PROFESSOR

caderno do

3a SRIE

ensino mdio

volume 4 - 2009

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Coordenao do Desenvolvimento dos Contedos Programticos e dos Cadernos dos Professores Ghisleine Trigo Silveira AUTORES Cincias Humanas e suas Tecnologias Filosoa: Paulo Miceli, Luiza Christov, Adilton Lus Martins e Ren Jos Trentin Silveira

Linguagens, Cdigos e suas Tecnologias Arte: Gisa Picosque, Mirian Celeste Martins, Geraldo de Oliveira Suzigan, Jssica Mami Makino e Sayonara Pereira Educao Fsica: Adalberto dos Santos Souza, Jocimar Daolio, Luciana Venncio, Luiz Sanches Neto, Mauro Betti e Srgio Roberto Silveira LEM Ingls: Adriana Ranelli Weigel Borges, Alzira da Silva Shimoura, Lvia de Arajo Donnini Rodrigues, Priscila Mayumi Hayama e Sueli Salles Fidalgo Lngua Portuguesa: Alice Vieira, Dbora Mallet Pezarim de Angelo, Eliane Aparecida de Aguiar, Jos Lus Marques Lpez Landeira e Joo Henrique Nogueira Mateos Matemtica Matemtica: Nlson Jos Machado, Carlos Eduardo de Souza Campos Granja, Jos Luiz Pastore Mello, Roberto Perides Moiss, Rogrio Ferreira da Fonseca, Ruy Csar Pietropaolo e Walter Spinelli Caderno do Gestor Lino de Macedo, Maria Eliza Fini e Zuleika de Felice Murrie Equipe de Produo Coordenao Executiva: Beatriz Scavazza Assessores: Alex Barros, Beatriz Blay, Carla de Meira Leite, Eliane Yambanis, Heloisa Amaral Dias de Oliveira, Jos Carlos Augusto, Luiza Christov, Maria Eloisa Pires Tavares, Paulo Eduardo Mendes, Paulo Roberto da Cunha, Pepita Prata, Renata Elsa Stark, Ruy Csar Pietropaolo, Solange Wagner Locatelli e Vanessa Dias Moretti Equipe Editorial Coordenao Executiva: Angela Sprenger Assessores: Denise Blanes e Luis Mrcio Barbosa Projeto Editorial: Zuleika de Felice Murrie Edio e Produo Editorial: Conexo Editorial, Edies Jogo de Amarelinha, Jairo Souza Design Grco e Occy Design (projeto grco) APOIO FDE Fundao para o Desenvolvimento da Educao CTP, Impresso e Acabamento Imprensa Ocial do Estado de So Paulo

Governador Jos Serra Vice-Governador Alberto Goldman Secretrio da Educao Paulo Renato Souza Secretrio-Adjunto Guilherme Bueno de Camargo Chefe de Gabinete Fernando Padula Coordenadora de Estudos e Normas Pedaggicas Valria de Souza Coordenador de Ensino da Regio Metropolitana da Grande So Paulo Jos Benedito de Oliveira Coordenador de Ensino do Interior Rubens Antonio Mandetta Presidente da Fundao para o Desenvolvimento da Educao FDE Fbio Bonini Simes de Lima

Geograa: Angela Corra da Silva, Jaime Tadeu Oliva, Raul Borges Guimares, Regina Araujo, Regina Clia Bega dos Santos e Srgio Adas Histria: Paulo Miceli, Diego Lpez Silva, Glaydson Jos da Silva, Mnica Lungov Bugelli e Raquel dos Santos Funari Sociologia: Heloisa Helena Teixeira de Souza Martins, Marcelo Santos Masset Lacombe, Melissa de Mattos Pimenta e Stella Christina Schrijnemaekers Cincias da Natureza e suas Tecnologias Biologia: Ghisleine Trigo Silveira, Fabola Bovo Mendona, Felipe Bandoni de Oliveira, Lucilene Aparecida Esperante Limp, Maria Augusta Querubim Rodrigues Pereira, Olga Aguilar Santana, Paulo Roberto da Cunha, Rodrigo Venturoso Mendes da Silveira e Solange Soares de Camargo Cincias: Ghisleine Trigo Silveira, Cristina Leite, Joo Carlos Miguel Tomaz Micheletti Neto, Julio Czar Foschini Lisba, Lucilene Aparecida Esperante Limp, Mara Batistoni e Silva, Maria Augusta Querubim Rodrigues Pereira, Paulo Rogrio Miranda Correia, Renata Alves Ribeiro, Ricardo Rechi Aguiar, Rosana dos Santos Jordo, Simone Jaconetti Ydi e Yassuko Hosoume Fsica: Luis Carlos de Menezes, Estevam Rouxinol, Guilherme Brockington, Iv Gurgel, Lus Paulo de Carvalho Piassi, Marcelo de Carvalho Bonetti, Maurcio Pietrocola Pinto de Oliveira, Maxwell Roger da Puricao Siqueira, Sonia Salem e Yassuko Hosoume Qumica: Maria Eunice Ribeiro Marcondes, Denilse Morais Zambom, Fabio Luiz de Souza, Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto, Isis Valena de Sousa Santos, Luciane Hiromi Akahoshi, Maria Fernanda Penteado Lamas e Yvone Mussa Esperidio

EXECUO Coordenao Geral Maria Ins Fini Concepo Guiomar Namo de Mello Lino de Macedo Luis Carlos de Menezes Maria Ins Fini Ruy Berger GESTO Fundao Carlos Alberto Vanzolini Presidente do Conselho Curador: Antonio Rafael Namur Muscat Presidente da Diretoria Executiva: Mauro Zilbovicius Diretor de Gesto de Tecnologias aplicadas Educao: Guilherme Ary Plonski Coordenadoras Executivas de Projetos: Beatriz Scavazza e Angela Sprenger COORDENAO TCNICA CENP Coordenadoria de Estudos e Normas Pedaggicas

A Secretaria da Educao do Estado de So Paulo autoriza a reproduo do contedo do material de sua titularidade pelas demais secretarias de educao do pas, desde que mantida a integridade da obra e dos crditos, ressaltando que direitos autorais protegidos*devero ser diretamente negociados com seus prprios titulares, sob pena de infrao aos artigos da Lei n 9.610/98. * Constituem direitos autorais protegidos todas e quaisquer obras de terceiros reproduzidas no material da SEE-SP que no estejam em domnio pblico nos termos do artigo 41 da Lei de Direitos Autorais. Catalogao na Fonte: Centro de Referncia em Educao Mario Covas

So Paulo (Estado) Secretaria da Educao. S239c Caderno do professor: qumica, ensino mdio 3a srie, volume 4 / Secretaria da Educao; coordenao geral, Maria Ins Fini; equipe, Denilse Morais Zambom, Fabio Luiz de Souza, Hebe Ribeiro da Cruz Peixoto, Isis Valena de Sousa Santos, Luciane Hiromi Akahoshi, Maria Eunice Ribeiro Marcondes, Maria Fernanda Penteado Lamas, Yvone Mussa Esperidio. So Paulo : SEE, 2009. ISBN 978-85-7849-445-2 1. Qumica 2. Ensino Mdio 3. Estudo e ensino I. Fini, Maria Ins. II. Zambom, Denilse Morais. III. Souza, Fabio Luiz de. IV. Peixoto, Hebe Ribeiro da Cruz. V. Santos, Isis Valena de Sousa. VI. Akahoshi, Luciane Hiromi. VII. Marcondes, Maria Eunice Ribeiro. VIII. Lamas, Maria Fernanda Penteado. IX. Esperidio, Yvone Mussa. X. Ttulo. CDU: 373.5:54

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Caras professoras e caros professores,

Este exemplar do Caderno do Professor completa o trabalho que zemos de reviso para o aprimoramento da Proposta Curricular de 5a a 8a sries do Ensino Fundamental Ciclo II e do Ensino Mdio do Estado de So Paulo. Graas s anlises e sugestes de todos os professores pudemos nalmente completar um dos muitos recursos criados para apoiar o trabalho em sala de aula. O conjunto dos Cadernos do Professor constitui a base estrutural das aprendizagens fundamentais a serem desenvolvidas pelos alunos. A riqueza, a complementaridade e a marca de cada um de vocs nessa elaborao foram decisivas para que, a partir desse currculo, seja possvel promover as aprendizagens de todos os alunos. Bom trabalho!

Paulo Renato SouzaSecretrio da Educao do Estado de So Paulo

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SumrioSo Paulo faz escola uma proposta curricular para o Estado Ficha do Caderno 7 8 5 orientao sobre os contedos do Caderno Situaes de Aprendizagem 10

Situao de Aprendizagem 1 Desequilbrios ambientais causados pela introduo de materiais na atmosfera 10 Situao de Aprendizagem 2 Poluio das guas: conhecendo para saber analisar e agir 29 Situao de Aprendizagem 3 Perturbaes na biosfera 44

Situao de Aprendizagem 4 Contribuies para a diminuio da poluio no planeta 56 Propostas de Situaes de Recuperao Propostas de questes para avaliao 59 60

Recursos para ampliar a perspectiva do professor e do aluno para a compreenso do tema 63 Consideraes finais 64

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CurriCulAr PArA o EStAdo

So PAulo FAz ESColA umA ProPoStA

Caros(as) professores(as),

Este volume dos Cadernos do Professor completa o conjunto de documentos de apoio ao trabalho de gesto do currculo em sala de aula enviados aos professores em 2009. Com esses documentos, a Secretaria espera apoiar seus professores para que a organizao dos trabalhos em sala de aula seja mais e ciente. Mesmo reconhecendo a existncia de classes heterogneas e numerosas, com alunos em diferentes estgios de aprendizagem, con amos na capacidade de nossos professores em lidar com as diferenas e a partir delas estimular o crescimento coletivo e a cooperao entre eles. A estruturao deste volume dos Cadernos procurou mais uma vez favorecer a harmonia entre o que necessrio aprender e a maneira mais adequada, signi cativa e motivadora de ensinar aos alunos. Reiteramos nossa con ana no trabalho dos professores e mais uma vez ressaltamos o grande signi cado de sua participao na construo dos conhecimentos dos alunos.

Maria Ins FiniCoordenadora Geral Projeto So Paulo Faz Escola

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FiChA do CAdErnoCiclos biogeoqumicos: preservao e desenvolvimento sustentvelnome da disciplina: rea: Etapa da educao bsica: Srie: Volume: temas e contedos: Qumica Cincias da Natureza e suas Tecnologias Ensino Mdio 3a 4 Poluio atmosfrica Poluio das guas Poluio por lixo plstico Perturbaes na biosfera causadas por pesticidas Ciclos biogeoqumicos

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oriEntAo SobrE oS ContEdoS do CAdErnoNeste bimestre que encerra o Ensino Bsico, a proposta que os alunos usem os conhecimentos qumicos j aprendidos ao longo das trs sries do Ensino Mdio para entenderem melhor alguns problemas sobre poluio causados pela interveno do ser humano no ambiente ao extrair recursos, transform-los, utiliz-los e descartar os resduos. Essas aes afetam os equilbrios biogeoqumicos que sustentam a vida no planeta. So sugeridas, ento, atividades que permitem a compreenso e a discusso de alguns desequilbrios ambientais. Voc deve se sentir livre para decidir com que profundidade ir trabalhar cada Situao de Aprendizagem com seus alunos. Explicaes qumicas mais detalhadas so fornecidas para melhor subsidiar seu trabalho. Neste bimestre sero retomados e ampliados conhecimentos referentes a alguns desequilbrios ambientais causados pela introduo dos gases SO2, CO2 e NOx, seus tempos de permanncia, suas solubilidades e seus efeitos, bem como possveis mudanas climticas a eles associados. Sero discutidas tambm as relaes entre as concentraes de poluentes atmosfricos e os riscos sade, a poluio das guas por esgotos domsticos e seu processo de tratamento, e os efeitos que os ons fosfato podem causar no meio aqutico. Prope-se, ainda, uma reflexo sobre o descarte de plsticos, assim como um estudo sobre os problemas causados pelo uso de pesticidas.

Competncias e habilidadesf Dominar o uso das linguagens qumica, matemtica e de outras reas do conhecimento para obter informaes e descrever problemas relacionados com a extrao, o processamento, o uso e o descarte de substncias, a fim de avaliar seus impactos na atmosfera, na hidrosfera e na biosfera. f Construir e aplicar conceitos das vrias reas do conhecimento para a compreenso de fenmenos decorrentes de processos naturais e tecnolgicos, discutindo possveis alternativas de solues para preservar a vida no planeta. f Selecionar, organizar, relacionar e interpretar dados e informaes contidos em tabelas, grficos e textos cientficos para enfrentar situaes-problema, como a elaborao de uma proposta experimental de separao de plsticos, usando para isso dados relativos s densidades. f Relacionar informaes e conhecimentos disponveis sobre poluio do ar, das guas e do solo associada a processos naturais como alteraes climticas, efeito estufa, aquecimento global, destruio da camada de oznio e outros, para construir argumentaes consistentes.

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f Recorrer aos conhecimentos desenvolvidos durante as aulas para saber fazer escolhas de consumo conscientes, defend-las e discuti-las na comunidade.

metodologias e estratgiasContinuando com o propsito de favorecer a participao efetiva dos estudantes na construo de seu conhecimento e do desenvolvimento de competncias relacionadas ao aprimoramento de sua cidadania, neste Caderno, como em todos os outros, procurou-se desenvolver o estudo de maneira que organize e valorize o que eles j conhecem do mundo fsico. Para isso, foram relembrados os ciclos do carbono, do oxignio, do enxofre e da gua, para que neles pudessem ser explicitados os impactos causados por atividades humanas.

Pesquisas sobre alguns impactos j estudados anteriormente, tanto em anotaes de sala de aula quanto em livros didticos, so propostas como auxiliares na organizao e no aprofundamento dos conhecimentos. Aulas expositivo-dialogadas, discusses entre pares, em grupos e com toda a classe, assim como seminrios e simulaes, so propostos para que os alunos desenvolvam competncias relativas comunicao e expresso, focalizando aspectos argumentativos.

AvaliaoPrope-se que os alunos sejam avaliados por sua participao em sala de aula, pela qualidade, consistncia, clareza e objetividade de seus argumentos, e pela execuo das tarefas solicitadas. Exerccios tambm so sugeridos.

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SituAES dE APrEndizAgEmSiTuAO DE APRENDizAgEM 1 DESEQuilBRiOS AMBiENTAiS CAuSADOS PElA iNTRODuO DE MATERiAiS NA ATMOSfERANesta Situao de Aprendizagem sero retomados e aprofundados conhecimentos relativos aos impactos causados na atmosfera por atividades humanas, j estudados em momentos anteriores. Consequncias como a intensificao do efeito estufa, a chuva cida e a diminuio da espessura da camada de oznio sero relacionadas introduo de determinadas substncias qumicas na atmosfera. Algumas transformaes qumicas envolvidas sero retomadas e outras sero estudadas pela primeira vez. Destaca-se aqui o papel ecolgico do ar atmosfrico como distribuidor, para todos os recantos do planeta, dos componentes indispensveis vida: o gs oxignio utilizado na respirao dos seres vivos, o dixido de carbono utilizado na fotossntese, o nitrognio na composio das protenas e a gua, presente, em seu ciclo natural, no ar atmosfrico sob a forma de vapor. Com esse estudo, o que se pretende subsidiar os estudantes com conhecimentos que os tornem aptos a ver, de uma nova ptica, a interveno do ser humano na natureza, em busca de seu bem-estar e de sua sobrevivncia, levando em conta tambm os impactos ambientais decorrentes dessa interveno. Pretende-se tambm mostrar a necessidade de mudana de estilo de vida, alm de estimular a compreenso de que no se deve pensar somente no bem-estar e na sobrevivncia da espcie humana, mas tambm na sobrevivncia do prprio planeta. Com isso, pretende-se alcanar certo grau de conscientizao que permita aos estudantes avaliarem por si mesmos os diferentes problemas a ser enfrentados e a contribuio que cada um pode e deve dar para a sua soluo.

tempo previsto: 5 aulas. Contedos e temas: ciclos biogeoqumicos; regies da atmosfera e suas caractersticas; poluentes atmosfricos e tempo de residncia seus efeitos sobre o ambiente e sobre os seres vivos; transformaes qumicas na atmosfera. Competncias e habilidades: buscar, selecionar e organizar informaes em fontes diversas sobre problemas de poluio; aplicar conhecimentos sobre fontes de emisso de gases poluentes e problemas por eles causados para promover aes solidrias. Estratgias de ensino: pesquisa de informaes em peridicos, livros didticos e paradidticos; aulas expositivo-dialogadas. recursos: livros didticos e paradidticos; materiais de outras sries. Avaliao: apresentao de tarefas; participao nas aulas.

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Atividade 1 os ciclos da matria e a existncia de vida no planetaEsta uma atividade introdutria, cujo objetivo desenvolver ideias que propiciem aos estudantes certo grau de conscientizao que lhes permitam compreender o importante papel do ar na troposfera (camada da atmosfera mais prxima da superfcie terrestre) nos chamados ciclos biogeoqumicos ciclos simulta Claudio RipinskasCO2(g) CO2(g)

neamente biolgicos, geolgicos e qumicos , os quais formam os pilares bsicos da vida e da sobrevivncia do ser humano. A figura a seguir ilustra o acoplamento dos ciclos do carbono, do nitrognio e da gua. Como se pode observar, no foram estabelecidas todas as relaes, mas fez-se um recorte para que o ciclo do nitrognio pudesse ser mais bem compreendido.N2(g)bactrias denitricantes desnitrificantes

H 2O transpirao

respirao H 2O fotossntese queimadas

bactrias xadoras

transpirao evaporao calcrio respirao uria ureia organismos em decomposio amnia fotossntese nitratos nitritos amnia

decompositores

petrleo

Acoplamento dos ciclos do carbono, do nitrognio e da gua.

Com a inteno de criar condies para que os alunos assumam o centro da atividade educativa, como agentes de seu aprendizado, pode-se iniciar a discusso do que a figura representa, propondo-lhes que a analisem e procurem correlacionar as informaes ali fornecidas, respondendo s questes formuladas para esse fim. Voc pode fazer uma transparncia caso haja retroprojetor disponvel ou usar a figura acima, que tambm consta no Caderno do Aluno CA, iniciando a Atividade 1.

A classe pode ser dividida em grupos e cada um deles responder a uma ou duas das questes propostas, em um limite de tempo estabelecido. Aps esse tempo, voc poder iniciar uma discusso, solicitando a cada grupo que apresente suas respostas e esclarecendo o que for necessrio. A anlise da figura e a discusso das questes visam permitir que os alunos organizem suas ideias a respeito de alguns ciclos biogeoqumicos e que percebam que eles se inter-relacionam, o que permitir a melhor compreenso das consequncias da emisso de gases para o equilbrio entre os ciclos.

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Questes para discusso e levantamento de ideias*1. A vida, pode-se dizer, est continuamente sendo recriada a partir dos mesmos tomos carbono (C), hidrognio (H), oxignio (O) e nitrognio (N) , presentes nos principais constituintes da matria viva: gua, carboidratos, gorduras, protenas e cidos nucleicos. Assim, esses tomos fazem parte de um ciclo permanente. Analise a figura apresentada e identifique, observando o sentido das setas, os materiais que so removidos da atmosfera e os que a ela so reconduzidos. Identifique tambm as suas fontes e os processos envolvidos. Nessas trocas, o que foi possvel observar? Que espcies qumicas constituem esses materiais? Claudio Ripinskas

2. O desenho abaixo pode ser inserido na figura que mostra o acoplamento dos ciclos do carbono, do nitrognio e da gua. Preencha adequadamente os retngulos que esto em branco, identificando os processos envolvidos. O que mostra essa ilustrao? De acordo com a figura, descreva um dos processos de transporte do dixido de carbono (CO2) e explique como ele absorvido e reconduzido atmosfera. 3. Quais processos naturais podem estar associados produo de dixido de carbono e podem contribuir para alterar sua concentrao na atmosfera? Que atividades humanas podem estar associadas emisso de CO2 e contribuir tambm para alterar a composio da atmosfera? Como? Utilize uma equao qumica ca-

DIXIDO DE CARBONO NA ATMOSFERA Respirao Combusto Respirao Fotossntese Chuva cida

Hidrosfera Combustveis fsseis Morte

* Todas essas questes constam no CA, em Questes para a Sala de Aula.

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paz de representar o processo de produo desse gs. 4. Analisando a figura, discuta o que pode acontecer se forem destrudas grandes reas florestais. Como isso pode afetar a composio da atmosfera? 5. Descargas eltricas na atmosfera fornecem a energia necessria para a ocorrncia de transformaes qumicas que resultam na fixao do nitrognio na forma de nitratos.

localize, na ilustrao inicialmente apresentada (questo 1), esse trajeto do nitrognio e represente, por equaes qumicas, as transformaes envolvidas nesse processo. 6. O esquema a seguir representa uma das rotas do elemento enxofre (S) na atmosfera. Descreva o trajeto do elemento enxofre, no composto sulfeto de hidrognio (H2S), quando introduzido na atmosfera, sofre transformaes e reconduzido ao solo. utilize equaes qumicas quando necessrio.

Atmosferah2SH2S da indstria SO2 da indstria SO2 vulcnico Decomposio de matria orgnica SO2 na gua da chuva H2SO4 na gua da chuva (NH4)2SO4 na gua da chuva

So2SO2 nas folhas

So3

h2So4

(nh4)2So4

Superfcie terrestre bem provvel que os alunos tenham dificuldades em responder s questes. O que se pretende que eles percebam que a atmosfera, em razo da concentrao de gs oxignio, um ambiente propcio ocorrncia de transformaes de oxidao, em que os gases nitrognio, oxignio e dixido de carbono so produzidos e reconduzidos para l. Ou seja, que h uma troca contnua das molculas desses gases entre a atmosfera, o solo, os oceanos e os organismos vivos, porm essa troca ocorre de tal maneira que as respectivas quantidades desses gases no ar permanecem praticamente constantes (no CA, aps essas questes, proposto um Desafio!).

grade de avaliao da Atividade 1A resposta questo 1 exige que o aluno analise a ilustrao que mostra o aco-

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plamento dos ciclos, observando o sentido das setas, para concluir que so removidos da atmosfera: o vapor de gua, por condensao e precipitao na forma de chuva; o nitrognio, por fixao, formando nitrato, nitrito e amnia; e o CO2, pela fotossntese, formao e dissoluo de rochas e sedimentos. So introduzidos na atmosfera: o CO2, por meio de vrios processos, como a combusto de combustveis fsseis, as erupes vulcnicas e a respirao de animais e plantas; o N2, pela desnitrificao; e o vapor de gua, pela transpirao dos vegetais e pela evaporao, formando nuvens. Os gases CO2, N2 e O2 e o vapor de gua so continuamente reciclados, sen-

do constitudos pelos mesmos tomos que constituem a matria viva, ou seja, as molculas de carboidratos, gorduras, protenas e gua. O ciclo esboado na questo 2 corresponde a algumas das rotas do CO2 na atmosfera. Os alunos podem identificar na figura o processo de respirao animal e vegetal, a combusto da madeira e a decomposio da matria orgnica, e associ-los aos ciclos. Para que a troca de molculas na atmosfera seja bem compreendida, ao discutir a questo, pode-se tomar a fotossntese e a respirao como exemplos. Algumas informaes sobre esses processos encontram-se a seguir:

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Fotossntese e respiraoA fotossntese um processo celular realizado por algas, por plantas e por certas bactrias, que consiste na obteno de acares a partir de CO2 e H2O, usando a energia solar absorvida pela clorofila. A equao da fotossntese pode ser assim representada: 6 CO2(g) + 6 H2O(l) luz solar C6H12O6(aq) + 6 O2 H = +2 820 kJ.mol-1.

Na fotossntese ocorre uma transformao de oxidorreduo, em que o carbono reduzido e o oxignio oxidado a dixido de carbono. Ela pode ser descrita pelas etapas: Oxidao da gua: 2 H2O(l) O2(g) + 4 H+(aq) + 4 eReduo do dixido de carbono em ausncia de luz solar: CO2(g) + 4 H+(aq) + 4 e- [CH2O](aq) + H2O(l) observao: [CH2O] representa a unidade bsica do acar (exemplo: glicose = [CH2O]6). A respirao dos animais e das plantas envolve a oxidao do acar, formando CO2 e H2O e liberando energia. [CH2O]n(aq) + O2(g) n CO2(g) + n H2O(l) H = -2 820 kJ.mol-1

Concluindo: o carbono removido da troposfera, fazendo parte do CO2, e transformado em acar (por exemplo, a glicose: C6H12O6) no decorrer da fotossntese. A glicose interage com o oxignio na respirao, formando CO2 e H2O. O dixido de carbono reconduzido atmosfera. Com a fotossntese, portanto, sua concentrao tende a decrescer, e com a respirao, tende a aumentar. Esses processos, inversos em termos de reagentes e de produtos, so biologicamente complementares: enquanto a fotossntese consome CO2 e energia e produz O2, a respirao consome O2 e produz CO2 e energia. Assim, por meio dessa discusso, pode-se relacionar conhecimentos estudados em Biologia com conhecimentos qumicos, ou seja, pode-se promover a integrao dos saberes disciplinares relativos ao entendimento e preservao da vida no planeta.

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Ao responder questo 3, os alunos podem citar as erupes vulcnicas. Voc pode, como exemplo, referir-se erupo do vulco Chaitn, na regio dos rios ao sul do Chile, ocorrida em maio de 2008. Alm de gases txicos, foram lanadas para a atmosfera partculas de cinzas que, transportadas pelo vento, alcanaram a Argentina. As cinzas contaminaram a gua potvel, algumas escolas foram fechadas e houve muitos casos de irritao dos olhos e de problemas respiratrios. Quanto s atividades humanas associadas emisso de CO2, os alunos podem citar as combustes a queima de combustveis fsseis, utilizados em motores automotivos e no aquecimento em indstrias e em termoeltricas. Podem ainda escrever equaes qumicas para representar o processo, como: C4H10(g) + 13/2 O2(g) 5 H2O(g) + 4 CO2(g) A questo 4 refere-se devastao das florestas. A eliminao das rvores reduz a fotossntese: menos CO2 ser removido da troposfera, e, como consequncia, sua concentrao no ar tende a se elevar. Na questo 5, quanto fixao do nitrognio atmosfrico, os alunos podem sugerir que descargas eltricas na atmosfera provocam a transformao de nitrognio atmosfrico em compostos nitrogenados. Aps sua formao, esses compostos podem ser arrastados por correntes de ar, dissolver-se na gua presente na atmosfera e atingir solos e guas sob a forma de chuva cida.

N2(g) + O2(g) 2 NO(g) 2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g) 2 NO2(g) + H2O(l) HNO2(aq) + HNO3(aq) Na questo 6, os estudantes devero observar que, numa primeira etapa, o H2S, proveniente da decomposio da matria orgnica ou de alguma indstria, oxidado a SO2(g), que reage com oxignio, formando SO3(g). 2 H2S(g) + 3 O2(g) 2 SO2(g) + 2 H2O(g) 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) Este, em contato com vapor de gua, forma H2SO4, que, por sua vez, forma com a amnia o sulfato de amnio, que reconduzido ao solo pela gua da chuva. SO3(g) + H2O(g) H2SO4(aq) H2SO4(aq) + 2 NH3(g) (NH4)2SO4(aq)

Atividade 2 Atmosfera terrestre: composio e regiesEsta Atividade tem por objetivo recuperar conhecimentos que os alunos j possuem sobre a composio do ar atmosfrico e ampli-los, para que possam refletir sobre os impactos ambientais causados por aes humanas. Os alunos devem relembrar a composio atmosfrica, j apresentada no 1o bimestre desta srie, e voc pode acrescentar outros dados,

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como mostra a tabela a seguir (a tabela a ser

preenchida encontra-se no CA, questo 1).

Composio do ar atmosfrico isento de vapor de gua (seco)Substncias Nitrognio Oxignio Argnio Dixido de carbono Nenio Hlio Metano Criptnio xido nitroso Hidrognio Xennio Oznio Amnia Dixido de enxofre Monxido de carbono Frmulas N2 O2 Ar CO2 Ne He CH4 Kr N2O H2 Xe O3 NH3 SO2 CO % em volume 78,1 20,9 9,34 10-1 3,14 10-2 1,80 10 1,5 10-4 1,00 10-4 2 10-5 5 10-5 8 10-6 7 10-6 ___ ___ ___-3

N2O) so produzidos por descargas eltricas no decorrer das tempestades. Na atmosfera existem materiais slidos chamados de particulados, de origem antropognica (resultante de atividades humanas) ou de origens naturais, constitudos por partculas slidas em suspenso, como partculas do solo levantadas pelo vento, carbono resultante das combustes incompletas e metais pesados, como fe, Mn e Pb, provenientes de indstrias metalrgicas, entre outras. Voc pode questionar os alunos por que no se incluiu o vapor de gua nessa tabela. Espera-se que eles cheguem concluso de que a quantidade de gua no ar atmosfrico varivel, uma vez que depende da temperatura e da taxa de evaporao. Se achar conveniente, trabalhe a converso de unidades, levando em considerao que a unio internacional de Qumica Pura e Aplicada (iuPAC) recomenda a unidade mol.l-1 e que os meios de comunicao e a legislao brasileira utilizam unidades como ppm, ppb ou g/m3. Continuando a aula, voc pode questionar como os componentes se distribuem na atmosfera e se toda a atmosfera apresenta a mesma densidade. O esquema a seguir mostra caractersticas da atmosfera at uma altura de cerca de 110 km, a partir da superfcie terrestre, dividida em regies com diferentes caractersticas (no CA, o esquema faz parte da Lio de Casa).

5,20 10-4

Pode-se informar que as espcies H2S, SO2 e CO provm de atividades vulcnicas; CH4, H2S e NH3 provm da putrefao de plantas e animais em condies anaerbias (ausncia de oxignio); e xidos de nitrognio (NO, NO2 e

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Claudio Ripinskas

Regies da atmosfera. Adaptado de: gRuPO DE PESQuiSA EM EDuCAO QuMiCA (gEPEQ). Interaes e transformaes III: Qumica e sobrevivncia: atmosfera, fonte de materiais. Qumica para o Ensino Mdio. guia do professor. So Paulo: Edusp, 2001.

Mais informaes sobre as diferentes camadas podem ser encontradas em livros didticos e paradidticos, como: TOlENTiNO, Mrio; ROCHA filHO, Romeu C.; SilVA, Roberto R. da. A atmosfera terrestre. So Paulo: Moderna, 2004.

importante ressaltar que na estratosfera que se forma a camada de oznio, que absorve a radiao ultravioleta (uV), protegendo, assim, as espcies vivas dos efeitos dessa radiao. A seguir, so apresentadas informaes sobre a formao do oznio na estratosfera, as quais podero ser discutidas com os alunos.

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Formao da camada de oznio na estratosfera f Dissociao de partculas O2 em tomos isolados sob a ao de radiaes ultravioleta (uV): O2 (g)h uV

2 O(g)

f interao entre o oxignio atmico e molculas de O2, resultando em O3: O(g) + O2(g) O3(g) f Decomposio do oznio, sob a ao de radiaes ultravioleta, reconstituindo o O2: 2 O3(g) 3 O2 (g)

As transformaes formao e decomposio do oznio constituem um sistema em equilbrio dinmico, em que O2 e O3 coexistem em contnua interveno e de maneira tal que suas concentraes se mantm constantes na estratosfera.

Pode-se pedir aos alunos que elaborem, em equipes, um pequeno texto contendo as informaes mais relevantes sobre a composio da atmosfera (consta no CA como questo 2 e Lio de Casa).

Atividade 3 Poluentes atmosfricos: tempo de permanncia, solubilidade e interaes na atmosferaAlguns problemas da poluio atmosfrica j foram tratados anteriormente (Cadernos da 1a srie, volumes 2 e 3). Nesta Atividade, outros aspectos sero abordados com a inteno de contribuir para a ampliao e o aprofundamento dos conhecimentos dos alunos, visando subsidiar suas decises sobre os problemas ambientais. Voc pode iniciar a atividade questionando os alunos: Quais so os poluentes atmosfricos que vocs conhecem? Por que so chamados poluentes?

grade de avaliao da Atividade 2A aula expositivo-dialogada introduz e retoma dados importantes sobre a atmosfera. Pode-se avaliar competncias relacionadas compreenso e comunicao de ideias (no

CA so propostas uma anlise de ilustrao das regies da atmosfera e duas possibilidades de pesquisa como Lio de Casa).

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O objetivo das perguntas conhecer as ideias que eles tm sobre um problema frequentemente abordado pelos meios de comunicao: a agresso ao meio ambiente causada pelo lanamento de poluentes. As questes apresentadas do abertura para contextualizar o tema desta Atividade e iniciar o estudo de alguns problemas que afetam os seres humanos, os materiais, a vegetao, a economia; enfim, a vida no planeta. Embora a composio mdia da atmosfera tenha se mantido constante desde os primrdios da humanidade, ela vem sofrendo alteraes significativas em decorrncia de atividades humanas (atividades antropognicas), como o lanamento de materiais Ano 1 930 local

gasosos e particulados em quantidades considerveis monxido de carbono (CO), dixido de carbono (CO2), xidos de nitrognio (NOx), xidos de enxofre (SO2 e SO3), oznio (O3), componentes volteis orgnicos (hidrocarbonetos, HC) e material particulado , impondo ameaas sade humana, degradando o meio ambiente e provocando alteraes climticas. Voc pode discutir quais so, de maneira geral, as fontes de emisso desses materiais, lembrando as atividades produtivas, a queima de combustveis etc. Se julgar conveniente, pode apresentar alguns exemplos de episdios agudos provocados pela contaminao do ar, como os citados a seguir. histrico no de bitos 60

Blgica, Regio industrial onde, aps inverso trmica, o ar ficou Vale do de tal forma poludo que provocou congesto das vias Rio Meuse respiratrias, especialmente em crianas e pessoas idosas. Mxico, Poza Rica Brasil, Bauru inglaterra ndia, Bhopal Durante uma inverso trmica, compostos de enxofre emitidos por uma indstria provocaram a internao de 320 pessoas acometidas por problemas respiratrios e nervosos. Doenas respiratrias agudas em 150 pessoas causadas por alergia ao p da semente de mamona, usada na fabricao de leo. Smog* O vazamento de isocianato de metila de uma indstria causou a morte de milhares de pessoas por edema pulmonar.

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9 700 de 3000 a 7000

fonte: DERiSiO, J. C. Introduo ao controle de poluio ambiental. 2. ed. So Paulo: Signus, 2007, p. 89.

* Poluio formada por xidos de nitrognio (NO2), compostos volteis orgnicos, aerossis etc. Provoca o agravamento de doenas associadas a problemas respiratrios.

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Pode informar ainda que h parmetros para medir a qualidade do ar no Estado de So Paulo, estabelecidos pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de So Paulo (Cetesb). A Cetesb mede a quantidade de material particulado

inalvel: MP10 (partculas no ar de tamanhos inferiores a 10 m), SO2, CO, NO2 e O3. A tabela a seguir mostra os critrios adotados pela Cetesb para classificar a qualidade do ar (no CA, a tabela encontra-se em Aprendendo a Aprender).

Classificao da qualidade do ar utilizada pela CetesbQualidade boa regular m Pssima ndice 0 - 50 51 - 100 mP10 (g/m3) 0 - 50 > 50 - 150 So2 (g/m3) 0 - 80 > 80 - 365 o3 (g/m3) 0 - 80 > 80 - 160 Co (ppm) 0 - 4,5 > 4,5 - 9 no2 (g/m3) 0 - 100 >100 - 320

inadequada 101 - 199 > 150 e 365 e 160 e < 200 > 9 e < 15 >320 e