma resposta livre à questão-

problema. No entanto, nesta fase não existem respostas incorretas, uma vez que os alunos vão poder

confrontar as suas ideias prévias com as observações decorrentes da atividade.

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Material:

- MOC

- caneta

- folha de papel branca

- lâmina de vidro

- lamela de vidro

- pinça

- agulha lanceolada

- água

Procedimento

1. Dar a conhecer aos alunos os constituintes do MOC, bem como as principais regras para o seu correto

manuseamento.

- utilizar o microscópio para identificar a parte ótica e a parte mecânica, bem como as peças constituintes.

- demonstrar algumas regras de manuseamento do MOC.

- experimentar a função de cada uma das peças, realizando, por exemplo, os seguintes procedimentos:

selecionar a lente objetiva de menor poder de ampliação e demonstrar o modo de funcionamento dos

parafusos macrométrico e micrométrico. Permitir a observação dos alunos.

2. Solicitar aos alunos que, em grupo, efetuem os procedimentos seguintes:

- cortar um pequeno pedaço de uma folha de papel branca e escrever o número 5 ou a letra S.

- montar o fragmento de papel numa lâmina de vidro com uma gota de água, sobrepondo a lamela, com o

auxílio de uma pinça e de uma agulha lanceolada. (Colocar a letra sobre uma lâmina de vidro e, com o auxílio

de um conta-gotas, deitar uma gota de água sobre a letra. Deixar o papel absorver a água e cobrir com uma

lamela. Segurar a lamela, com o auxílio de uma agulha lanceolada, de modo a que ela faça um ângulo de

cerca de 45° com a lâmina e deixá-la cair lentamente, para que não fique com bolhas de ar.)

3. Colocar a preparação na platina de modo que o número fique orientado para o observador.

4. Focar a preparação, utilizando a lente objetiva de menor poder de ampliação.

5. Observar a preparação.

6. Repetir os passos anteriores utilizando as letras F e P, respetivamente.

Exemplo de registo de observações

Solicitar aos alunos o registo das observações, através de um desenho.

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Tabela 1: Registo das observações (exemplo).

Por exemplo, no caso da letra F a observação assemelha-se à que está representada na figura 1.

Figura 1: Observação da letra F ao MOC.

Algumas conclusões

- O MOC permite a observação de estruturas não visíveis a olho nu, como as células. Além disso, permite

observar os seus constituintes.

- A imagem obtida pelo MOC é ampliada, simétrica e invertida.

- A ampliação total da observação efetuada (ou poder de ampliação do MOC) é dada pela multiplicação do

poder de ampliação da lente ocular pelo poder de ampliação da lente objetiva:

Explicação teórica

A citologia é o ramo da Biologia que se ocupa do estudo da célula. A maioria das células só é observável com

o auxílio do microscópio. Um microscópio ótico utiliza a luz e um conjunto de lentes para ampliar a imagem

de um objeto.

O microscópio ótico composto (MOC) (cf. figura 2) é formado por dois tipos de componentes: a

componente ótica, que fornece a imagem e determina o poder de ampliação do microscópio, e a

componente mecânica, que suporta a componente ótica e confere estabilidade ao MOC.

Ampliação da lente

ocular: ___

objetiva: ___

Letra observada: ________


ocular: ___

objetiva: ___



ocular: ___

objetiva: ___


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Figura 2: Microscópio ótico composto (MOC)

A componente ótica é formada por: lentes oculares, lentes objetivas, diafragma, condensador e fonte

luminosa.

A lente ocular é a lente que capta e amplia a imagem dada pela lente objetiva, sendo a lente que se situa

mais próxima do olho do observador. A lente objetiva é a lente que se situa mais próxima do material

biológico e que amplia a imagem do objeto que se encontra na preparação. Por seu lado, o diafragma é o

componente que regula a intensidade da luz que atinge o objeto situado na preparação, enquanto o

condensador tem como principal função distribuir a luz de um modo uniforme. Por fim, a fonte luminosa

ilumina a preparação, tornando-a visível. A este propósito podem distinguir-se dois tipos de fontes

luminosas, a iluminação artificial (obtida com lâmpadas) e a iluminação natural (obtida com o auxílio de

espelhos).

A componente mecânica é formada por: revólver, pinças, platina, pé ou base, tubo ou canhão, coluna ou

braço, parafuso macrométrico e parafuso micrométrico.

O revólver é uma peça giratória que suporta as lentes objetivas, sendo possível trocar de lente objetiva por

rotação daquele componente. Por seu lado, as pinças situam-se na platina e permitem a fixação da

preparação biológica. A platina é o local onde se coloca a preparação a observar, possuindo no seu centro

um orifício circular que possibilita a passagem da luz que vai atravessar a preparação biológica, tornando-a

visível. O pé ou base é uma estrutura de apoio do microscópio, que assegura a sua estabilidade. O tubo ou

canhão é um tubo cilíndrico onde se localizam os sistemas de lentes, estando situada na sua extremidade

superior a lente ocular e na sua extremidade inferior o revólver com as lentes objetivas. A coluna ou braço

do microscópio serve para o seu transporte e, também, para suportar as restantes peças que o constituem.

Por fim, os parafusos macrométrico e micrométrico auxiliam a focagem. O parafuso macrométrico permite

mover a platina com movimentos rápidos de grande amplitude, para focar a imagem. Por seu lado, o

parafuso micrométrico permite mover a platina com movimentos de pequena amplitude, completando a

focagem. O parafuso micrométrico permite, ainda, explorar a profundidade de campo do microscópio,

medição que é indispensável quando se pretende determinar o volume das células que se está a observar.

A utilização do MOC requer a adoção de medidas específicas.

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Manipulação do MOC

- o transporte do MOC é efetuado com as duas mãos, uma delas sob a base ou pé e a outra segurando no

braço;

- o MOC é colocado na mesa afastado das suas margens;

- antes de utilizar o MOC verificar sempre que se encontra selecionada a lente objetiva de menor poder de

ampliação;

- quando são efetuadas preparações temporárias com água como meio de montagem, o MOC não deve ser

inclinado, para não se molhar;

- as lentes (oculares e objetivas) são limpas com papel absorvente;

- após a utilização, o MOC é guardado na caixa respetiva, com a lente objetiva de menor poder de ampliação

selecionada e com a platina descida.

Iluminação das observações no MOC

- antes de iniciar a iluminação, verificar que se encontra selecionada a lente objetiva de menor poder de

ampliação;

- abrir o diafragma até que o campo do microscópio fique bem iluminado. No caso de o MOC não ter fonte

luminosa, orientar o espelho na direção da luz. Com luz natural utiliza-se a face plana do espelho e com luz

artificial deve utilizar-se a face côncava do espelho;

- observar pela lente ocular e regular a iluminação de modo que o campo visual esteja iluminado de modo

uniforme.

Focagem das observações no MOC

- antes de iniciar a focagem, verificar que se encontra selecionada a lente objetiva de menor poder de

ampliação;

- colocar a preparação sobre a platina, fixando-a com as pinças;

- com o auxílio do parafuso macrométrico, mover a platina lentamente até observar uma imagem;

- aperfeiçoar a focagem com o auxílio do parafuso micrométrico, até que a imagem se torne nítida;

- se for necessário pode regular o diafragma;

Para obter imagens mais ampliadas rodar o revólver, de modo a utilizar as lentes objetivas de maior poder

de ampliação. Neste caso, utilizar apenas o parafuso micrométrico para corrigir a focagem.

A lente objetiva forma uma imagem real, invertida e ampliada. Por seu lado, a lente ocular amplia, não a

imagem real, mas uma imagem intermédia formada pela lente objetiva, formando uma imagem virtual e

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ampliada. Uma vez que a imagem final é invertida, deve-se movimentar a preparação sempre no sentido

contrário àquele que se pretende movimentar a imagem.

A imagem final obtida, relativamente ao objeto inicial, é uma imagem ampliada (primeiro pela lente objetiva

e depois pela lente ocular), invertida e virtual. Cada lente apresenta no seu exterior uma inscrição do seu

poder de ampliação. Por exemplo, as lentes oculares podem aumentar 5x, 10x, 15x e as lentes objetivas

podem aumentar 10x, 20x, 40x. A ampliação total de uma observação é dada pelo produto do poder de

ampliação da lente ocular pelo poder de ampliação da lente objetiva. Assim, se usar uma lente objetiva com

poder de ampliação de 40 vezes e uma lente ocular com poder de ampliação de 10 vezes, a ampliação total

da imagem será de 10 x 40 = 400x (400 vezes). Este valor significa que a imagem observada no microscópio

está 400 vezes maior que o objeto.

Atividade 2 – Descobrir a célula

Resumo da atividade

Nesta atividade, a observação de células diversificadas contribui para melhorar a compreensão de conceitos

relativos à diversidade e unidade dos seres vivos. Assim, pretende-se que os alunos adquiram noções básicas

sobre a estrutura e a organização celular, reconhecendo os constituintes, a forma e as dimensões das

células, bem como a sua importância no mundo vivo. O aluno deverá ser, ainda, capaz de reconhecer a

importância do microscópio no estudo da célula. Desta forma, os principais conceitos envolvidos nesta

atividade são: célula, célula eucariótica, célula eucariótica animal, célula eucariótica vegetal, núcleo,

citoplasma, membrana celular.

Tendo por base a questão-problema, o professor deverá alargar o debate ao grupo turma, sendo que no

final os alunos registam os resultados desse debate. Após a realização da atividade os alunos deverão

registar as principais conclusões a que chegaram.

Questão-problema

De que modo o funcionamento do microscópio ótico composto (MOC) permite o estudo das células

eucarióticas?

Previsões da atividade

O principal objetivo desta atividade é reconhecer os principais constituintes das células eucarióticas,

procedendo à distinção entre células eucarióticas animais e vegetais, com o auxílio do microscópio ótico

composto (MOC), através da realização de preparações temporárias e da observação de células da epiderme

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da cebola e do sangue de aves. Durante o debate, o professor deverá conduzir os alunos a uma reflexão

sobre a constituição celular. De seguida, os alunos registam o que esperam observar, preenchendo uma

tabela semelhante à apresentada.

Tabela 2: Exemplo de tabela para registo das previsões.

Protocolo

Esta experiência pode ser subdividida em dois momentos: (a) observação das células eucarióticas vegetais e

(b) observação de células eucarióticas animais.

(a) Material

- MOC

- lâminas de vidro

- lamelas de vidro

- material de dissecção (agulha, bisturi, pinça e tesoura)

- vidro de relógio

- água destilada (conta-gotas ou garrafa de esguicho)

- papel de filtro

- carmim acético

- solução de vermelho neutro

- soluto de Lugol

- bolbo de cebola

Procedimento

1.Colocar umas gotas de água destilada no vidro do relógio.

2.Com a pinça, retirar um fragmento de epiderme da face côncava de uma escama carnuda do bolbo da

cebola. Exemplificar como se retira, por exemplo, um pequeno quadrado da epiderme.

3.Colocar o fragmento no vidro de relógio.

Estrutura celular Célula eucariótica vegetal Célula eucariótica animal

Núcleo

Citoplasma

Membrana celular

Vacúolos

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4.Fazer a preparação microscópica usando como meio de montagem o carmim acético.

5.Observar a preparação ao MOC, nas várias ampliações.

6.Fazer um esquema legendado, das observações efetuadas com a lente objetiva de 40x.

7.Repetir os passos 4, 5 e 6 usando como meios de montagem as soluções de vermelho neutro e de Lugol.


Solicitar aos alunos o registo das observações (ponto 6 do procedimento experimental), através de um

desenho. Podem ser utilizadas, como exemplo as tabelas que se seguem:

Meio de montagem: carmim acético

Tabela 3: Registo das observações: exemplo.

Meio de montagem: vermelho neutro

Tabela4: Registo das observações: exemplo.

Ampliação da lente ocular: ___

(registar o poder de ampliação da lente ocular)

Ampliação da lente objetiva: ___

(registar o poder de ampliação da lente objetiva)

Estruturas celulares coradas: núcleo





Estruturas celulares coradas: vacúolos

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Meio de montagem: soluto de Lugol


(b) A observação de células eucarióticas animais irá fazer-se com sangue de aves, que é facilmente adquirido

num talho. Neste caso, irão aplicar-se as técnicas de esfregaço e de fixação.

Material

- MOC

- lâminas de vidro

- lamelas de vidro

- pipeta de Pasteur

- lamparina

- conta-gotas

- garrafa de esguicho

- papel de filtro

- solução de azul-de-metileno

- sangue de galinha

Procedimento

1.Utilizar o sangue fornecido.

2.Colocar uma pequena gota de sangue sobre uma lâmina.

3.Espalhar o sangue na lâmina, exemplificando aos alunos a técnica do esfregaço.

4.Secar o esfregaço ao ar, com movimentos rápidos da lâmina. Uma secagem lenta levaria a alterações da

forma dos glóbulos vermelhos.

5.Fixar o esfregaço pelo calor, passando três vezes a face inferior da lâmina na chama da lamparina.

6.Inundar o esfregaço com a solução de azul-de-metileno. Deixar o corante atuar durante 10 minutos.

7.Remover o corante do esfregaço, colocando a lâmina paralelamente ao fio de água de uma garrafa de

esguicho.





Estruturas celulares coradas: núcleo e parede celular

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8.Retirar cuidadosamente o excesso de água com papel de filtro.

9.Secar ao ar a zona do esfregaço.

10.Colocar a lâmina no microscópio e, sem usar lamela, observar nas várias ampliações. Fazer um esquema

legendado das observações efetuadas com a lente objetiva de 40x.


Solicitar aos alunos o registo das observações (ponto 10 do procedimento experimental). Usar como

exemplo a tabela 6, seguidamente apresentada.


Algumas conclusões

- Na observação realizada com a solução de vermelho neutro as estruturas celulares que ficam coradas são

os vacúolos; no caso de se usar o soluto de Lugol as estruturas celulares que ficam coradas são o núcleo e a

parede celular; por fim, quando se utiliza o carmim acético como meio de montagem ficam corados os

núcleos das células.

- As células eucarióticas vegetais apresentam grandes vacúolos e parede celular.

- As células eucarióticas animais observadas caracterizam-se pela ausência de parede celular. Estas células

apresentam núcleo, à exceção das hemácias, e forma arredondada.

- As células eucarióticas animais não apresentam parede celular e os vacúolos, quando estão presentes, são

de pequenas dimensões. Por seu lado, as células eucarióticas vegetais apresentam parede celular.

- Todas as células observadas são constituídas por núcleo, citoplasma e membrana celular.

- As células eucarióticas diferem entre si pelos seus componentes. Assim, numa célula eucariótica vegetal

existem parede celular, cloroplastos e grandes vacúolos, o que não acontece nas células eucarióticas

animais.

Ampliação da lente ocular: ___ (registar o poder de ampliação da lente ocular) Ampliação da lente objetiva: ___ (registar o poder de ampliação da lente objetiva) Estruturas celulares coradas: núcleo

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NOTA: A presença de vacúolos na célula eucariótica animal foi propositadamente deixado em branco, o que

se deve a estes organelos poderem existir em células eucarióticas animais, embora neste caso sejam de

reduzidas dimensões.


A citologia é o ramo da Biologia que se ocupa do estudo da célula. A teoria celular, formulada por Schleiden

e Schwann, estipula que todos os organismos vivos são constituídos por células, sendo esta a unidade

estrutural e funcional de todos os seres vivos. A célula é, ainda, a unidade genética dos seres vivos, sendo

que cada célula resulta de outras células pré-existentes. A maioria das células só é observável com o auxílio

do microscópio.

Quanto ao tipo de célula é possível distinguir células procarióticas de células eucarióticas. As células

eucarióticas caracterizam-se pela existência de uma membrana a compartimentar o núcleo, estando o

material genético compartimentado pela membrana nuclear.

Nesta atividade estudaram-se os tipos de células eucarióticas (animais e vegetais). Este tipo de células existe

nas plantas, nos animais e nos fungos.

Os constituintes celulares comuns a todas as células eucarióticas são o núcleo, a membrana celular e o

citoplasma.

O núcleo é uma estrutura celular delimitada pela membrana nuclear, que separa o material genético do

citoplasma. Esta estrutura celular tem como principal função controlar toda a atividade celular.

A membrana celular é a membrana externa da célula, que envolve o citoplasma e que separa a célula do

meio extracelular, permitindo, também, a troca de substâncias entre a célula e o meio exterior.

O interior das células é preenchido por um fluido geralmente transparente e gelatinoso, onde se encontram

os organelos celulares. Este fluido intracelular constitui o citoplasma. No entanto, as células eucarióticas não

são todas iguais, existindo células com parede celular e cloroplastos, estruturas celulares que não existem

noutras células. As células que apresentam estes organelos celulares são as células eucarióticas vegetais e

as que não os apresentam são as células eucarióticas animais.

A parede celular é uma estrutura que se situa exteriormente à membrana celular e que confere rigidez à

célula, permitindo-lhe manter a sua forma.

Os cloroplastos contêm pigmentos fotossintéticos, sendo responsáveis pela realização da fotossíntese.

Na célula eucariótica vegetal existem, também, vacúolos de grandes dimensões. Embora os vacúolos sejam

uma estrutura que também pode existir nas células eucarióticas animais, nas células eucarióticas vegetais

apresentam grandes dimensões e nas células eucarióticas animais aqueles organelos apresentam dimensões

reduzidas. Os vacúolos armazenam água e outras substâncias.

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Atividade 3 – Vida numa gota de água

Resumo da atividade

Na atividade «Vida numa gota de água», a observação de células diversificadas contribui para melhorar a

compreensão de conceitos relativos à diversidade e unidade dos seres vivos. Durante esta atividade, os

alunos observarão a diversidade de organismos que constitui uma infusão, principalmente protozoários.

Assim, espera-se que os alunos observem organismos do reino Protista, sendo a sua maioria formada por

uma única célula. Desta forma, poderá ser evidenciado o contraste com o material biológico estudado na

atividade anterior. Por outro lado, com esta atividade os alunos adquirem e/ou aprofundam noções básicas

sobre estrutura e organização celulares, reconhecendo constituintes, formas, dimensões e a sua importância

no mundo vivo.

Para a execução desta atividade, o professor terá de, uma semana antes da realização da mesma, preparar a

infusão biológica. Os principais conceitos envolvidos nesta atividade são: célula, célula eucariótica, ser vivo

unicelular, protozoário, reino Protista, infusão biológica.

Tendo por base a questão-problema, o professor deve alargar o debate ao grupo turma, sendo que no final

os alunos registam os resultados desse debate. O professor deverá fazer o levantamento das conceções dos

alunos acerca da possibilidade de existência de seres vivos numa gota de água, por exemplo, de um charco.

É importante relembrar os alunos acerca de uma das regras de segurança do trabalho no laboratório,

nomeadamente, não ingerir qualquer substância. A infusão que irá ser objeto de estudo desta atividade

poderá, em alguns casos, conter microrganismos perigosos. Após a realização da atividade os alunos deverão

registar as principais conclusões.

Questão- problema

Quais os seres vivos que existem numa gota de água?


O aluno deverá prever, por exemplo, que existem seres vivos microscópicos e unicelulares numa gota de

água.

Protocolo

Material

- MOC

- lâminas de vidro

- lamelas de vidro

24

- agulha lanceolada

- pipeta de Pasteur

- infusão biológica

Procedimento

1.Exemplificar como se obtém uma amostra da película superficial da infusão biológica, com o auxílio de

uma pipeta de Pasteur.

2.Colocar uma gota da infusão biológica numa lâmina de vidro.

3.Cobrir com uma lamela de vidro, com o auxílio de uma agulha lanceolada.

4.Observar ao MOC - os seres vivos que se deslocam são difíceis de observar porque, devido às dimensões

do campo do MOC, deixam de se ver rapidamente. Pode diminuir-lhes a atividade, juntando à preparação

algumas fibras de algodão.

5.Registar as observações efetuadas. Identificar alguns dos seres vivos observados, com o auxílio da figura 3.

Figura 3: Seres vivos de uma infusão (Leal et al., 1995).


Solicitar aos alunos o registo das observações, através de um desenho (cf. tabela 7). A figura 3 apresenta

alguns exemplos de seres vivos que poderão ser observados pelos alunos. Com o auxílio da imagem e, por

exemplo, de pesquisas na Internet, os alunos podem identificar alguns dos seres vivos observados.

25


Algumas conclusões

- Quanto à mobilidade, alguns dos seres vivos observados possuem estruturas celulares específicas para os

movimentos, como os cílios e os flagelos. Outros seres vivos, como a amiba, deslocam-se por pseudópodes.

- Quanto à forma, a resposta a esta questão depende dos seres vivos observados.

- A maioria dos seres vivos observados são unicelulares, ou seja, são constituídos por uma única célula. Os

alunos poderão observar algumas algas coloniais.

- A utilização da água da rede pública não é aconselhável, uma vez que esta apresenta concentrações de

cloro que impedem o crescimento das comunidades bióticas.


A célula é a unidade básica de todos os seres vivos, constituindo a unidade funcional e estrutural de todos os

organismos vivos.

Os organismos formados por uma única célula designam-se unicelulares (bactérias e protozoários) enquanto

aqueles que são formados por duas ou mais células denominam-se pluricelulares (animais, plantas e fungos).

Na água existe uma grande diversidade de seres vivos de reduzidas dimensões, não visíveis a olho nu. Estes

seres vivos são, na sua maioria, eucariontes unicelulares, sendo que a sua célula constituinte é altamente

especializada, uma vez que tem de realizar todas as funções vitais. Neste ambiente é possível, ainda,

encontrar seres vivos coloniais como Volvox.

O reino Protista inclui milhares de espécies que habitam águas doces ou salgadas e que se reproduzem com

facilidade no meio em que habitam. Existem mais de 40.000 espécies de protozoários que habitam na água,

no solo e no interior de outros organismos.

Os seres vivos observados nesta atividade, na sua maioria protozoários, apesar da diversidade de formas

constituem, na realidade, uma célula muito especializada, constituída por dois constituintes fundamentais: o

citoplasma e o núcleo. Alguns destes seres vivos possuem, ainda, mobilidade conferida por estruturas


(registar o poder de ampliação da lente

ocular)


(registar o poder de ampliação da lente

objetiva)

Ser vivo observado: _______

26

celulares especializadas, como cílios (filamentos curtos, em grande número, que se movimentam em

conjunto e cujo batimento produz uma corrente que facilita a locomoção no meio aquático) e um ou mais

flagelos (filamentos longos dotados de movimento ondulatório, permitindo a deslocação em meio aquático).

Outros seres vivos, como a amiba, movimentam-se por pseudópodes (expansões citoplasmáticas que a

célula emite para se movimentar e captar alimentos).

Existem, também, seres vivos, como a paramécia, que possuem vacúolos contrácteis, que são organelos

celulares com função de efetuar o controlo osmótico da célula.

Atividade 4 – Osmose

Resumo da atividade

A atividade designada «Osmose» pretende que os alunos analisem a passagem de água através de uma

membrana semipermeável, neste caso, a membrana celular. Durante esta atividade, o aluno irá observar

diferenças em células vegetais colocadas em meios de montagem de diferentes concentrações. No final, o

aluno deverá ser capaz de concluir que o fenómeno de osmose se refere ao movimento da água do meio

menos concentrado em soluto para o meio mais concentrado em soluto. Os principais conceitos envolvidos

nesta atividade são: célula vegetal, osmose, membrana celular, vacúolo.

A atividade «Osmose» é formada por uma questão-problema, pelas previsões e pelas constatações

decorrentes da atividade realizada. Tendo por base a questão-problema, o professor deve alargar o debate

ao grupo turma, sendo que no final os alunos registam os resultados desse debate.

Antes da realização da atividade é necessário preparar as soluções de cloreto de sódio. Para preparar a

solução de cloreto de sódio a 9% deve dissolver 9 gramas de cloreto de sódio (vulgar sal de cozinha) por cada

100 mL de água. Para preparar a solução de cloreto de sódio a 20% deve dissolver 20 gramas de cloreto de

sódio (vulgar sal de cozinha) por cada 100 mL de água.

Questão- problema

Como se comportam as células vegetais quando são colocadas em meios com diferentes concentrações?


O principal objetivo desta atividade é estudar a influência de diferentes concentrações do meio exterior no

comportamento das células vegetais.

27

Tendo por base a questão-problema, o professor deve alargar o debate ao grupo turma. Durante este

debate o professor deve conduzir os alunos a refletirem sobre a ocorrência de movimentos de água através

da membrana celular, do meio menos concentrado em soluto para o meio mais concentrado. O professor

pode introduzir a atividade, de modo a que os alunos preencham uma tabela semelhante à seguinte com as

suas previsões (cf. tabela 8).

Meio de montagem Movimento de água (para o exterior ou para o interior

da célula)

Água destilada

Cloreto de sódio a 20%


Tabela 8: Exemplo de tabela para registos das previsões dos aluno.

Protocolo

Material

- MOC

- lâminas de vidro

- lamelas de vidro

- material de dissecção (bisturi, tesoura, pinça, agulha)

- papel de limpeza

- água destilada

- etiquetas

- solução de cloreto de sódio a 9%


- material fresco para observação: flores vermelhas de rosa

Procedimento

1. Utilizando a pinça, destacar três fragmentos da epiderme da página superior dos órgãos que selecionar.

2. Colocar um dos fragmentos numa gota de água destilada, entre lâmina e lamela. Marcar a lâmina com a

letra A.

3.Colocar outro fragmento entre lâmina e lamela numa gota de solução de cloreto de sódio a 20%. Marcar a

lâmina com a letra B.

4. Colocar outro fragmento entre lâmina e lamela numa gota de solução de cloreto de sódio a 9%. Marcar a

lâmina com a letra C.

28

5. Observar as três preparações ao MOC e esquematizar as observações.

6. Colocar uma ou duas gotas de água destilada sobre a lâmina B, junto a um dos bordos da lamela. Do lado

do bordo oposto, com papel de filtro, absorver o líquido de montagem. Deste modo substituirá a solução de

cloreto de sódio por água.

7. Colocar uma ou duas gotas de cloreto de sódio a 20% sobre a lâmina A, junto a um dos bordos da lamela.

8. Do lado do bordo oposto, com papel de filtro, absorver o líquido de montagem. Deste modo substituirá a

água destilada por solução de cloreto de sódio.

9. Observar e registar as alterações que se observam.


Solicitar aos alunos o registo das observações, através de um desenho. Pode-se usar como exemplo as

seguintes tabelas.

Meio de montagem: água destilada


Meio de montagem: solução de cloreto de sódio a 20%






O que observo: o vacúolo ocupa todo o volume da

célula fazendo com que o núcleo seja pressionado

contra a parede celular





O que observo: o vacúolo diminui de volume

29



Algumas conclusões…

- Em A o vacúolo ocupa todo o volume da célula, fazendo com que o núcleo seja pressionado contra a

parede celular. Isto deve-se ao facto de haver entrada de água do exterior para dentro do vacúolo da célula.

Desta forma, os pigmentos presentes no vacúolo dispersam-se apresentando a célula uma tonalidade mais

clara.

- Na situação B o vacúolo diminui de volume indicando que houve saída de água do vacúolo da célula para o

exterior da célula. Desta forma, os pigmentos presentes no vacúolo ficam mais concentrados sendo evidente

a coloração da célula mais intensa.

- Em C o vacúolo ocupa praticamente todo o volume da célula. No entanto, o conteúdo celular não exerce

pressão sobre a parede celular, como acontece na situação A.

- Quando o cloreto de sódio é substituído por água, a concentração de sais diminui. Deste modo, a água

movimenta-se para o interior do vacúolo da célula e, desta forma, aumenta o seu volume, passando o

vacúolo a ocupar praticamente todo o volume da célula. Por seu lado, quando a água destilada é substituída

pela solução de cloreto de sódio, a concentração de sais aumenta. A água sai do vacúolo e este diminui de

volume, passando a ocupar um pequeno volume da célula.


Os sistemas biológicos são altamente organizados, mantendo-se num estado especial de não equilíbrio com

o seu meio externo, estando o meio intracelular em contraste com o meio extracelular. Este estado especial

designa-se steady-state e caracteriza-se por a velocidade de transferência de matéria e energia para o

interior do sistema ser igual à velocidade de transferência de matéria e energia para o exterior do sistema.

Devido à existência de mecanismos de regulação eficazes, a manutenção do steady-state implica sempre





O que observo: o vacúolo ocupa quase todo o

volume da célula, mas o conteúdo celular não

exerce pressão sobre a parede celular

30

trocas de substâncias entre os sistemas e o seu meio exterior. A nível celular e molecular, estas trocas estão

relacionadas com processos de difusão, osmose e transporte ativo.

A membrana celular separa o meio intracelular do meio extracelular e permite a passagem de substâncias

em ambos os sentidos, passagem essa que difere de substância para substância, podendo por isso afirmar-se

que a membrana celular apresenta permeabilidade seletiva. O modo como cada substância atravessa a

membrana plasmática depende da sua dimensão, da afinidade dos lípidos, do estado de ionização e da

permeabilidade apresentada pela membrana a essa substância. Existem, assim, diferentes tipos de

transportes transmembranares:

• Transportes Não Mediados – Difusão Simples (por exemplo, osmose)

• Transportes Mediados – Por exemplo, a difusão facilitada

As células das pétalas das plantas apresentam geralmente um vacúolo de grandes dimensões que contém

pigmentos dissolvidos em água, conferindo a cor característica às pétalas. Quando as células das pétalas são

colocadas em água destilada, a água entra para o vacúolo, aumentando este de volume, o que se reflete na

compressão do citoplasma e do núcleo contra a parede celular. Neste caso a célula ficou túrgida,

apresentando uma cor mais clara, devido à menor concentração dos pigmentos. No entanto, quando as

células das pétalas são colocadas numa solução concentrada de cloreto de sódio a água movimenta-se do

vacúolo para o exterior da célula, fazendo com que o volume diminua de volume. A cor fica,

consequentemente, mais intensa e o citoplasma desprende-se parcialmente da parede celular. Neste caso a

célula ficou plasmolisada.

A osmose refere-se à passagem de água através de membranas seletivamente permeáveis, sendo explicada

por diferenças de concentração de soluto nos dois meios. Este processo não envolve mobilização de energia

e o fluxo de água é dado sempre do meio com menor concentração em soluto (hipotónico) para o meio com

maior concentração em soluto (hipertónico). Quando a concentração do soluto é igual nos dois meios, eles

dizem-se isotónicos e o fluxo de água é igual nos dois sentidos.

Atividade 5 – Osmose em batatas

Resumo da atividade

A atividade designada «Osmose em batatas» pretende que os alunos analisem e comparem a mobilidade da

água em meios de diferentes concentrações. Durante esta atividade, o aluno irá observar diferenças em

material vegetal colocado em meios de montagem de diferentes concentrações. No final, o aluno deverá ser

capaz de concluir que o fenómeno de osmose se refere ao movimento da água do meio menos concentrado

31

em soluto para o meio mais concentrado em soluto. Os principais conceitos envolvidos nesta atividade são:

célula vegetal, osmose, meio hipertónico, meio hipotónico, meio isotónico.

A atividade «Osmose em batatas» é formada por uma questão-problema, pelas previsões e pelas

constatações decorrentes da atividade realizada. Tendo por base a questão-problema, o professor deve

alargar o debate ao grupo turma, sendo que no final os alunos registam os resultados desse debate,

refletindo sobre a ocorrência de movimentos de água, do meio menos concentrado em soluto para o meio

mais concentrado.

Antes da realização da atividade é necessário preparar as soluções de cloreto de sódio. Para preparar a

solução de cloreto de sódio a 0,9 % deve dissolver 0,9 gramas de cloreto de sódio (vulgar sal de cozinha) por

cada 100 mL de água. Para preparar a solução de cloreto de sódio a 20 % deve dissolver 20 gramas de

cloreto de sódio (vulgar sal de cozinha) por cada 100 mL de água.

Questão- problema

Como se comportam cilindros de batata quando são colocadas em meios com diferentes concentrações?


O professor pode introduzir a atividade, de modo a que os alunos preencham uma tabela semelhante à

seguinte com as suas previsões.

Meio de montagem Comprimento do cilindro de batata (maior, menor, igual)

Água destilada


Cloreto de sódio a 0,9%

Tabela 11: Tabela exemplificativa para registos das previsões da atividade.

Protocolo

Material

- furador de rolhas

- régua

- etiquetas

- pinça

- papel absorvente

- caixas de Petri

- água destilada

32

- solução de cloreto de sódio a 0,9%


- material fresco para observação: batatas

Procedimento

1.Com o auxílio do furador de rolhas, cortar 3 cilindros de batata exatamente com o mesmo comprimento

(por exemplo, 7 centímetros).

2.Colocar um dos cilindros de batata numa caixa de Petri e cobrir com água destilada. Marcar com a letra A.

3.Colocar outro cilindro de batata numa caixa de Petri e cobrir com solução de cloreto de sódio a 0,9%.

Marcar com a letra B.

4.Colocar o restante cilindro de batata numa caixa de Petri e cobrir com solução de cloreto de sódio a 20%.

5.Marcar com a letra C.

6.Deixar em repouso durante 1 hora.

7.Usando as pinças, remover cuidadosamente, os cilindros de batata dos recipientes e colocá-los em

diferentes pedaços de papel absorvente.

8.Medir, o mais corretamente possível, o comprimento dos cilindros, em centímetros, com uma régua.


Solicitar aos alunos o registo das observações, através da seguinte tabela.

Tabela 12: Tabela exemplificativa para registo das observações.

Algumas conclusões

- Para a finalização desta atividade é necessário esperar uma hora, uma vez que com o passar do tempo o

movimento da água (para o interior da batata ou para o seu exterior) decorre de acordo com o gradiente de

concentração do soluto. A perda ou o ganho de água provoca a diminuição ou o aumento do tamanho dos

cilindros de batata.

Meio extracelular Comprimento da batata (em cm)

Início Final

A 7 cm Igual ao inicial

B 7 cm Maior que o inicial

C 7 cm Menor que o inicial

33

- Na situação A, o cilindro de batata foi mergulhado em água destilada, verificando-se que o seu

comprimento é igual ao comprimento inicial, devido a este meio ser isotónico. Por seu lado, na situação B, o

cilindro de batata foi mergulhado numa solução de cloreto de sódio a 0,9%, verificando-se que o cilindro

aumentou ligeiramente de tamanho (cerca de 0,1 cm). Isto acontece devido a este ser um meio hipotónico,

ocorrendo a turgescência celular. Por fim, na situação C o cilindro de batata foi colocado numa solução de

cloreto de sódio a 20%, diminuindo cerca de 0,3 cm de comprimento, devido a este um meio hipertónico,

ocorrendo a plasmólise celular.

















Nesta experiência é possível verificar que a água atravessou as membranas celulares semipermeáveis das

células da batata, movimentando-se no sentido do meio mais concentrado. Assim, na situação B (solução de

cloreto de sódio a 0,9%) a batata absorveu água, porque o meio extracelular é menos concentrado,

enquanto na situação C (cloreto de sódio a 20%) perdeu água, porque o meio extracelular é mais

concentrado. Estes processos ocorrem por osmose.






34

Atividade 6 – Osmose em raízes

Resumo da atividade

A atividade designada «Osmose em raízes» pretende que os alunos analisem o processo de osmose, através

da simulação do fenómeno de absorção de água pelas plantas através das suas raízes. No final, o aluno será

capaz de concluir que o fenómeno de osmose se refere ao movimento da água do meio menos concentrado

em soluto para o meio mais concentrado em soluto. Os principais conceitos envolvidos nesta atividade são:

célula vegetal, osmose, meio hipertónico, meio hipotónico, meio isotónico.

A atividade «Osmose em raízes» é formada por uma questão-problema, pelas previsões e pelas constatações


ao grupo turma, sendo que no final os alunos registam os resultados desse debate. Após a realização da

atividade os alunos deverão registar as principais conclusões a que chegaram.

Questão- problema

Como ocorre a absorção de água numa raiz?


O que vai acontecer à raiz da cenoura (perde ou

“ganha” água…)

Sacarose a 25%

Tabela 13: Exemplo de tabela para registo das previsões dos alunos.

Protocolo

Material

- furador de rolhas

- tubo de vidro estreito (1 a 2 mm de diâmetro interno)

- gobelé de 500 mL

- caneta de acetato

- régua

- água

- solução de sacarose a 25%

35

- material fresco para observação: cenoura

Procedimento

1.Com o auxílio do furador de rolhas, fazer uma cavidade numa raiz de cenoura.

2.Encher a cavidade com uma solução de sacarose a 25%.

3.Introduzir o tubo estreito de vidro na cavidade da cenoura, de modo que a fique bem vedado.

4.Colocar a cenoura no gobelé (previamente cheio de água) de modo que o tubo de vidro fique na vertical.

5.Marcar o nível inicial da solução no tubo.

6.Observar o nível no tubo ao fim de 30 minutos, durante cerca de duas horas, com o auxílio de uma régua.

7.No final deste procedimento deve obter, aproximadamente, a seguinte situação (cf. figura 4).

Figura 4: Montagem experimental (Leal et al., 1995).


Solicitar aos alunos o registo das observações, através da seguinte tabela.

Tabela14: Registo das observações (exemplo de tabela a disponibilizar aos alunos).

Algumas conclusões

- Numa situação normal de passagem de água do solo para o interior de uma raiz, indica qual dos meios é

hipertónico e qual é hipotónico.

Tempo (minutos) Nível da água no tubo (em cm)

30

60

90

120

36

- Numa situação de passagem de água do solo para o interior de uma raiz, o solo é o meio hipotónico e a raiz

é o meio hipertónico.

- A elevação do nível da água no tubo de vidro comprova a semelhança do procedimento com o processo de

absorção de água pelas plantas. Neste caso, a cenoura funciona como uma membrana semipermeável em

que há passagem da água para o seu interior e deste para o tubo estreito de vidro.

















A osmose nas plantas ocorre porque a solução existente no interior da raiz é mais concentrada do que na

terra ao seu redor. Assim, a solução do solo passa para dentro da planta. Nesta experiência, a cenoura

funciona como uma membrana semipermeável em que há passagem da água para o seu interior.






37

Atividade 7 – Osmose em células animais

Resumo da atividade

A atividade designada «Osmose em células animais» pretende que os alunos analisem o processo de osmose

em células animais, bem como algumas das suas consequências para o volume celular, incluindo a possível

lise celular. No final da atividade, o aluno deverá ser capaz de concluir que o fenómeno de osmose se refere

ao movimento da água do meio menos concentrado em soluto para o meio mais concentrado em soluto. Os

principais conceitos envolvidos nesta atividade são: célula animal, osmose, meio hipertónico, meio

hipotónico, meio isotónico.

A atividade «Osmose em células animais» inclui uma questão-problema, as previsões e as constatações


ao grupo turma, sendo que no final os alunos registam os resultados desse debate. Após a realização da

atividade os alunos deverão registar as principais conclusões a que chegaram.

Antes da realização da atividade é necessário preparar as soluções de cloreto de sódio (vulgar sal de cozinha)

a 20%, 9 % e 4%. Para preparar a solução de cloreto de sódio a 20% deve dissolver 20 gramas de cloreto de

sódio por cada 100 mL de água; para preparar a solução de cloreto de sódio a 9% deve dissolver 9 gramas de

cloreto de sódio por cada 100 mL de água; por fim, para preparar a solução de cloreto de sódio a 4% deve

dissolver 4 gramas de cloreto de sódio por cada 100 mL de água.

Questão- problema

Qual é o efeito da osmose em células animais?


Meio de montagem Variações de volume das células do sangue




Tabela 15: Exemplo de tabela para o registo das previsões da atividade.

Protocolo

Material

- MOC

- lâminas de vidro

38

- lamelas de vidro

- pipeta de Pasteur




- material fresco para observação: sangue de aves (obtido facilmente num talho)

Procedimento

1.Com o auxílio de uma pipeta de Pasteur colocar uma gota de sangue em três lâminas de vidro.

2.Colocar uma gota da solução de cloreto de sódio a 20% numa lâmina de vidro. Marcar essa lâmina com a

letra A.

3.Colocar uma gota da solução de cloreto de sódio a 9 % em outra lâmina de vidro. Marcar essa lâmina com

a letra B.

4.Por fim, colocar uma gota da solução de cloreto de sódio a 4 % na terceira lâmina de vidro. Marcar a

lâmina com a letra C.

5.Observar ao microscópio.


Solicitar aos alunos o registo das observações, através do preenchimento das seguintes tabelas. Pode-se

utilizar como exemplo as tabelas abaixo apresentadas.







O que observo: a célula perde água

39

Meio de montagem: solução de cloreto de sódio a 9 %


Meio de montagem: solução de cloreto de sódio a 4 %


Algumas conclusões

- Na lâmina de vidro A, o meio extracelular é hipertónico, logo a água vai sair da célula, verificando-se uma

diminuição do volume celular. Por seu lado, na lâmina de vidro C o meio extracelular é hipotónico, a água

entra na célula podendo, em alguns casos, levar à lise celular, devido ao aumento do volume celular para lá

da capacidade elástica da membrana celular.
















O que observo: corresponde ao meio isotónico





O que observo: a célula aumenta de volume, podendo

ocorrer lise celular

40











O mecanismo de osmose pode ser analisado com o auxílio das células do sangue. Tal como as restantes

células animais, as hemácias não possuem parede celular. Quando são colocadas numa solução muito pouco

concentrada (hipotónica), o fluxo contínuo de água para o interior da célula pode conduzir ao aumento do

volume celular para lá da capacidade elástica da membrana, acabando por ocorrer lise celular (a própria

célula rebenta).

Atividade 8 – Cromatografia de folhas verdes

Resumo da atividade

A atividade relativa à cromatografia pretende que os alunos reconheçam a presença de vários pigmentos

fotossintéticos nas folhas das plantas. Para tal, numa primeira fase proceder-se-á à obtenção de uma

solução de clorofila bruta que será posteriormente sujeita a uma cromatografia em papel. No final da

atividade, o aluno será capaz de concluir que as folhas, além de clorofila, possuem outros pigmentos

fotossintéticos.

Os principais conceitos envolvidos nesta atividade são: folha, pigmentos fotossintéticos, célula vegetal.

A atividade «Cromatografia de folhas verdes» é constituida por uma questão-problema, pelas previsões e

pelas constatações decorrentes da atividade realizada. Tendo por base a questão-problema, o professor

deve alargar o debate ao grupo turma, sendo que no final os alunos registam os resultados desse debate.

Durante este debate o professor deve conduzir os alunos a refletirem a diversidade de pigmentos

fotossintéticos. O professor pode introduzir a atividade, de modo a que os alunos registem as suas previsões.

Questão - problema

Por que razão as folhas das plantas são verdes?

41


Os alunos deverão prever que nas folhas existem pigmentos fotossintéticos, nomeadamente as clorofilas.

Nesta fase, não será de esperar que os alunos prevejam a presença dos restantes pigmentos fotossintéticos.

Protocolo

Material

- acetona

- almofariz

- gunil

- gobelé de 100 mL

- placa de Petri

- vareta de vidro

- areia fina

- tesoura

- papel de filtro

- material fresco para observação: folhas de espinafre

Procedimento

1.Num almofariz, colocar as folhas de espinafre cortadas, juntamente com um pouco de areia fina.

2.Triturar bem com o auxílio do pilão.

3.Adicionar um pouco de acetona.

4.Agitar com a vareta de vidro.

5.Filtrar o preparado para o gobelé de 100 mL.

6.Colocar o filtrado numa placa de Petri.

7.Introduzir o papel de filtro dobrado no preparado.

8.Aguarde 15 minutos.


Solicitar aos alunos o registo das observações, através de um desenho.

NOTA: Após alguns minutos pode observar-se a existência de, pelo menos, duas cores: verde, que

corresponde às clorofilas clorofila a e clorofila b, e uma cor alaranjada, correspondente aos carotenoides.

42

Algumas conclusões

- A trituração das folhas permite destruir as paredes e as membranas celulares de modo a facilitar a

dispersão dos pigmentos fotossintéticos.

- A acetona é um solvente orgânico, o que permite a extração dos pigmentos fotossintéticos.

-Os resultados obtidos nesta experiência permitem concluir que existem diferentes pigmentos

fotossintéticos nas células vegetais.


A fotossíntese é um processo biológico através do qual as plantas, e outros seres fotoautotróficos convertem

energia luminosa em energia química e produzem compostos orgânicos (glicose), oxigénio gasoso (O2) e

água (H2O).

Nos cloroplastos das células dos seres vivos que realizam a fotossíntese, como por exemplo os espinafres,

existem pigmentos que têm a capacidade de captar a radiação luminosa necessária para a realização da

fotossíntese (pigmentos fotossintéticos), como a clorofila.

A cromatografia é uma técnica que permite separar misturas de substâncias. Nela há sempre uma fase

móvel (etanol ou acetona) e uma fase estacionária (papel de filtro); a mistura de pigmentos distribui-se

entre as duas fases de acordo com a sua afinidade química, permitindo separar os seus componentes,

porque cada um deles move-se com velocidades diferentes. Quando se introduz o papel filtro na solução de

clorofila bruta, o solvente sobe por capilaridade, transportando os pigmentos em função do seu grau de

solubilidade no solvente. Esses pigmentos vão ficando depositados no papel de filtro a diferentes níveis por

ordem crescente do seu grau de solubilidade. Ao fim de algum tempo conseguem observar-se bandas de

diferentes cores que correspondem aos diferentes pigmentos constituintes da clorofila bruta.

Atividade 9 – Amido nas folhas

Resumo da atividade

A atividade relativa à deteção de amido nas folhas de plantas pretende que os alunos reconheçam a

produção de amido como resultante do processo de fotossíntese, bem como a importância da luz nesse

processo. No final da atividade, o aluno deverá ser capaz de concluir que as plantas são capazes de produzir

o seu próprio alimento.

Os principais conceitos envolvidos nesta atividade são: folha, célula vegetal, fotossíntese, amido.

A atividade é composta por uma questão-problema, pelas previsões e pelas constatações decorrentes da

atividade realizada. Tendo por base a questão-problema, o professor deve alargar o debate ao grupo turma,

sendo que no final os alunos registam os resultados desse debate. Durante este debate o professor deve

43

conduzir os alunos a refletirem sobre a fotossíntese e o resultado dos processos fotossintéticos para a

planta, nomeadamente a produção de compostos orgânicos. Além disso, será necessário que os alunos

reconheçam a importância da luz para a realização da fotossíntese e a consequente produção de compostos

orgânicos. O professor pode introduzir a atividade, de modo a que os alunos registem as suas previsões.

Para a realização desta atividade é necessário que as plantas sejam colocadas em local escuro durante três

dias e, de seguida, cobrir duas folhas totalmente com papel de alumínio e outras duas folhas parcialmente.

Após este procedimento, a planta deve ser colocada em local iluminado, pela luz solar, durante dois dias. Só

após estes cuidados poderá efetuar esta atividade.

Questão - problema

Por que razão existe amido em folhas verdes?


Folha Presença/ausência de amido

Totalmente coberta

Parcialmente coberta

Descoberta

Tabela 19: Registo de previsões:exemplo de tabela.

Protocolo

Material

- tina

- gobelés de 250 mL

- papel de alumínio

- placa de aquecimento

- placas de Petri

- pinça

- tesoura

- água

- álcool a 90%

- água iodada

- material fresco para observação: planta de sardinheira

44

Procedimento

1.Colocar a planta num local escuro durante três dias.

2.Após os três dias, retirar a planta do escuro. Cobrir duas folhas, na sua totalidade, com papel de alumínio e

outras duas folhas, parcialmente, com papel de alumínio.

3.Colocar a planta em local iluminado pela luz solar, durante dois dias.

4.Cortar três folhas: uma que esteve completamente tapada; outra que esteve parcialmente tapada; e um

terceira que esteve destapada.

5.Ferver num gobelé 200 mL de água e colocar individualmente cada uma das folhas na água a ferver

durante 60 segundos. Esta operação evita que as folhas fiquem quebradiças e aumenta a permeabilidade

das células à solução de iodo.

6.Preparar um banho-maria numa tina e colocar no seu interior um gobelé com 150 mL de álcool a 90%,

aquecendo-o cuidadosamente até à ebulição.

7.Colocar as três folhas individualmente no álcool até que fiquem com uma cor esbranquiçada.

8.Passar cada uma das folhas por água a ferver.

9.Colocar um pouco de água iodada em três placas de Petri.

10.Introduzir cada uma das folhas em caixas de Petri diferentes.


Solicitar aos alunos o registo das observações, através do preenchimento da tabela (cf. tabela 20).


Algumas conclusões

- A folha é colocada em água a ferver para interromper todas as reações e para quebrar as paredes celulares.

Por outro lado, esta operação evita que as folhas fiquem quebradiças e aumenta a permeabilidade das

células à solução de iodo.

- As folhas ficam esbranquiçadas devido à remoção dos pigmentos fotossintéticos.

- A água iodada é indicadora da presença de amido, alterando a sua cor para azul/violeta na sua presença.

Folha Presença/ausência de amido

Totalmente coberta Ausência

Parcialmente coberta Presença (embora em alguns locais possa não ser

evidente)

Descoberta Presença

45

- Esta atividade demonstra a ocorrência de fotossíntese nas plantas.


A fotossíntese é um processo biológico através do qual as plantas, e outros seres fotoautotróficos convertem

energia luminosa em energia química e produzem compostos orgânicos (glicose), oxigénio gasoso (O2) e

água (H2O). Nos cloroplastos das células dos seres vivos que realizam a fotossíntese, existem pigmentos que

têm a capacidade de captar a radiação luminosa necessária para a realização da fotossíntese (pigmentos

fotossintéticos), como a clorofila.

A glicose, produzida durante a fotossíntese é armazenada na forma de amido. O amido é um composto fácil

de identificar, pois a adição de iodo (água iodada ou soluto de Lugol) a suspensões de iodo provoca o

aparecimento de uma cor azul/violeta.

Com esta atividade, os alunos serão capazes de reconhecer a importância da luz para a fotossíntese, através

das diferenças entre as plantas que recebem a luz solar e as que estão privadas dessa luz.

Atividade 10 – Capilaridade

Resumo da atividade

A atividade relativa à capilaridade pretende que os alunos reconheçam a ocorrência destes fenómenos nas

plantas. No final da atividade, o aluno será capaz de concluir que as plantas são capazes de transportar água

e outras substâncias através de tubos existentes no seu interior, nomeadamente no caule.

Os principais conceitos envolvidos nesta atividade são: capilaridade, caule.

Tendo por base a questão-problema, o professor deve alargar o debate ao grupo turma. Durante este

debate o professor deve conduzir os alunos a refletirem sobre a ocorrência de processos de transporte de

substâncias ao longo do caule de uma planta. Esta atividade apresenta resultados mais rápidos em dias

quentes, uma vez que nestes dias a coloração ocorre mais rapidamente. Em dias frios este processo é mais

demorado. Por outro lado, recomenda-se que a observação da cor das pétalas decorra no dia seguinte à

realização do procedimento experimental.

Questão - problema

É possível colorir pétalas brancas de flores?


Solicitar aos alunos que procedam ao registo das suas previsões, utilizando uma tabela (cf. tabela 21).

46

Planta Cor das pétalas

Colocada em água com corante

azul

Colocada em corante alimentar

vermelho

Colocada em água

Tabela 21: Exemplo de tabela a utilizar para o registo das previsões.

Protocolo

Material

- gobelés de 500 mL

- tesoura

- água

- corante alimentar (azul e vermelho dão melhores resultados)

- material fresco para observação: cravos brancos (quanto mais curtos os cravos, mais rápida será a

coloração)

Procedimento

1.Encher três gobelés de 500 mL com água.

2.Adicionar corante azul a um dos gobelés e corante vermelho a outro gobelé, de modo a que fiquem com

uma cor escura. (Não é necessário contar as gotas, mas certifique-se de que a mistura esteja bem

concentrada, ou seja, o corante esteja bem forte). O terceiro gobelé permanece apenas com água.

3.Cortar três caules de cravos, de forma a ficarem com cerca de 5 centímetros de altura a mais em relação

ao gobelé e mergulhe-os imediatamente nos gobelés.

4.Observar a cor das pétalas no dia seguinte.

47


Solicitar aos alunos o registo das observações, através do preenchimento de uma tabela. Sugere-se que se

utilize uma tabela à semelhança da apresentada (cf. tabela 22).


Algumas conclusões

- As pétalas ficaram coloridas porque a água corada foi transportada, por pequenos capilares, desde a ponta

do caule que estava em contato com a água até as pétalas das flores.

- O fenómeno que permite corar as pétalas dos cravos é a capilaridade.


A capilaridade nas plantas representa o modo como estes seres vivos conseguem conduzir a água com os

nutrientes necessários à sua sobrevivência desde as suas raízes até às suas folhas. A capilaridade é a

capacidade de um líquido ser conduzido por tubos muito finos. Quando se coloca um tubo fino em água,

esta sobe pelas paredes do tubo de vidro até uma certa altura. No entanto, a altura da coluna de água no

tubo de vidro depende do diâmetro do tubo. Quanto mais fino o tubo, maior a altura da coluna de água que

se forma.

Nas plantas, o xilema tem como função transportar a água e respetivos solutos absorvidos pela raiz até às

restantes partes da planta e, devido às paredes espessadas dos seus tubos, conferir suporte mecânico às

plantas.

Nesta experiência, os cravos foram colocados num líquido com corante, e esse líquido foi levado através do

xilema até às suas flores, colorindo-as.

Planta Cor das pétalas

Colocada em água com corante

azul Azul

Colocada em corante alimentar

vermelho Vermelha

Colocada em água Branca

48

Física

«…designação atual da ciência…que se ocupa do estudo dos

aspetos da natureza cuja compreensão pode ser sistematizada em

termos de princípios elementares e leis universais.»

49

Propostas de atividades para o 3º ciclo do ensino básico – Atividades de física e química

Enquadramento curricular

O conjunto de protocolos apresentados neste guião estão de acordo com as orientações curriculares para a

disciplina de ciências físico-químicas, cobrindo todos os temas abordados ao longo do 3º ciclo.

Através desta seleção de atividades experimentais pretende-se desenvolver atitudes de interesse e gosto

pela ciência, promovendo a educação científica, recorrendo a exemplos práticos e do dia-a-dia. Assim,

espera-se que os alunos sejam colocados em situações a partir das quais possam manipular materiais,

investigar dependências e relações entre conceitos e elaborar conclusões com espírito crítico. As atividades

experimentais servem para captar a atenção dos alunos, motivando-os a estudar ciência representando

oportunidades fundamentais para desenvolver competências de decisão, análise e compreensão de

fenómenos.

Os protocolos seguintes encontram-se dividos em atividades de Física e em atividades de Química,

organizada na seguinte tabela:

Terra no Espaço

Terra em transformação

Sustentabilidade na Terra

Viver melhor na Terra

ATIVIDADE Forças e movimentos

Materiais Energia Reações químicas

Som e luz

Mudança global

Forças e movimentos

Eletricidade e magnetismo

Estrutura da

matéria

F01 F02 F03 F04 F05 F06 F07 F08 F09 F10 Q01 Q02 Q03 Q04 Q05 Q06 Q07 Q08 Q09 Q10

50

Mecânica

«…parte da física que tem por objeto o estudo dos movimentos

dos corpos, das forças que produzem esses movimentose do

equilibrio das forças sobre um corpo em repouso.»

51

F01 – Foguetão de esponja

Resumo da atividade

Esta atividade pode ser realizada no âmbito de várias temáticas do currículo de ciências físico-químicas do 3º

ciclo, nomeadamente, quando se aborda o tema de Exploração espacial no tema organizador Terra no

Espaço e sempre que se fala de forças e seus efeitos.

Encontra-se dividiva em duas partes: a primeira corresponde à construção do foguetão e, a segunda, à

realização de testes ao objeto construído para responder à questão-problema.

Questão-problema

A distância alcançada pelo foguetão depende da inclinação com que este é lançado?

Protocolo - 1ª parte

Material

- cilindro de esponja 30 cm (com orifício de diâmetro 1,2cm)

- elástico grosso (6mm)

- fita adesiva extra forte em PET

- covete esferovite

- tesoura

Procedimento

1.Usar a tesoura para cortar o tubo de espuma com 30 cm de comprimento.

2.Numa das extremidades desse tubo, fazer 4 cortes opostos de 8 cm de comprimento, para preparar o que

será a cauda do foguetão.

3.Com a esferovite cortar um quadrado de 10 cm de lado.

4.Cortar esse quadrado em dois triângulos, por uma das diagonais do quadrado.

5.Cortar a ponta dos dois triângulos, dando resultado a dois trapézios de base igual à diagonal do quadrado.

6.Num dos trapézios fazer um corte da base maior até metade da sua altura.

7.No outro trapézio fazer um corte semelhante, mas partindo da base menor.

Figura 1: Esquema passos 6 e 7.

52

8.Encaixar os dois pedaços de esferovite, um no outro, unindo-os pelas fendas feitas nos passos 6 e 7 – estão

feitas as asas do foguetão.

9.Deslizar as asas pelas fendas e o colocar fita adesiva o final do tubo de espuma de forma a garantir que

estas não saem.

10.Cortar 12 cm de fita adesiva e dividi-la ao meio, ficando com dois pedaços de 12 cm de comprimento mas

mais finos.

11.Na extremidade do tubo que não tem as asas, colar o elástico, fazendo passar a fita adesiva por dentro do

elástico e depois acoplando esses materiais ao tubo.

12.Apoiar o foguetão sobre um dos lado mais estreitos de uma régua de 50 cm, colocando o elástico numa

das pontas da régua.

13.Deslizar o foguetão no sentido de esticar o elástico ao máximo (semelhante ao que se faz com uma fisga)

e soltá-lo.

Figura 2: esquema da montagem final

Protocolo – 2ª parte

Cada grupo tem de realizar três ensaios para cada um dos ângulos de lançamento e perceber que variáveis

estão em causa neste problema:

- Controlo: massa do foguetão, elongação do elástico;

- Independente: ângulo de lançamento;

- Dependente: distância alcançada.

Material

- foguetão

- elástico

53

- fita métrica

- quadrante

- régua de madeira de 1 m

Procedimento

1.Prender um fio ao ponto preto no canto superior direito do quadrante.

2.Prender uma massa de 10 g na extremidade solta do fio.

3.Colar o quadrante na régua de madeira.

4.Apoiar o foguetão sobre um dos lado mais estreitos de uma régua de madeira, colocando o elástico numa

das pontas da régua.

5.Deslizar o foguetão no sentido de esticar o elástico ao máximo (semelhante ao que se faz com uma fisga) e

soltá-lo.

6.Garantir que, cada vez que se realiza um ensaio, se mantém a distância que se estica o elástico (usar a

graduação da régua).

7.Inclinar a régua para que o fio coincida com a marca de 30⁰ (ou outro dos ângulos da tabela) e soltar o

foguetão.

8.Medir a distância alcançada pelo foguetão.

9.Registar os valores de distância medidos.

Nota: Realizar esta atividade na rua, num espaço amplo.

Tabela 1: Tabela de registo da distância alcançada pelo foguetão.

Ângulo de

lançamento (⁰)

Distância alcançada

(m)

Distância

média (m)

30

45

60

54

Resultados e conclusão

Calcular a média da distância alcançada para cada ângulo e responder à questão problema.


A distância percorrida por um projétil ao longo da horizontal é chamada alcance. O alcance de um projétil

varia com a velocidade inicial com que é lançado e com o ângulo de lançamento. Nesta atividade os alunos

podem testar diferentes ângulos de lançamento e concluir sobre qual dos três ângulos em estudo

corresponde a um alcance maior.

Figura 3: Quadrante

55

F02 – Tornado num frasco

Resumo da atividade

Nesta atividade pretende-se observar o comportamento de um fluido de regime laminar. Esta atividade

pode ser explorada tanto na unidade de movimentos e forças, como na unidade mudança global.

Questão-problema

Como se movimentam as massas de ar num tornado?

Protocolo

Material

- frasco

- colher

- água

- purpurinas

- líquido da louça

Procedimento

1.Encher o frasco com água.

2.Juntar 10 ml de detergente da louça e uma colher de purpurinas.

3.Agitar, realizando movimentos circulares.

Explicação teórica e reposta à questão-problema

No regime laminar o fluido move-se em camadas que não se misturaram. Cada camada move-se com

velocidades diferentes, percorrendo trajetórias paralelas.

Quando se agita o frasco as camadas de fluido, dentro do seu interior, vão adquirir velocidades diferentes.

Inicialmente, as camadas que se encontram fora, em contacto com as paredes do recipiente, estarão a

mover-se mais rápido. Assim que se pára a agitação, as camadas mais afastadas do centro param de se

mover enquanto as de dentro ainda realizam movimento.

56

Termodinâmica

«…parte da física que estuda as relações quantitativas e as

possibilidades de transformação de energina calorífica em energia

mecânica e vice-versa.»

57

F03(1) – Saco de chá flutuante

Resumo da atividade

Esta atividade permite explorar como se transfere energia sob a forma de calor, ajudando a explicar como o

calor «se espalha» numa sala, fenómeno conhecido por correntes de convecção. Os mecanismos de

transferência de energia são estudados, geralmente no 7º ano, numa das unidades de química.

Questão - problema

Como se transfere a energia no ar?

Protocolo

Material

- saqueta de chá

- fósforos

- tabuleiro

Procedimento

1.Retirar o conteúdo da saqueta, incluindo o agrafo que possa estar a prender a etiqueta da saqueta.

Pretende-se utilizar apenas o papel da saqueta.

2.Desenrolar a saqueta e deixar a abertura voltada para cima.

3.Moldar a saqueta para que se assemelhe com um cilindro de papel.

4.Acender um fósforo e queimar a parte superior da saqueta.

F03(2) – Serpentina

Resumo da atividade

Esta atividade permite explorar como se transfere energia sob a forma de calor, ajudando a explicar como o

calor «se espalha» numa sala, fenómeno conhecido por correntes de convecção.

Os mecanismos de transferência de energia são estudados, geralmente no 7º ano, numa das unidades de

química.

Questão - problema

Como se transfere a energia no ar?

58

Protocolo

Material

- folha de alumínio

- tesoura

- régua

- fio e agulha

- lamparina

- fósforos

Procedimento

1.Cortar um quadrado de folha de alumínio com 12 cm de lado.

2.Com a tesoura, cortar em espiral até se chegar ao centro do quadrado.

3.Enfiar a linha na agulha e fazer um nó no fio.

4.Passar o fio pelo centro da espiral, para que quando se estica o fio na vertical, seja possível ter a espiral

pendurada.

5.Acender a lamparina.

6.Segurar a espiral pelo fio, imediatamente acima da chama, mas sem tocar nesta.

7.Passado uns segundos observa-se a espiral a rodar.

Explicação teórica das atividades F03

F03 (1): À medida que a chama consome a saqueta, esta vai ardendo até que, antes de se consumir

completamente, ascende levemente até desaparecer. A convecção corresponde ao mecanismo de

transferência de calor em fluidos como o ar e a água.

A massa de ar imediatamente acima da saqueta em chamas, aumenta de temperatura, tornando-se mais

densa e subindo. Quando o papel da saqueta tem uma massa muito pequena é facilmente arrastado com a

massa de ar quente formada. Assim que o ar arrefece no cimo da sala, as cinzas da saqueta de chá voltam a

descer.

F03 (2): O movimento das correntes de convecção formadas devido ao aquecimento provocado pela chama

da lamparina, fazem com que a serpentina gire.

59

F04 – Marshmallow energético

Resumo da atividade

Nesta atividade constrói-se um calorímetro simples para determinar a energia libertada na combustão de

um marshmallow. Assim, é relativamente fácil determinar a quantidade aproximada de energia que

ingerimos quando comemos este doce. É adequada para o 7º ano, na unidade da Energia.

Questão - problema

Quantas calorias tem um marshmallow?

Protocolo

Material

- folha de cartão (10 x 25 cm)


- elástico

- tesoura

- plasticina

- Marshmallow

- clip

- copo de medida/proveta

- frasco 250 ml

- luvas resistentes ao calor

- papel vegetal para bolos

- cronómetro

Procedimento

1.Forrar o cartão com a folha de alumínio e fazer um cilindro, prendendo o cartão com um elástico.

2.Fazer dois cortes, opostos, numa das extremidades do cilindro, para este se segurar melhor na vertical.

3.Colocar uma bola de plasticina, do tamanho de uma noz, no centro da forma de papel. Cobrir a plasticina

com papel de alumínio.

4.Esticar um clip e apoiá-lo verticalmente na plasticina. Fazer um gancho na extremidade livre do clip.

5.Prender o marshmallow ao gancho.

6.Colocar 50 ml de água no frasco.

7.Medir e registar o valor da temperatura da água.

8.Com um fósforo, acender o marshmallow em diferentes pontos.

60

9.De imediato, colocar a estrutura de cartão por cima, com o marshmallow no centro.

10.Apoiar o frasco por cima do cilindro de cartão e iniciar o cronómetro.

11.Quando o marshmallow parar de arder, parar o cronómetro e medir a temperatura da água e registar

esses valores, usando a tabela abaixo para o registo.

Tabela 2: Registo de resultados F05


A glucose reagiu com o oxigénio produzindo energia. A unidade que traduz a energia dos alimentos é a

caloria, que corresponde à energia necessária para elevar a temperatura, em 1 ⁰C, de um grama de água.

Para se determinar as calorias do marshmallow:

Energia (em calorias) = (massa da água) x (variação da temperatura) x (calor específico da água)

Nota:

1 cm3 de água = 1g de água

Capacidade calorífica da água = 1 caloria/g ºC

Variação da temperatura = temperatura final – temperatura inicial (em ºC)

Temperatura inicial (⁰C)

Temperatura final (⁰C) ΔT (⁰C) Δt (s)

61

Acústica

«…ciência do som, que trata essencialmente do estudo da

produção, comportamento e reação…de todos os tipos de ondas e

vibrações elásticas em qualquer meio.»

62

F05 – propagação do som

Resumo da atividade

Esta atividade enquadra-se na unidade Som e Luz e permite fazer a introdução ao fenómeno de propagação

do som e mostrar como o som se propaga em diferentes meios.

Questão- problema

Como descobrem os pesqueiros onde pescar?

Protocolo

Material

- diapasão

- gobelé 250 ml

- água

Procedimento 1.Encher o gobelé até à marca dos 250 mL.

2.Deixar estabilizar a água até que não se note qualquer movimento.

3.Fazer vibrar o diapasão e, imediatamente, mergulhá-lo cerca de 1 cm na água.

Resposta à questão-problema

Com esta atividade é possível verificar que o som resulta da propagação de perturbações num determinado

meio. O meio em causa é a água, o que ajuda a fazer a ligação com a questão problema. O som resulta da

propagação da vibração das partículas e isso permite que seja utilizado pelos pesqueiros para avaliar em que

zona do mar se encontra um cardume. A propriedade do som que fundamenta o funcionamento desse

sistema conhecido por sonar, é a reflexão do som.


O som propaga-se através de um meio devido à vibração das partículas que

o constituem. Por essa razão não se propaga no vazio, pois não existem

partículas que transmitam essa perturbação. A reflexão do som acontece,

tal como a reflexão da luz, e a sua velocidade varia consoante as

características do meio.

Como indica a figura (cf. Figura 4), a ondas sonoras atingem um objeto e Figura 4: ilustração da reflexão do som.

63

são refletidas por este. No caso dos pesqueiros, os sonares analisam as ondas refletidas pelos cardumes

ajudando na orientação da melhor zona de pesca.

64

Ótica

«…parte da física que se ocupa da luz e dos fenómenos da visão.»

65

F06 – forno solar Resumo da atividade

A construção de um forno solar aborda um conjunto de conceitos de unidades diferentes estudadas no 7º e

8º ano. No caso do 7º ano, enquadra-se na unidade sobre Energia, uma vez que prova que a radiação solar

altera a temperatura dos objetos, e também, se adequa à unidade Som e Luz, quando se fala na reflexão da

luz em espelhos planos e nas propriedades da luz.

Esta atividade envolve duas etapas: a de construção do forno e a da sua utilização para responder à questão

problema.

Questão-problema

É possível usar o forno solar para cozinhar?

Protocolo – 1ª parte - CONSTRUÇÃO DO FORNO

Material


- cartão

- régua

- lápis

- cola batom

- corda

Procedimento

1.Cortar 12 retângulos de cartão de medidas 24 cm x 61 cm.

2.Desenhar em cada um desses cartões o seguinte esquema e recortar os cartões pela linha.

Figura 5: modelo a ser copiado para os cartões.

66

3.Fazer os orifícios indicados à esquerda e dobrar os cartões ao longo das linhas desenhadas a tracejado.

4.Passar a corda por todos os orifícios, cuja dobra adjacente deve ser feita para fora. Apertar a corta para

que a estrutura se pareça ao interior de uma concha.

5.Com a cola e o papel de alumínio, forrar o que será o interior do forno.

6.Apertar um pouco mais o cordel, se for necessário, utilizar uma tira de madeira presa à corda, para servir

de maçaneta e garantir que todas as peças de cartão estão bem unidas umas às outras.

Construção do suporto do copo ou recipiente

Material

- 3 varetas de madeira de 35 cm

- 2 varetas de madeira de 29 cm

- elásticos de borracha

- fio resistente de metal

Procedimento

1.Primeiro começar por fazer 4 furos na parte mais interior do forno, por onde irão passar as duas varetas

mais compridas. Estas têm de ficar colocadas na vertical, e por trás da estrutura, o seu encaixe deve ser

reforçado com cartão, colando tiras de cartão em redor de cada extremidade. Para evitar que elas saiam da

montagem, enrolar elásticos de borracha nessas extremidades.

2.As varetas de 29 cm devem ser colocadas na horizontal, paralelamente ao chão. Para tal, fazer dois

orifícios na estrutura, entre o centro da estrutura e a vareta que já está colocada na vertical. Prender a

vareta horizontal e a vertical uma à outra com o fio de metal. Repetir este procedimento para a outra vareta.

3.De lado, tem de parecer que se tem um “L” desenhado com as varetas.

4.Unir a interseção das varetas com um fio, criando mais uma linha de apoio para o copo/recipiente.

Algumas questões

Por que razão se utiliza um espelho côncavo e não um espelho convexo?

Que tipo de feixe luminoso é originado quando a luz incide no espelho côncavo?

Por que razão se reveste o interior do forno com papel de alumínio?

Protocolo – 2ª parte

Nesta atividade pretende avaliar-se qual a temperatura máxima atingida por um determinada amostra de

água quando é colocada no forno solar. A partir d as conclusões, os alunos podem relacionar o volume de

água com a temperatura máxima atingida e inferir se o forno solar que construíram é adequado para cozer,

67

por exemplo, legumes. As variáveis em estudo são: a)controlo: intervalo de tempo; b) independente: volume

de água; c) dependente: temperatura. Cada grupo tem de realizar três ensaios para um determinado volume

de água.

Material

- forno solar

- copo ou gobelé revestido ou pintado de preto

- proveta

- água

- termómetro

- cronómetro

Procedimento

1.Medir o volume de água indicado pelo professor, usando a proveta.

2.Deitar essa água no gobelé revestido a preto.

3.Colocar o termómetro dentro do gobelé.

4.Posicionar o gobelé no forno solar.

5.Accionar o cronómetro e esperar 10 min.

6.Ao fim de 10 min, registar o valor da temperatura atingida pela massa de água.

7.Repetir este procedimento duas vezes.

8.Calcular a média de valores da temperatura.

Tabela 4: Registo de resultados atividade F06.

Volume de água (mL)

Temperatura (⁰C) Intervalo de tempo (s)

50

100

150

200

250

68

Conclusão

A resposta à questão-problema depende dos valores médios obtidos pelos alunos, para todos os volumes de

água indicados na tabela. No entanto, de uma forma geral, pode dizer-se que este forno aquece a amostra

de água mas não o suficiente para cozer alimentos. Talvez seja adequado para preparar chá.


Relembrar os diagramas de raios da reflexão da luz em espelhos côncavos que é o mais semelhante ao

espelho parabólico que construíram. É esperado que os alunos percebam que concentrando a radiação num

ponto, ou seja, formando um feixe luminoso convergente resultante da curvatura do espelho, é possível

concentrar os raios de luz num ponto, e com isso aquecer uma amostra de água.

opostas.

Figura 6: Propriedades da luz: espelhos.

opostas.

69

F07 – dispersão da luz num prisma

Resumo da atividade

Com esta atividade pretende mostrar-se que a luz é composta por diferentes radiações. Pode ser realizada

no âmbito da unidade Som e Luz, mais especificamente, quando se exploram as propriedades da luz.

Questão-problema

Como se formam os arco-íris?

Protocolo

Material

- prisma de vidro

- fenda simples

- suporte para a fenda

- lâmpada

- alvo

- base circular para colocar o prisma

- calha

- sala escura

Procedimento

1.Encaixar todos os elementos na calha pela seguinte ordem: lâmpada, fenda e respetivo suporte, suporte e

base circular, prima sobre essa base circular e, um pouco mais afastado, o alvo.

2.Ligar a lâmpada e garantir que o feixe de luz, que sai da fenda, atinge o prisma.

3.Rodar o prisma até encontrar o ângulo certo para que seja projetado o arco-íris no alvo.

Algumas conclusões

Quando um feixe de luz branca incide num prisma de vidro é possível observar a separação dessa radiação

nas radiações simples que a compõem. No caso do arco-íris, o que acontece é a dispersão da luz nas gotas de

água que compõem as nuvens, que neste caso atuam como pequenos prismas de vidro.


A luz propaga-se em todos os meios e no vazio e é constituída por radiações de diferentes comprimentos de

onda. Nessa atividade recorre-se à refração da luz - fenómeno que resulta da interação da radiação com um

determinado meio e que acontece quando a luz atravessa esse meio.

70

O raio refratado aproxima-se da normal, se a luz se propaga de um meio menos denso para um meio mais

denso.

Se a luz se propaga de um meio mais denso para um meio menos denso, o raio retratado afasta-se da

normal.

A normal é a linha perpendicular à superfície no ponto de incidência do raio. Imaginando um feixe de luz a

incidir num bloco de acrílico, caso o ângulo com que o feixe incide no bloco não for 0⁰, o que se verifica é

que o feixe atravessa o bloco mas sofre um desvio de trajetória porque atravessa um meio diferente do ar.

Resumindo:

- a velocidade da luz depende do material que esta atravessa;

- quando a luz atravessa materiais diferentes, a sua velocidade muda;

- quando os raios luminosos atravessam meios óticos diferentes, sofrem desvios e mudam de direção.

Figura 9: Esquema da dispersão.

normal

normal

Figura 7: refração da luz de um meio menos denso

para um mais denso.

Figura 8: refração da luz de um meio mais

denso para um menos denso

71

Eletricidade e magnetismo

«…A eletricidade é a parte da física que estuda os fenómenos que

têm origem na carga elétrica que aparece na natureza sob duas

manifestações: positiva e negavtiva. O magnetismo, por sua vez, é

a parte da física que estuda as propriedades dos ímanes.»

72

F08 – palha d’aço cintilante

Resumo da atividade

Esta atividade está enquadrada no tema de circuitos elétricos. Com esta atividade discute-se como se

relaciona a intensidade da corrente com a resistência elétrica de um dado condutor elétrico.

Questão-problema

Como ocorrem os curtos circuitos?

Protocolo

Material

- pilha de 9V

- tabuleiro

- palha de aço

Procedimento

1.Fazer uma bola não muito compacta, do tamanho de uma bola de ténis, com palha de aço.

2.Esticar os fios garantindo que permanecem em contato, mas que estejam um pouco mais separados.

3.Apagar as luzes ou ir para um local escuro.

4.Tocar com os terminais de pilha na palha-de-aço.

Sugestão: Para um efeito ser mais espetacular, tocar com a pilha em vários pontos diferentes para que se

vejam faíscas em vários locais.


Os fios da palha-de-aço apresentam ferro na sua constituição. Uma vez que estes fios se encontram

separados, estão rodeados por oxigénio, contrariamente ao ferro maciço, e essa presença de oxigénio

favorece a combustão. Quando os terminais da pilha entram em contacto com a palha-de-aço provocam um

fluxo de eletrões – corrente elétrica. Uma vez que a intensidade da corrente que percorre os fios é elevada,

e estes são muito finos e curtos e têm uma resistência elétrica muito baixa, é libertada energia sob a forma

de calor suficiente para que o fio entre em combustão.

73

F09 – Linhas de campo magnético

Resumo da atividade

A atividade enquadra-se nos conteúdos de eletricidade e magnetismo. Pretende-se que os alunos observem

a orientação das linhas de campo magnético provocadas pela atração e repulsão entre dois ímanes.

Questão - problema

Como funcionam as bússolas?

Protocolo

Material

- ímanes

- limalha de ferro em saleiro

- folha de papel A4 e A3

- bússolas

- papel

- lápis

- câmara de observação do campo magnético

Procedimento

Caso a Bancada não tenha uma estrutura em acrílico com um fluido e limalhas de ferro por dentro, pode

usar-se uma folha de papel.

1. Colocar um íman numa folha de papel branca.

2. Com o saleiro cheio de limalha de ferro, ir deitando por cima do íman e da folha. Este trabalho tem de ser

feito muito lentamente, para que as pequenas partículas se alinhem segundo as linhas de campo magnético.

3. Pode usar-se uma folha A4 e colocar dois ímanes, em fila, primeiro orientado polo norte com polo sul

(para se observar a forma das linhas no caso da atração magnética), ou polo norte com polo norte

(repulsão).


Espera-se que os alunos consigam chegar aos seguintes esquemas no passo 3 do procedimento:

Figura 10: Atração magnética. Figura 11: repulsão magnética.

74


Apenas alguns metais apresentam propriedades magnéticas, o níquel, ferro e o cobalto são os mais

abundantes. Isto significa, que estes metais podem ser transformados em imanes e possuir um campo

magnético.

A região à volta de um íman onde atuam as dforças magnéticas é chamada de campo magnético. Nos

diagramas, o campo magnético é representado por linhas de campo e o campo é mais forte onde as linhas

aparecem mais próximas, e é mais fraco à medida que a distnacia ao íman aumenta.

As bússolas funcionam porque o planeta Terra atua como um íman fraco permitindo a orintação da agulha

de uma bússola.

Costuma é haver alguma confusão entre os polos geográficos e os polos magnéticos, pois estes são

contrários – as agulhas das bussólas apontam para o polo norte, que corresponde ao polo sul magnético.

Figura 12: linhas do campo magnético terrestre

75

Química

«…ciência que estuda a natureza, as propriedades e as

transformações da matéria e das substâncias.»

76

Q01 – Areias movediças

Resumo da atividade

Analisar o comportamento de um fluido não-newtoniano quando é sujeito a diferentes interações/forças.

Esta atividade representa uma oportunidade para introduzir o tema dos mateirais, como se preparam e as

suas propriedades. Pode ser realizada no 7º e 9º ano quando se abordam as forças (física) e, no 7º ano, na

unidade sobre Materiais.

Questão - problema

Um fluido pode comportar-se como um sólido?

Protocolo

Material

- alguidar

- copo de medida

- colher

- água

- amido de milho

- luvas

Procedimento

1.Colocar, no alguidar, dois copos de amido de milho.

2.Adicionar um copo de água lentamente, mexendo sempre com as mãos.

3.Ir mexendo até que a mistura comece a escorrer das mãos e/ou parecer sólida quando pressionada com a

mão.


A mistura de amido de milho com água comporta-se como um fluido não-newtoniano. Um fluido deste tipo

apresenta comportamento de sólido e de líquido, consoante as forças a que está submetido, uma vez que a

sua viscosidade aparente varia conforme o tipo de deformação aplicada.

Quando se tentam retirar objetos de uma mistura deste tipo, é muito mais difícil fazê-lo de uma forma

repentina do que lentamente, uma vez que aos movimentos bruscos está associada a aplicação de uma força

com maior intensidade.

77

Q02 – Distinguir misturas homogéneas incolores

Resumo da atividade

A atividade seguinte descreve um método simples de disitnguir soluções de coloides. Quando se tem uma

mistura homogénea esta pode ser, ou não, uma solução. A atividade enquadra-se nos conteúdos da primeira

unidade de química estudada no 7º ano. A atividade divide-se em três partes:

- preparação de uma solução de cloreto de sódio;

- preparação de gelatina agar agar;

- teste da solução de cloreto de sódio e da gelatina.

Questão- problema

Solução ou coloide?

Protocolo

Material

- 2 gobelés de vidro 250 mL

- espátulas

- balança

- esguicho

- varetas

- água destilada

- gelatina agar agar

- cloreto de sódio

- ponteiro LASER

- placa de aquecimento

Procedimento

- Preparação de uma solução de cloreto de sódio:

1.Ligar a balança e colocar um dos gobelés no prato.

2.Selecionar a opção TARE, para o valor indicado passar a zero.

3.Utilizar a espátula para ir deitando o cloreto de sódio até se ter 20 g.

4.Retirar o gobelé da balança.

5.Adicionar 200 mL de água destilada.

6.Agitar com a vareta, até dissolver todo o cloreto de sódio.

78

- Preparação da gelatina agar agar:

1.Ligar a balança e colocar lo outro gobelé no prato.

2.Selecionar a opção TARE, para o valor indicado passar a zero.

3.Utilizar a espátula para ir deitando o pó de gelatina agar agar até se ter 5 g.

4.Retirar o gobelé da balança.

5.Adicionar 200 mL de água destilada.

6.Ligar a placa de aquecimento, próximo de 100 ⁰C.

7.Colocar o gobelé sobre a placa de aquecimento e ir agitando a mistura até toda a gelatina agar agar tiver

sido dissolvida.

8.Deixar arrefecer.

(No caso de não haver placa de aquecimento, os pontos 6 e 7 podem ser realizados utilizando um

tacho/copo de metal e um fogão).

Depois de realizadas as preparações anteriores, fazer incidir um feixe LASER de modo a que atravesse o

gobelé de um lado ao outro e observar o que acontece nos dois casos.


Uma forma de distinguir soluções de misturas coloidais é através do efeito de Tyndall. Ao se incideir um feixe

de luz numa solução, este vai atravessá-la sem ser visto, pois na solução o soluto se encontra dissolvido no

seu seio. No caso de uma mistura coloidal, o feixe é disperso pelas partículas que constituem o coloide que,

no caso da geltaina, corresponde a um gel (com uma fase sólida dispersa num líquido). Assim, as partículas

de gelatina dispersam a luz, sendo possível ver-se o trajeto do LASER quando atravessa a gelatina.

Q03 – Torre imiscível

Resumo da atividade

A densidade é uma propriedade física dos mateirias e com esta atividade pretende mostrar-se que esta

prorpiedade pode ajudar a distinguir-los. Outro aspeto que pode ser salientado é a questão dos líquidos

poderem ser ou não solúveis uns nos outros. Pode inserir-se como discussão na primeira unidade de

Química estudada no 3º ciclo.

79

Questão-problema

Os líquidos são solúveis uns nos outros?

Protocolo

Material

- proveta 100 ml

- óleo alimentar

- mel

- água

- líquido da loiça

- leite

- etiquetas

- gobelés 100ml

Procedimento

1.Colocar 50 ml de cada um dos líquidos que irão ser usados, em gobelés.

2.Etiquetar cada gobelé com o líquido correspondente.

3.Começar por deitar 20 mL de mel dentro da proveta.

4.De seguida deitar 20 mL de leite, na mesma proveta.

5.Deitar 20 mL dos seguintes líquidos, na proveta, respeitando a ordem: líquido da louça, água e óleo

vegetal.

6.Registar as observações na tabela seguinte.


Tabela1: registo de observações Q03


A propriedade que relaciona a massa de uma substância com o volume que esta ocupa chama-se massa

volúmica ou densidade. Dizer-se que uma substância tem maior densidade do que outra significa que,

Mais denso

Menos denso

80

considerando que as substâncias em causa têm o mesmo volume, essa substância tem maior massa do que a

outra. Tratando-se de dois líquidos com o mesmo volume, o que possuir maior massa afunda ou fica em

baixo, enquanto que o que possuir menor massa por unidade de volume fica por cima do líquido mais denso.

Q04 – Flocos de neve

Resumo da atividade

Com esta atividade, os alunos podem desenvolver várias competências laboratoriais, nomeadamente na

manipulação de material de laboratório e no manuseamento de reagentes menos comuns. O objetivo

principal é o de produzir cristais de tetraborato de sódio, usando um meio de cristalização – os escovilhões.

O resultado final assemelha-se a flocos de neve.

Questão-problema

Como são os flocos de neve?

Protocolo

Material

- escovilhões usados em trabalhos manuais

- fio

- gobelé 250 ml

- gobelé 100 ml

- lápis

- corante

- tesoura

- luvas

- lápis

- tetraborato de sódio

- água

Procedimento

1.Com a tesoura dividir um escovilhão em três partes iguais.

2.Juntar essas três partes para formar um ‘asterisco’ de seis tiras.

3.Segurar essas partes umas nas outras dobrando o escovilhão ( o seu interior é um fio de metal, por isso é

fácil prenderem essas partes umas às outras).

81

4.A estrutura construída tem de caber dentro do gobelé de 100 mL mas sem tocar no fundo.

5.Construir um suporte para o ‘asterisco’ com um lápis e um fio.

6.Atar um fio ao centro do ‘asterisco’ e o lápis à outra extremidade.

7.Apoiar o lápis na boca do gobelé e suspender o asterisco pelo fio, para dentro do gobelé (sem tocar no

fundo nem nas paredes).

8.Ferver 200 mL de água.

9.Adicionar à água quente duas colheres de sopa de tetraborato de sódio e agitar ao mesmo tempo.

10.Adicionar mais tetraborato de sódio até não ser possível dissolver mais desse sal na solução.

11.Deitar a solução preparada para dentro do golebé de 100 mL até cobrir totalmente o”asterisco”.

12.Esperar uma noite para que os cristais se formem em volta do escovilhão.


O tetraborato de sódio ao cristalizar, exibe cristais grandes que fazem lembrar os cristais dos flocos de neve

visto a microscópio.


O que acontece nesta experiência é a cristalização de uma substância usando como núcleo de cristalização

um escovilhão.

Em primeiro lugar prepara-se uma solução saturada de tetraborato de sódio, o que se realiza com água

quente porque este composto é mais solúvel em água a temperaturas mais altas.

Uma solução saturada num sal, é uma solução na qual não é possível dissolver mais soluto no seu seio.

A temperatura é um fator que influencia a solubilidade de um composto, existem compostos que sõa mais

solúveis a temperaturas mais baixas, o que não é o caso do tetraborato, daí se utilizar água quente.

A solução saturada ao arrefecer, faz com que se torne cada vez mais saturada, e o tetraborato que não pode

estar mais na solução acaba por cristalizar. Utiliza-se o escovilhão para dar um efeito mais agradável ao que

se pretende mostrar.

Q05 – cromatografia de um m&m

Resumo da atividade

Esta cromatografia pode ser inserida na discussão de separação de misturas abordada durante a primeira

unidade de Química do 7º ano.

Pretende separar-se nos seus componentes algumas das cores que compõem a cobertura dos m&m’s.

82

Questão-problema

Quantas cores tem um m&m?

Protocolo

Material

- copo/gobelé

- tira de papel de filtro

- pincel

- lápis

- régua

- secador

- água

- m&m’s

Procedimento

1.Desenhar uma linha numa das extremidades do papel de filtro, usando o lápis e a régua.

2.Recolher a camada de cor de um m&m usando o pincel que se encontra ensopado em água.

3.Colocar a cor recolhida fazendo uma bolinha na linha desenhada no ponto 1.

4.Repetir os passos 2 e 3 para um m&m de cor diferente.

5.Secar as duas gotas com um secador.

6.Colocar água no copo até cerca de 1 cm de altura.

7.Enrolar a extremidade do papel de filtro que não tem as gotas coloridas, e passar um clip no meio de

forma a apoiar o papel verticalmente no copo, com as gotas mergulhadas na água.

8.Aguardar que a água ao subir arraste e desvende as cores do m&m.

9.Registar as observações na tabela seguinte:

Cor do m&m Papel de filtro (colar papel de filtro depois de seco)

Cores separadas

Amarelo

Vermelho

Azul

Castanho

...

Tabela 2: Registo de observações atividade Q05.

83


Da realização desta atividade conclui-se que o pigmento vermelho é composto por duas cores: magenta e

amarelo. O m&m azul e o amarelo apresentam apenas a mesma cor, não se verificando nenhuma separação.


A cromatografia é um método de separação de componentes de uma solução que contêm vários solutos,

colocando essa solução (pigmento do m&m) num meio absorvente (neste caso, papel de filtro) e fazer-se

atravessar por um solvente móvel (neste caso a água). O solvente móvel ao deslocar-se pelo meio

absorvente irá arrastar os solutos presentes na solução em estudo, com velocidades diferentes,

evidenciando assim a sua composição.

Q06 – Pesca ao gelo

Resumo da atividade

A atividade permite estudar as mudanças de estado da água, podendo adequar-se no estudo da unidade de

energia do 7º ano. Pretende mostrar-se que é possível interferir no processo de fusão da água usando

cloreto de sódio.

Questão -problema

Por que razão se utiliza cloreto de sódio para derreter a neve nas estradas?

Protocolo

Material

- cubos de gelo

- cloreto de sódio

- fio de algodão de 30cm

- gobelé com água fria

- gobelé

Procedimento

1. Colocar um dos fios desenhando em S sobre os cubos de gelo, deixando de fora do copo 4 cm de fio.

2. Colocar alguns cristais de cloreto de sódio sobre o fio que está em contacto com o gelo.

3. Esperar 15 segundos e levantar o fio.

84


O sal diminui o ponto de fusão do gelo.


Ao se colocar o gelo na água iniciam-se dois processo: a fusão do gelo, porque a água se encontra a uma

temperatura superior conseuqentemente, a água envolvente começa a diminuir de temperatura.

Quando se coloca cloreto de sódio no cubo de gelo, o sal dissolve-se na água interferindo com o processo de

arrefecimento que se iniciou quando se colocou o gelo na água. Isto acelera a fusão do gelo, diminuindo a

temperatura de solidificação da água. Com isto forma-se mais água que vai diluir a solução de cloreto de

sódio existente. Quando isto acontece, o sal deixa de interferir na temperatura de solidificação do gelo e a

água volta a congelar na zona onde se encontra o fio, fazendo-o “colar” ao cubo de gelo momentaneamente.

O ponto de fusão corresponde à temperatura que uma sustãncia passa do estado sólido ao estado líquido.

A solidificação de uma substância ocorre à mesma temperatura do ponto de fusão, mas neste caso, o que

ocorre é a mudança de estado físico de líquido para sólido.

Q07 – Pasta de dentes de elefante

Resumo da atividade

A pasta de dentes de elefante corresponde à espuma que se forma depois de se adicionar fermento de

padeiro a uma mistura de peróxido de hidrogénio e detergente da louça. Esta atividade pode fazer-se

durante a exploração da temática reações químicas.

Questão-problema

O que pode influenciar a velocidade de uma reação?

Protocolo

Material

- proveta 50 ml

- proveta 100 ml

- 40 ml peróxido de hidrogénio (30 Vol)

- 20 ml detergente da louça

- 5 g fermento de padeiro (1 saqueta)

- corante

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Procedimento

Na proveta de 100 ml juntar o peróxido de hidrogénio, o detergente da louça e o corante. Preparar o

fermento, dissolvendo-o em 5 ml de água quente. De seguida, adicionar o fermento de padeiro e agitar

durante 5 segundos.


A espuma que se forma em grandes quantidades corresponde ao oxigénio libertado na reação envolvido

pelo detergente da louça. A reação de decomposição do peróxido de hidrogénio é descrita pela seguinte

equação química:

A reação de decomposição do peróxido de hidrogénio ocorre lentamente, à temperatura ambiente, com

produção de água e oxigénio. Essa situação é observada quando se coloca água oxigenada numa ferida pois

é possível observar a formação de bolhinhas e sentir a temperatura a subir.

Nesta demonstração, é utilizado fermento de padeiro como catalisador para aumentar a velocidade da

reação. A reação é de tal modo acelerada que se forma imensa espuma a qual corresponde ao oxigénio

libertado envolvido por detergente da loiça.

Um catalisador é uma substância utilizada para aumentar a velocidade de uma reação, sem reagir com os

reagentes.

Q08 – Indicador de couve-roxa

Resumo da atividade

Esta atividade enquadra-se com a unidade de reações químicas estudada no 8º ano, com especial ênfase nos

indicadores de ácido base.

A atividade pode dividir-se em dois momentos, o primeiro que corresponde à preparação do indicador, e o

segundo o de calibração do indicador preparado e classificação de líquidos usados no dia a dia.

Questão-problema

Qual o carácter químico (ácido ou básico) dos líquidos mais comuns nas nossas casas?

Figura 1: Equação química da decomposição do peróxido de hidrogénio.

86

Protocolo

Material

- couve–roxa

- água destilada

- coador

- gobelé 2L

- vareta

- tubos de ensaio

- suporte de tubos de ensaio

- papel indicador universal

- líquidos a testar: vinagre, sumo de limão, detergente da louça, lixívia diluída, …

Procedimento

1.Cortar a couve roxa aos bocados e colocar num tacho/gobelé com 1 litro de água destilada.

2.Deixar ferver até que a água mude de cor para roxo. Desligar a fonte de aquecimento.

3.Com ajuda do coador, coar a mistura e recolher o líquido.

4.Guardar o extrato de couve roxa no frigorífico quando não estiver a ser utilizado.

5.Quando for necessário utilizar o extrato, diluí-lo um pouco usando água destilada.

6.Colocar um pouco do líquido a testar em diferentes tubos de ensaio.

7.Deitar algumas gotas do indicador de couve-roxa nesses líquidos.

8.Registar as cores observadas na tabela abaixo.

9.Com uma vareta retirar uma gota de um dos líquidos presentes no tubo de ensaio.

10.Colocar essa gota no papel indicador e registar o valor de pH correspondente.

11.Repetir os passos 8 e 9 para todos os líquidos, assegurando que a vareta é limpa antes de cada utilização.

87

Tabela 3: registo atividade Q08


Quando se adicionam as gotas de indicador observa-se mudança de cor da mistura final. Essa cor vai variar

de acordo com o pH do líquido a testar. No caso do vinagre a cor será cor-de-rosa mas se for com lixívia a cor

resultante é o verde.

Um indicador de ácido base possui moléculas cuja estrutura se altera se estão em meio ácido ou em meio

básico. Essas moléculas são responsáveis pela coloração da solução ou mistura. Ao mudarem a sua estrutura

vão também alterar a cor que refletem.

Q09 – Embalagem foguetão

Resumo da atividade

A construção deste foguetão permite mostrar que a reação entre o vinagre e o bicarbonato de sódio. Pode

realizar-se no âmbito da temática as reações químicas.

Líquido

Cor da solução de couve roxa Valor de pH medido com o papel indicador

Sumo de limão

Lixívia

Limpa vidros

Leite

Detergente da louça

Vinagre

Gel de banho

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Questão-problema

Por que razão se adiciona fermento ao pão?

Protocolo

Material

- embalagem de filme fotográfico

- copo de plástico

- espátula

- bicarbonato de sódio

- água

- vinagre

- tabuleiro

Procedimento

1.Realizar esta atividade sobre um tabuleiro e, se possível, ao ar livre.

2.No copo de plástico misturar uma colher de bicarbonato de sódio com um pouco de água, de modo a que

o resultado seja uma pasta.

3.Colocar essa mistura na tampa da embalagem de filme fotográfico, de forma a preencher a sua cavidade

interior.

4.Deitar vinagre na embalagem, até que ocupe cerca de 1/3 do seu volume.

5.Para se fechar rapidamente a embalagem, aconselha-se a que se segure cada uma das partes com uma

mão diferente. Assim que a embalagem estiver fechada, virá-la ao contrário, ficando a tampa em contato

com o tabuleiro e afastar-se.


A embalagem vai sair disparada para cima, por isso convém que não estejam pessoas próximas da

montagem. O bicarbonato de sódio reage com o vinagre libertando dióxido de carbono. Com a libertação

desse gás aumenta a pressão no interior da embalagem o que, eventualmente, irá causar a separação dos

componentes da embalagem.

A relação desta atividade com esta reação é que a utilização de bicarbonato de sódio na cozinha tem

exatamente o mesmo objetivo – o de produzir dióxido de carbono. Neste caso, a libertação de dióxido de

carbono ajuda a que o pão cresça e se torne mais fofo.

89

Q10 – Orbitais deliciosas

Resumo da atividade

Uma forma de motivar os alunos a estudarem a Tabela Periódica e conhecerem bem os elementos do

hidrogénio ao cálcio passa pela realização desta atividade. O seu principal objetivo é, de uma forma

macroscópica, perceber como são formados os átomos e o que está presente no núcleo e como se

distribuem os eletrões nas diferentes orbitais. Esta atividade enquadra-se no 9º ano.

Questão-problema

Qual é a estrutura atómica dos átomos?

Protocolo

Material

- pintarolas

- cartolinas

- cola

- marcadores

Procedimento

1.Os alunos terão de fazer uma pesquisa prévia sobre orbitais moleculares dos átomos dos elementos do

hidrogénio ao cálcio.

2.Depois disso, basta escolherem que cores representam os eletrões, protões e neutrões e distribuir as

pintarolas pelos níveis de energia de cada átomo.

3.Assumir que as orbitais são circulares e que os eletrões se encontram sobre elas, em volta do núcleo, que

se encontra no centro e contém protões e neutrões.


Espera-se que os alunos construam posters como o da imagem (cf. Figura 2) Hidrogénio: o seu átomo tem 1

protão e 1 eletrão e não possui neutrões. Um átomo representa-se, genericamente po ,em que A

representa o número de massa e Z o número atómico. O número de massa corresponde à soma de número

de protões e neutrões, enquanto que o número atómico corresponde ao número de protões. No caso de um

átomo, este número atómico corresponde ao número de eletrões.

Ao nível do 3º ciclo, para a distribuição eletrónica refere-se que cada nível de energia pode conter no

máximo 8 eletrões, à exeção do primeiro nível que só pode ter 2 eletrões.

90

Figura 2: exemplo de um poster

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