Programa - Fisica e Quimica a 10 Ou 11 Anos

MINISTRIO DA EDUCAO

DEPARTAMENTO DO ENSINO SECUNDRIO

Programa de Fsica e Qumica A

10 ou 11 anos

Autores

Componente de Qumica Componente de Fsica Isabel P. Martins (Coordenadora) Adelaide Bello Jos Alberto L. Costa Clara San-Bento Jos Manuel G. Lopes Elisa Prata Pina Maria Clara Magalhes Helena Caldeira (Coordenadora) Maria Otilde Simes Teresa Sobrinho Simes Colaborao na verificao das Colaborao na Unidade 1 de Paulo Pinto

actividades laboratoriais de Augusta Patrcio Teresa Soares

Homologao

12/03/2001

Ana e JoaoText BoxCurso Cientfico-Humanstico de Cincias e Tecnologias

Fsica e Qumica A 10 Ano Introduo

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ndice 1. Introduo ..................................................................................................................................................3 2. Apresentao do programa.....................................................................................................................3

A. Finalidades formativas do Ensino Secundrio no domnio das Cincias................................4 B. Componentes da formao cientfica ...........................................................................................4 C. Orientaes para o ensino da Fsica e da Qumica ....................................................................5 D. Nvel de aprofundamento ...............................................................................................................5

2.1. Finalidades da disciplina de Fsica e Qumica A ..........................................................................6 2.2. Objectivos gerais de aprendizagem e competncias.................................................................7 2.3. Viso geral do Programa (Fsica e Qumica A) e sugestes metodolgicas ..........................9

Componente Laboratorial - viso geral ...................................................................................... 10 2.4. Avaliao.............................................................................................................................................11

3. Desenvolvimento do Programa de Fsica e Qumica A - 10ano .................................................... 13 3.1. Componente de Qumica....................................................................................................................13

Avaliao das Actividades Prtico-Laboratoriais......................................................................... 14 MDULO INICIAL - Materiais: diversidade e constituio ............................................................ 15

Introduo ........................................................................................................................................ 15 Objecto de ensino ........................................................................................................................... 16 Objectivos de aprendizagem ........................................................................................................ 17 Actividades prticas de sala de aula........................................................................................... 18 Actividades prtico-laboratoriais (AL) ...................................................................................... 19

UNIDADE 1 Das Estrelas ao tomo ........................................................................................................25 Introduo ........................................................................................................................................25 Objecto de ensino ...........................................................................................................................28 Objectivos de aprendizagem ........................................................................................................29 Actividades prticas de sala de aula........................................................................................... 31 Actividades prtico-laboratoriais (AL) ......................................................................................34

UNIDADE 2- Na atmosfera da Terra: radiao, matria e estrutura ...........................................43 Introduo ........................................................................................................................................43 Objecto de ensino ...........................................................................................................................46 Objectivos da aprendizagem.........................................................................................................47 Actividades prticas de sala de aula...........................................................................................49

Actividades prtico-laboratoriais..50 3.2 Componente de Fsica .. 54 MDULO INICIAL Das fontes de energia ao utilizador................................................................57

Introduo ........................................................................................................................................57 Objecto de ensino ...........................................................................................................................57

Objectivos de aprendizagem ..57 Actividades prticas de sala de aula...........................................................................................58 Actividade prtico-laboratorial ................................................................................................59

UNIDADE 1- Do Sol ao aquecimento... 61 Introduo ........................................................................................................................................ 61

Objecto de ensino62 Objectivos de aprendizagem ........................................................................................................62

Actividades prticas de sala de aula ...........................................................................................63 Actividades prtico-laboratoriais................................................................................................65

UNIDADE 2- Energia em movimentos ....................................................................................................72 Introduo ........................................................................................................................................72

Objecto de ensino ...........................................................................................................................73 Objectivos de aprendizagem ........................................................................................................73 Actividades prticas de sala de aula...........................................................................................74


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Actividades prtico-laboratoriais..76 4. Bibliografia............................................................................................................................................... 81

4.1. Bibliografia de Didctica................................................................................................................ 81 4.2. Bibliografia sobre Trabalho Laboratorial - Segurana e Tcnicas ......................................84

4.3. Revistas de publicao peridica . .85 4.4. Bibliografia especfica de Qumica..............................................................................................86 Endereos da Internet (activos em Janeiro de 2001)....................................................................92

4.5. Bibliografia especfica de Fsica e ensino da Fsica ............96 Endereos da Internet (activos em Janeiro de 2001).. 99


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PROGRAMA DE FSICA e QUMICA A

1. Introduo

A disciplina de Fsica e Qumica A uma das trs disciplinas do tronco comum da componente de Formao Especfica do Curso Geral de Cincias Naturais e do Curso Geral de Cincias e Tecnologias do Ensino Secundrio (E. S.). D continuidade disciplina de Cincias Fsico-Qumicas, do 3 ciclo Ensino Bsico, 8 e 9 anos. Representa, por isso, uma via para os alunos aprofundarem conhecimentos relativos Fsica e Qumica, duas reas estruturantes do conhecimento nas Cincias experimentais. uma disciplina bienal (10 e 11 anos), com 4,5 h por semana, representando cerca de 16% da escolaridade de cada um dos anos.

De acordo com os Princpios Orientadores da Reviso Curricular do E. S., a disciplina tem um programa nacional, sendo cada uma das componentes, Fsica e Qumica, leccionadas em cada um dos semestres com igual extenso. Assim, as 33 semanas lectivas anuais sero divididas em partes iguais pelas duas componentes. A avaliao a conduzir sobre as aprendizagens dos alunos (ver seco 2.4) dever respeitar de forma equilibrada cada uma das componentes, com vista a tornar to justa quanto possvel a classificao do aluno na disciplina.

Relativamente escolaridade de 4,5 h / semana, toma-se como ponto de partida que esta organizada em trs sesses de 90 minutos cada, sendo uma delas exclusivamente de carcter prtico-laboratorial, com a turma dividida em turnos, no mximo com 12 alunos cada. Estas aulas devero ser conduzidas no laboratrio equipado para o efeito e apoiado por um Tcnico de Laboratrio em funcionamento a tempo inteiro. Com vista a conseguir igualar a situao dos alunos da mesma turma no que respeita s aulas prtico-laboratoriais (nmero e proximidade das outras aulas) os turnos devero funcionar no mesmo dia da semana (articulados com o desdobramento equivalente para a disciplina de Biologia e Geologia do Curso Geral de Cincias Naturais).

Embora a diviso do ano lectivo em semestres permita alcanar uma situao de equilbrio nas duas componentes, pensa-se que a ordem de leccionao dever ser diferente nos dois anos. Assim, no 10 ano o 1 semestre dedicado Qumica, pelo que no 11 ano se dever comear pela Fsica.

A opo pela alternncia das componentes justifica-se pela melhor rentabilizao dos espaos laboratoriais em cada escola.

2. Apresentao do programa

A organizao de um programa de formao representa, na medida do possvel, a viso dos seus autores sobre: (A) as formas de perspectivar as finalidades do ciclo de formao; (B) as componentes a incluir nessa formao; (C) as orientaes a dar a cada uma delas; e (D) o nvel de aprofundamento dos temas e conceitos.

Se compreensvel que qualquer currculo e correspondentes programas devam ser adequados ao nosso pas e ter, por isso, em conta a realidade das escolas e da sociedade portuguesa (em especial alunos e professores), igualmente fundamental que a reviso curricular assuma frontalmente o dever que lhe assiste de recuperar atrasos e de contribuir para um nvel de literacia e cultural mais elevado dos alunos que frequentam a escola, aproximando-os dos seus colegas de pases mais desenvolvidos. Razes desta natureza levam a assumir como pressuposto para a concretizao do programa, o carcter prtico-laboratorial


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de um tero dos tempos lectivos, onde os alunos trabalhem individualmente e/ou em pequeno grupo, acompanhados pelo professor (no mximo 12 alunos por turno).

Apresentam-se em seguida as razes que nortearam a organizao do Programa, bem como os referenciais utilizados para a sua construo.

A. Finalidades formativas do Ensino Secundrio no domnio das Cincias

De acordo com o documento Reviso Curricular do E. S., a Formao Especfica tem como inteno final uma consolidao de saberes no domnio cientfico que confira competncias de cidadania, que promova igualdade de oportunidades e que desenvolva em cada aluno um quadro de referncias, de atitudes, de valores e de capacidades que o ajudem a crescer a nvel pessoal, social e profissional.

Defende-se por isso que no E.S. se tomem como orientaes para o ensino das Cincias, as perspectivas de literacia cientfica dos alunos, pedra basilar de uma cultura cientfica, e o desafio de cativar muitos deles (sobretudo os melhor preparados) para carreiras ligadas s Cincias / Tecnologias, onde no seja esquecida a profisso docente, indispensveis ao desenvolvimento socio-econmico do Pas.

O E. S. assume assim uma dupla funo: a de um ciclo escolar para incio da actividade profissional (ligada ou no natureza dos estudos a desenvolvidos) e a de uma via para prosseguimento de estudos. Compreende-se pois que tenham de ser diversificadas as propostas do E. S., ao nvel da componente de Formao Especfica e na rea de Projecto.

As disciplinas de Cincias que integram esta componente devem, por isso, servir para traar este caminho. A Fsica e Qumica A ter, portanto, de ser encarada como uma via para o crescimento dos alunos e no como o espao curricular onde se empacotam conhecimentos exclusivamente do domnio cognitivo, com pouca ou nenhuma ligao sociedade.

O E.S. deve ter em conta aquilo que o Ensino Bsico contempla, valorizando aprendizagens anteriores dos alunos e ajudando-os porventura a reinterpretar conhecimentos prvios, alargando os seus conhecimentos, criando-lhes estmulos para o trabalho individual, aumentando-lhes a auto-estima e ajudando-os a prepararem-se para percursos de trabalho cada vez mais independentes. No que diz respeito Fsica e Qumica, deve, alm disso, tornar os alunos conscientes do papel da Fsica e da Qumica na explicao de fenmenos do mundo que os rodeia, bem como na sua relao ntima com a Tecnologia.

B. Componentes da formao cientfica

hoje cada vez mais partilhada a ideia de que a formao cientfica dos cidados em sociedades de cariz cientfico / tecnolgico deve incluir trs componentes, a saber: a educao em Cincia, a educao sobre Cincia e a educao pela Cincia.

No primeiro caso o que est em causa a dimenso conceptual do currculo, o conhecimento em si (conceitos, leis, princpios, teorias), aspecto que tem sido o mais enfatizado nos programas anteriores. A educao sobre a Cincia tem como objecto de estudo a natureza da prpria cincia, ou seja, os aspectos metacientficos. Esta dimenso questiona o estatuto e os propsitos do conhecimento cientfico. Mas, para que esta reflexo no se dirija apenas sua validade cientfica interna (por exemplo, mtodos e processos cientficos), fundamental que o currculo escolar se debruce sobre processos e objectos tcnicos usados no dia-a-dia, que se discutam problemticas scio-cientficas, que se releve a Cincia como uma parte do patrimnio cultural da nossa poca.


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A educao pela Cincia tem como meta a dimenso formativa e cultural do aluno atravs da cincia, revalorizando objectivos de formao pessoal e social (educao do consumidor, impacte das actividades humanas no ambiente, rigor e honestidade na ponderao de argumentos...).

Um quadro curricular que contemple esta vertente est assim de acordo com o objectivo geral expresso no documento orientador do DES: a concretizao da educao dos jovens para o pleno exerccio da cidadania democrtica.

C. Orientaes para o ensino da Fsica e da Qumica

A reflexo que tem vindo a ser desenvolvida a partir dos anos 80, escala internacional, sobre as finalidades da educao cientfica dos jovens levou a que cada vez mais se acentuem perspectivas mais culturais sobre o ensino das cincias. O seu objectivo a compreenso da Cincia e da Tecnologia, das relaes entre uma e outra e das suas implicaes na Sociedade e, ainda, do modo como os acontecimentos sociais se repercutem nos prprios objectos de estudo da Cincia e da Tecnologia. Este tipo de ensino privilegia o conhecimento em aco (por oposio ao conhecimento disciplinar) e conhecido por ensino CTS (Cincia-Tecnologia-Sociedade) ou "CTS-A" (Ciencia-Tecnologia-Sociedade-Ambiente) dada a natureza ambiental dos problemas escolhidos para tratamento. Trata-se de uma viso externalista do ensino da Cincia estruturada em torno de duas ideias principais: 1. A compreenso do mundo na sua globalidade e complexidade requer o recurso

interdisciplinaridade com vista a conciliar as anlises fragmentadas que as vises analticas dos saberes disciplinares fomentam e fundamentam. As vises disciplinares sero sempre complementares.

2. Escolhem-se situaes-problema do quotidiano, familiares aos alunos, a partir das quais se organizam estratgias de ensino e de aprendizagem que iro reflectir a necessidade de esclarecer contedos e processos da Cincia e da Tecnologia, bem como das suas inter- -relaes com a Sociedade, proporcionando o desenvolvimento de atitudes e valores. A aprendizagem de conceitos e processos de importncia fundamental mas torna-se o ponto de chegada, no o ponto de partida. A ordem de apresentao dos conceitos passa a ser a da sua relevncia e ligao com a situao-problema em discusso.

A educao CTS pode assumir uma grande variedade de abordagens, mas a abordagem

problemtica tem sido a mais usada nos currculos. Nela utilizam-se grandes temas-problema da actualidade como contextos relevantes para o desenvolvimento e aprofundamento dos conceitos.

Na construo dos programas de Fsica e Qumica A, partilha-se esta posio, defendendo-se que estes incluam:

contedos cientficos permeados de valores e princpios relaes entre experincias educacionais e experincias de vida combinao de actividades de formatos variados envolvimento activo dos alunos na busca de informao recursos exteriores escola (por exemplo, visitas de estudo devidamente preparadas) temas actuais com valor social, nomeadamente problemas globais que preocupam a

humanidade.

D. Nvel de aprofundamento

Discutir o nvel de aprofundamento a dar s aprendizagens no pode estar desligado da discusso sobre o que aprender, o que, necessariamente, depende das finalidades da educao


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cientfica para o correspondente nvel. Ora o ensino das Cincias, e da Fsica e Qumica em particular, de nvel secundrio e em Cursos Gerais de Cincias Naturais e de Cincias e Tecnologias deve conferir aprendizagens de e sobre Cincia relevantes para os jovens que optaram por esta rea de estudos no ensino ps-obrigatrio e que,em geral, pretendem aceder a estudos posteriores (de nvel superior), muitos deles em Cincias e/ou Tecnologias .

Assim, assumem-se como princpios organizadores do nvel de aprofundamento a seguir na disciplina de Fsica e Qumica A os seguintes: 1. Tratar de forma articulada com as abordagens anteriores os temas/conceitos/princpios,

integrando aquilo que os respectivos programas propiciam em termos de interpretao. Importa partir do que admissvel que os alunos saibam j, alargando e aprofundando os seus conhecimentos.

2. Destacar o que essencial em cada tema/conceito/princpio, despojando as abordagens de aspectos de pormenor que reflictam vises particulares da questo ou demasiado acadmicas.

3. Adequar o nvel de tratamento (por exemplo, no enfatizar demasiado modelos matemticos, mas no abdicar da linguagem matemtica como forma de expresso).

4. Proporcionar interpretaes dos fenmenos possveis de traduzir em linguagem corrente e representacional, recorrendo linguagem matemtica de modo consentneo com a capacidade de abstraco dos alunos.

5. Aprender cincia implica aprender a sua linguagem, mas isso dever ser feito de forma gradual, tentando desenvolver o nvel de abstraco dos alunos. As cincias e, em particular, a Fsica e Qumica, dado o seu carcter mais concreto de aplicao ao quotidiano, so um meio privilegiado para esclarecer e ilustrar muitos conceitos matemticos. No esquecer, porm, que o ensino secundrio no deve ser transformado num ensino superior antecipado!

6. Enfatizar as relaes entre as interpretaes usadas na disciplina e as desenvolvidas em outros ramos do saber. Este nvel de aprofundamento do programa exige que as metodologias de ensino contemplem momentos para os alunos poderem expor as suas ideias, poderem confront-las com as dos colegas e de outras pessoas, para serem analticos e crticos. Os documentos de trabalho a usar durante e aps as aulas devero ser, por isso, diversificados.

Em resumo, defende-se que h que ensinar menos para ensinar melhor. Ensinar menos no necessariamente em nmero de conceitos, princpios e leis mas em

profundidade, j que muitas das abordagens s interessaro em nveis mais avanados. Ensinar melhor o que essencial, central, verdadeiramente importante, omitindo o que

acessrio; ensinar melhor as relaes com outros domnios do saber; ensinar melhor a pensar e, sobretudo, ensinar melhor a aprender.

2.1. Finalidades da disciplina de Fsica e Qumica A

As finalidades da disciplina de Fsica e Qumica A so aquelas que decorrem da prpria estrutura e finalidades do E.S., respeitante aos dois Cursos Gerais (de Cincias Naturais e de Cincias e Tecnologias) e, em particular, no que aos saberes da Fsica e da Qumica diz respeito.

Assim, pretende-se que atravs desta disciplina os alunos possam: Aumentar e melhorar os conhecimentos em Fsica e Qumica Compreender o papel do conhecimento cientfico, e da Fsica e Qumica em particular, nas

decises do foro social, poltico e ambiental


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Compreender o papel da experimentao na construo do conhecimento (cientfico) em Fsica e Qumica

Desenvolver capacidades e atitudes fundamentais, estruturantes do ser humano, que lhes permitam ser cidados crticos e intervenientes na sociedade

Desenvolver uma viso integradora da Cincia, da Tecnologia, do Ambiente e da Sociedade Compreender a cultura cientfica (incluindo as dimenses crtica e tica) como componente

integrante da cultura actual Ponderar argumentos sobre assuntos cientficos socialmente controversos Sentir-se melhor preparados para acompanhar, no futuro, o desenvolvimento cientfico e

tecnolgico, em particular o veiculado pela comunicao social Melhorar as capacidades de comunicao escrita e oral, utilizando suportes diversos,

nomeadamente as Tecnologias da Informao e Comunicao (TIC) Avaliar melhor campos de actividade profissional futura, em particular para

prosseguimento de estudos.

2.2. Objectivos gerais de aprendizagem e competncias

A disciplina de Fsica e Qumica A permitir aos alunos alcanar saberes, competncias, atitudes e valores que, em termos gerais, a seguir se concretizam.

Alguns deles so especficos de uma das componentes.

Objectivos gerais

Caracterizar o objecto de estudo da Fsica e da Qumica enquanto Cincias Compreender conceitos (fsicos e qumicos) e a sua interligao, leis e teorias Compreender a importncia de ideias centrais, tais como as leis de conservao e a tabela

peridica dos elementos qumicos Compreender o modo como alguns conceitos fsicos e qumicos se desenvolveram, bem

como algumas caractersticas bsicas do trabalho cientfico necessrias ao seu prprio desenvolvimento

Compreender alguns fenmenos naturais com base em conhecimento fsico e/ou qumico Conhecer marcos importantes na Histria da Fsica e da Qumica Reconhecer o impacto do conhecimento fsico e qumico na sociedade Diferenciar explicao cientfica de no cientfica Referir reas de interveno da Fsica e da Qumica em contextos pessoais, sociais,

polticos, ambientais... Interpretar a diversidade de materiais existentes e a fabricar Desenvolver competncias sobre processos e mtodos da Cincia, incluindo a aquisio de

competncias prticas/laboratoriais/experimentais.

Atravs desta disciplina os alunos podero ainda desenvolver aprendizagens importantes no que respeita formao no domnio da Cincia, mas que a extravasam largamente por se inserirem num quadro mais vasto de Educao para a Cidadania Democrtica. So elas: Compreender o contributo das diferentes disciplinas para a construo do conhecimento

cientfico, e o modo como se articulam entre si Desenvolver a capacidade de seleccionar, analisar, avaliar de modo crtico, informaes em

situaes concretas


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Desenvolver capacidades de trabalho em grupo: confrontao de ideias, clarificao de pontos de vista, argumentao e contra-argumentao na resoluo de tarefas, com vista apresentao de um produto final

Desenvolver capacidades de comunicao de ideias oralmente e por escrito Ser crtico e apresentar posies fundamentadas quanto defesa e melhoria da qualidade

de vida e do ambiente Desenvolver o gosto por aprender.

Competncias a desenvolver pelos alunos atravs da preparao, realizao e avaliao de actividades prticas A Competncias do tipo processual Seleccionar material de laboratrio adequado a uma actividade experimental Construir uma montagem laboratorial a partir de um esquema ou de uma descrio Identificar material e equipamento de laboratrio e explicar a sua utilizao/funo Manipular com correco e respeito por normas de segurana, material e equipamento Recolher, registar e organizar dados de observaes (quantitativos e qualitativos) de

fontes diversas, nomeadamente em forma grfica Executar, com correco, tcnicas previamente ilustradas ou demonstradas Exprimir um resultado com um nmero de algarismos significativos compatveis com as

condies da experincia e afectado da respectiva incerteza absoluta. B Competncias do tipo conceptual Planear uma experincia para dar resposta a uma questo - problema Analisar dados recolhidos luz de um determinado modelo ou quadro terico Interpretar os resultados obtidos e confront-los com as hipteses de partida e/ou com

outros de referncia Discutir os limites de validade dos resultados obtidos respeitantes ao observador, aos

instrumentos e tcnica usados Reformular o planeamento de uma experincia a partir dos resultados obtidos Identificar parmetros que podero afectar um dado fenmeno e planificar modo(s) de os

controlar Formular uma hiptese sobre o efeito da variao de um dado parmetro Elaborar um relatrio (ou sntese, oralmente ou por escrito, ou noutros formatos) sobre

uma actividade experimental por si realizada Interpretar simbologia de uso corrente em Laboratrios de Qumica (regras de segurana

de pessoas e instalaes, armazenamento, manipulao e eliminao de resduos). C Competncias do tipo social, atitudinal e axiolgico Desenvolver o respeito pelo cumprimento de normas de segurana: gerais, de proteco

pessoal e do ambiente Apresentar e discutir na turma propostas de trabalho e resultados obtidos Utilizar formatos diversos para aceder e apresentar informao, nomeadamente as TIC Reflectir sobre pontos de vista contrrios aos seus Rentabilizar o trabalho em equipa atravs de processos de negociao, conciliao e aco

conjunta, com vista apresentao de um produto final Assumir responsabilidade nas suas posies e atitudes Adequar ritmos de trabalho aos objectivos das actividades.

No final do 11 ano, os alunos devem ter executado actividades que contemplem todos os objectivos gerais de aprendizagem bem como ter desenvolvido as competncias enunciadas.


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2.3. Viso geral do Programa (Fsica e Qumica A) e sugestes metodolgicas

O programa da disciplina pretende cobrir, ao longo do 10 e 11 anos, um conjunto de

temas e conceitos de Qumica e de Fsica importantes para a consolidao, pelos alunos, de um modo de compreender, ainda que simplificado, alguns fenmenos naturais ou provocados, numa perspectiva de cidadania e que permita uma escolha consciente de uma carreira futura ligada (ou no) a este estudo.

Tentou-se seleccionar aprendizagens estruturantes relativas ao essencial, pois pretende-se, sobretudo, que os alunos compreendam que o conjunto de explicaes usadas em Fsica e em Qumica constitui uma ferramenta importantssima para a interpretao do mundo como hoje existe, a natureza dos fenmenos que lhe tero dado origem e a previso da sua evoluo segundo diversos cenrios. No entanto, tais explicaes sero sempre uma viso dos problemas j que a compreenso da Natureza multi e interdisciplinar.

Quanto componente de Qumica, no final do 11 ano os alunos tero alcanado uma viso sobre:

a diversidade de substncias existentes (famlias - grupos funcionais; estrutura - -ligao qumica; composio elementos qumicos)

a interpretao qumica sobre a organizao do mundo material (Tabela Peridica dos Elementos Qumicos; estrutura atmica alguns modelos)

a natureza das reaces qumicas que podem ocorrer (reaces de cido-base, de precipitao, de oxidao-reduo) e modelos interpretativos (equilbrio qumico).

Na componente de Fsica, no final do 11 ano os alunos devero ter alcanado uma viso

sobre: a Lei da Conservao da Energia (em reas como a Termodinmica, a Mecnica e a

Electricidade) numa perspectiva de educao ambiental a informao atravs das telecomunicaes baseada na propagao ondulatria (luz

e som) as relaes entre as foras e os seus efeitos (em particular, os movimentos).

No se pretende um nvel de especializao muito aprofundado, mas procura-se que os alunos alcancem um desenvolvimento intelectual e bases de conhecimento (importantes para uma cultura cientfica a construir ao longo da vida) que permitam aceder, com a formao adequada, s disciplinas de Fsica e de Qumica de carcter opcional, no 12 ano.

O programa de 10 ano de Fsica e de Qumica est organizado em cada componente, em duas Unidades, precedidas de um Mdulo Inicial, estruturadas em torno de um tema. Os tpicos a abordar e objecto de ensino so escolhidos e esto sequenciados com a inteno de poder ser alcanada uma viso ainda que geral do tema proposto.

Para clarificar o nvel de aprofundamento a dar a cada tpico apresentam-se os correspondentes objectivos de aprendizagem, os quais procuram reflectir apenas o que essencial.

Os alunos tero oportunidade de alargar o seu modo de ver a Fsica e a Qumica e experimentar diversos modos de trabalho em grupo, em actividades prticas de cariz laboratorial ou no.

As aulas devero ser organizadas de modo a que os alunos nunca deixem de realizar tarefas em que possam discutir pontos de vista, analisar documentos, recolher dados, fazer snteses, formular hipteses, fazer observaes de experincias, aprender a consultar e interpretar fontes diversas de informao, responder a questes, formular outras, avaliar situaes, delinear solues para problemas, expor ideias oralmente e/ou por escrito. Em


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todos os casos devero compreender a importncia do trabalho individual para a rentabilizao do trabalho de grupo e que a aprendizagem de qualquer assunto, em qualquer domnio, sempre uma tarefa a assumir individualmente.

Para cada Unidade apresenta-se uma lista de actividades a desenvolver com e pelos

alunos na sala de aula, ou fora dela. As actividades no se esgotam nas sugeridas, devendo o professor organizar tarefas variadas e seleccionadas de acordo com as caractersticas dos seus alunos e com os recursos da escola com vista a cumprir os objectivos enunciados.

Na seleco de materiais a utilizar, deve existir a preocupao de diversificar, de modo a concretizar os objectivos especficos da disciplina. Por exemplo, seleccionar materiais e utilizar estratgias que permitam que os alunos, progressivamente, compreendam a natureza do conhecimento cientfico, a evoluo histrica dos conceitos, bem como os contextos e implicaes sociais da sua descoberta.

Recomenda-se o recurso s modernas tecnologias (TIC) que constituem um excelente auxiliar neste domnio, tendo especial cuidado na anlise crtica da informao disponvel, principalmente no que diz respeito correco cientfica e terminolgica e adequao aos alunos e aos fins a que se destina.

Advoga-se o uso de calculadoras grficas, familiar aos alunos pela sua utilizao permanente nas aulas da disciplina de Matemtica. necessrio retirar peso memorizao e resoluo repetitiva de exerccios, privilegiando-se estratgias de compreenso, tcnicas de abordagem e de resoluo de problemas. Estes problemas podero consistir em questes abertas de aplicao dos conceitos e leis a situaes do quotidiano, no sendo obrigatoriamente sempre de resoluo numrica.

Recomenda-se que as aulas no laboratoriais decorram, sempre que possvel, em salas prximas do laboratrio e com condies adequadas ao trabalho em grupo.

Componente Laboratorial - viso geral

As orientaes dadas em contexto escolar ao ensino formal das cincias ditas experimentais, passam necessariamente pelo modo como se perspectiva o papel das actividades prticas quer no ensino, quer na aprendizagem dos alunos.

Apesar de alguma controvrsia sobre o Trabalho Prtico este continua a ser uma componente importante e fundamental para a formao em cincias e sobre cincias dos alunos, e, em particular, no domnio da Qumica e da Fsica. Importa esclarecer a nossa posio relativamente ao significado que defendemos sobre os termos prtico, laboratorial e experimental. Trabalho ou Actividade Prtica (AP): tarefas realizadas pelos alunos manipulando recursos

e materiais diversificados, dentro ou fora da sala de aula (por exemplo, numa sada de campo)

Trabalho ou Actividade Laboratorial (AL): o trabalho prtico realizado em laboratrio, individualmente ou em grupo

Trabalho Experimental (TE): o trabalho prtico que envolva manipulao de variveis, seja na forma de experincia guiada seja em formato investigativo. O trabalho experimental pode ser ou no do tipo laboratorial; o trabalho laboratorial pode ser ou no do tipo experimental.

De entre os argumentos que tm vindo a ser usados a favor da componente

prtica/laboratorial/ experimental no ensino das cincias, podem destacar-se os seguintes: permite encontrar resposta a situaes-problema, fazer a circulao entre a teoria e a

experincia e explorar resultados


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permite ao aluno confrontar as suas prprias representaes com a realidade permite ao aluno aprender a observar e, simultaneamente, incrementar a sua curiosidade permite desenvolver o esprito de iniciativa, a tenacidade e o sentido crtico permite realizar medies, reflectir sobre a preciso dessas medies e aprender ordens

de grandeza auxilia o aluno a apropriar-se de leis, tcnicas, processos e modos de pensar.

Mas para que estes desgnios possam efectivamente ser alcanados so necessrias duas condies de partida: 1. Os alunos devem saber o que procuram, o que prever em termos de resultados, como

executar e como estabelecer concluses. 2. O ensino de competncias por via experimental deve ser reflectido quanto ao nmero

dessas competncias previstas em cada actividade laboratorial, para que a mesma possa ser proveitosa. Antes de iniciar qualquer percurso de experimentao fundamental verificar se os alunos compreenderam adequadamente a questo ou os termos do problema a resolver.

, pois, necessrio que os alunos tomem conscincia que o trabalho experimental comea

muito antes de entrarem no laboratrio, atravs: da clarificao do tema da discusso das ideias prvias sobre o assunto da pesquisa de informao do planeamento da experincia e da identificao das grandezas a medir e das condies a

usar (incluindo materiais e equipamento).

O professor dever assegurar, antes do incio da aula laboratorial, que os alunos compreendem o objectivo da actividade de modo a que possam envolver-se na sua planificao que, aps discusso e acerto, leve ao seu desenvolvimento.

2.4. Avaliao Conforme referido na Introduo as duas componentes Fsica e Qumica devero ter

uma distribuio temporal equivalente, um semestre para cada. Embora na disciplina as duas componentes se pretendam interligadas, elas tm especificidades prprias, pelo que se prope que a avaliao das aprendizagens alcanadas as tenham em considerao.

A avaliao de qualquer disciplina deve ser coerente com o programa respectivo, e no deve ser associada ideia redutora de classificao. Ora o programa da disciplina de Fsica e Qumica A apresenta um conjunto alargado de actividades em que o aluno dever ser envolvido na sala de aula, no laboratrio e em tempos extra-lectivos. Todas estas actividades tm como objectivo promover aprendizagens especficas e, do modo como os alunos as alcanarem e fizerem a sua integrao, resultar um determinado nvel de aprendizagem.

Assim, defende-se que o ensino, as aprendizagens e a respectiva avaliao sejam encarados numa perspectiva integrada. A avaliao de carcter formativo deve decorrer no contexto natural das actividades a desenvolver pelos alunos as quais assumem uma grande diversidade de formatos conforme o programa preconiza. A avaliao formativa que, permanentemente, o professor dever fazer, visa proporcionar ao aluno o conhecimento do nvel de competncias j alcanadas com vista ao seu melhoramento. Deve, por isso, ser adequada natureza de cada uma das tarefas em causa e incidir sobre todas elas. Por exemplo, as competncias de natureza laboratorial, no podem ser avaliadas atravs de testes de papel e lpis; necessrio apreciar o que o aluno faz e como faz, conhecer as razes que o


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levaram a proceder de determinada forma, analisar o modo como discute dados ou resultados parcelares, como elabora concluses e tambm como as apresenta a outros.

O professor dever fazer uma avaliao progressiva das aprendizagens que contemple os aspectos evolutivos do aluno, utilizando de forma sistemtica tcnicas e instrumentos variados adequados s tarefas em apreciao (questes de resposta oral ou escrita, relatrios de actividades, observaes pelo professor captadas nas aulas, perguntas formuladas pelos alunos, planos de experincias ...)

A componente prtico-laboratorial exige, mais do que qualquer outra, o recurso a uma

avaliao do tipo formativo, sistemtica e continuada. As competncias a desenvolver nos alunos so variadas e algumas delas com aprecivel grau de dificuldade. No possvel admitir que uma nica actividade para as treinar permita a sua consolidao. Os alunos tero de repetir procedimentos para se aperceberem do que est em causa fazer, as razes tericas que fundamentam os procedimentos e os limites de validade dos resultados obtidos. Importa realar que as competncias indicadas para cada actividade prtico-laboratorial no so, em geral, atingidas por meio de um nico trabalho nem devem ser todas avaliadas globalmente em cada actividade. O professor dever, em cada caso, seleccionar o que e como avaliar.

A utilizao de grelhas de verificao a preencher pelo professor e discutidas com os alunos pode ser uma via adequada a tal fim. Porm, podero utilizar-se outras tcnicas (registos ocasionais, listas de observao, relatrios, contratos, portfolios...). Tambm as tarefas propostas no final de cada AL, a realizar na aula ou a completar posteriormente, individualmente ou em grupo, podem ser meios para o aluno melhor compreender o que j sabe e, sobretudo, concretizar aprendizagens ainda no alcanadas.

Em suma, o programa da disciplina de Fsica e Qumica A est concebido no pressuposto

que a avaliao formativa deve ser dominante a nvel da sala de aula, devido ao seu papel fundamental de regulao do ensino e da aprendizagem, pois permite ao aluno conhecer o ritmo das suas aprendizagens e ao professor tomar decises sobre a eficcia das metodologias utilizadas com vista ao seu reajustamento e acumular informao que lhe permita realizar a avaliao sumativa nos momentos previstos na lei.

Fsica e Qumica A 10 Ano Desenvolvimento do Programa

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3. Desenvolvimento do Programa de Fsica e Qumica A 10ano

Nesta Seco apresenta-se o programa de disciplina, desenvolvido para cada uma das suas componentes, a leccionar em cada um dos semestres lectivos, segundo o calendrio escolar.

Componente Qumica Fsica Finalidade: consolidar

Mdulo Inicial Materiais: diversidade e constituio

Mdulo Inicial Das fontes de energia ao utilizador

Finalidade: Sensibilizar e aprofundar

Unidade 1 - Das Estrelas ao tomo Unidade 2 Na atmosfera da Terra:

radiao, matria e estrutura

Unidade 1 Do Sol ao aquecimento Unidade 2 Energia em movimentos

Cada uma das Unidades constituda por uma Introduo, onde se sistematizam as

ideias chave que a norteiam, os Objectos de Ensino que a integram, os Objectivos de Aprendizagem a alcanar pelos alunos, Actividades Prticas de Sala de Aula e as Actividades Prtico-Laboratoriais. Nestas especificam-se os Objectivos de Aprendizagem prprios, propem-se as tarefas a executar e acrescenta-se ainda o Material e Equipamento necessrio por cada turno (12 alunos em 4 grupos), o qual dever ser garantido antecipadamente. Incluem-se tambm Sugestes para Avaliao. A opo por este modelo de apresentao do desenvolvimento do programa, leva-nos a que as sugestes metodolgicas se encontrem disseminadas ao longo deste, de forma a tornar to claras quanto possvel, as suas intenes. Da no se ter optado por uma Seco onde tais "sugestes" apaream isoladas.

3.1. Componente de Qumica O programa parte daquilo que o Ensino Bsico preconiza nos aspectos centrais,

considerados por isso essenciais, pelo que se inclui um Mdulo Inicial com a finalidade de fazer essa sistematizao. Em cada um dos anos o programa estrutura-se em Unidades definidas segundo um tema abrangente com uma forte dimenso social. Pretende-se que os alunos se situem num contexto familiar, ao qual de forma progressiva possam ir atribuindo novos significados medida que novo conhecimento qumico v sendo construdo. Privilegiam-se as tarefas prticas (na sala de aula e no laboratrio) como via para a progresso na aprendizagem, propondo-se que tais tarefas sejam ligadas ao contexto escolhido. No caso do 10 ano prevem-se no total 37 aulas (90 minutos cada), ficando as restantes (12 aulas) para gesto pelo professor de acordo com as caractersticas da turma ou situaes imprevistas. Seria desejvel que visitas de estudo pudessem ser organizadas (por exemplo, indstrias, museus/centros de cincia, sadas de campo para recolhas de amostras).

Fsica e Qumica A 10 Ano Desenvolvimento do Programa

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Avaliao das Actividades Prtico-Laboratoriais

Sendo a avaliao do tipo formativo sistemtica e continuada, ao longo de todo o semestre, sobre as competncias, capacidades e conhecimentos envolvidos em cada actividade, consideramos que a avaliao da componente laboratorial, dever ocorrer em contexto de trabalho prtico e ser equilibrada com a sua extenso no programa.

Prope-se que um dos elementos a ter em conta na avaliao seja uma prova de cariz prtico a realizar no final do semestre, em ambiente laboratorial.

Dado o carcter individual da avaliao, os alunos devero realizar o trabalho individualmente. Para que o professor possa apreciar cada um dos alunos a trabalhar, o nmero de alunos dever ser reduzido (por exemplo, subdividindo os turnos para este fim). Em alternativa o trabalho poder ser realizado por todo o turno em grupos de 2 alunos, havendo, no entanto sempre questes sobre justificao dos procedimentos, a responder individualmente.

No caso desta componente, as tarefas a usar para este fim, podero ser distintas das trabalhadas durante as aulas, mas corresponderem ao mesmo leque de competncias, pois o que est em causa neste tipo de avaliao apreciar o nvel de aprendizagem de cada uma das competncias propostas.

Dada a possibilidade dos procedimentos usados poderem ser visualizados pelos outros grupos, sugere-se que os trabalhos sejam distintos, variando por exemplo a amostra, dentro da mesma tcnica.

Fsica e Qumica A - 10 Ano MDULO INICIAL - Materiais: diversidade e constituio

Componente de Qumica 15

MDULO INICIAL - Materiais: diversidade e constituio

...os qumicos fazem molculas...estudam as suas propriedades; constrem teorias para explicar a sua estabilidade e formas e,

articuladamente, as cores das substncias; por fim, propem mecanismos na tentativa de interpretar como que essas molculas reagem.

Roald Hoffmann (1937- ...),

polaco, prmio Nobel da Qumica em 1981

Introduo

Este Mdulo tem como finalidade a sistematizao dos saberes mais relevantes para a componente de Qumica do programa de Fsica e Qumica A, em particular do 10 ano, previstos em programas do Ensino Bsico. No se pretende fazer uma reviso geral dos programas anteriores, mas destacar as competncias do foro conceptual, processual e atitudinal que se consideram fundamentais para a nova etapa de aprendizagens. Importa, por isso, garantir que os alunos as tenham alcanado. Apesar do nvel de aprofundamento proposto ser o previsto no 3 Ciclo, considera-se ser de grande importncia dedicar algum tempo sistematizao de aspectos fundamentais para o desenvolvimento das Unidades 1 e 2 do 10 ano. Nos casos em que os alunos se apresentem especialmente bem preparados poder o professor propor tarefas mais elaboradas.

Est previsto para sete aulas (10,5 h), sendo trs delas (4,5 h) de ndole prtico- -laboratorial. Estas actividades laboratoriais (AL) devero ser conduzidas pelos alunos em grupos, de acordo com a organizao a estabelecer nos turnos em que a turma vier a ser sub-dividida. Este Mdulo comporta duas actividades prtico-laboratoriais (AL 0.0 e AL 0.1 ) a serem realizadas nas trs aulas de desdobramento da turma em turnos (no laboratrio). Dado que a aula semanal com desdobramento da turma est dependente da organizao dos horrios em cada escola, poder acontecer que no tempo destinado a este Mdulo no decorram trs aulas no laboratrio. Tal situao no ser especialmente preocupante visto que a primeira actividade, AL 0.0 , no carece de instalaes laboratoriais. Poder ser realizada em sala de aula.

Atravs do tema organizador deste Mdulo Materiais: diversidade e constituio, focado nos materiais pretende-se explicar a diversidade da composio do mundo natural e do artificialmente construdo. Toma-se o conceito de substncia como central, esclarece-se como se pode traduzir a sua composio e como se interpreta a sua identidade atravs da respectiva unidade estrutural. A natureza qumica das substncias assenta no conceito de elemento qumico, sendo o nmero limitado dos existentes na natureza e de alguns produzidos (ou a produzir) artificialmente, as entidades mgicas capazes de suportar a variedade, porventura inimaginvel, das substncias a existir no futuro.

Mas os elementos qumicos tambm so susceptveis de um modelo interpretativo, o qual se desenvolve em torno da constituio dos tomos respectivos: o nmero de protes (nmero atmico) indica a posio (nmero de ordem) na Tabela Peridica; a distribuio dos electres, em particular dos mais exteriores, justifica o tipo de ies monoatmicos que podem existir e as ligaes qumicas (nmero e tipo), que os tomos podem estabelecer entre si (o tpico Tabela Peridica ser desenvolvido na Unidade 1).

O conhecimento qumico hoje uma parte imprescindvel para a interpretao do que existe e tambm aquilo que permite construir formas de matria no existentes



anteriormente, permitindo mesmo desenhar molculas que confiram as propriedades desejadas s substncias de que fazem parte vivemos na Idade da Molcula.

Embora a Qumica tenha uma conotao frequentemente negativa junto dos cidados, por exemplo atravs do impacte ambiental de muitos produtos industriais, no essa a dimenso que este Mdulo procura relevar (nas seguintes, esses problemas sero desenvolvidos na abordagem de outros tpicos).

A tnica deste Mdulo coloca-se no reforo da ideia de que tudo nossa volta, incluindo ns mesmos, feito de substncias, nas quais se encontram molculas, sobre as quais a Qumica se debrua, estudando e manipulando todas as formas de matria, incluindo a que compe o mundo natural em que vivemos. Consolidar algumas das ideias-chave para a explorao e construo de mais conhecimento qumico, o objecto central deste Mdulo.

O diagrama conceptual que a seguir se apresenta procura ilustrar os conceitos includos neste Mdulo e uma relao possvel entre eles. Pretende ser um auxiliar do trabalho do professor e no tem, necessariamente, um incio e um percurso pr-determinado. Qualquer que tenha sido a via usada, os alunos devero ter alcanado uma viso integrada do conjunto dos tpicos tratados.

Objecto de ensino

0.1-Materiais Qual a origem Que constituio e composio Como se separam constituintes (AL 0.0 e AL 0.1) Como se explica a sua diversidade

f or n e c e m

e s t o

a s s oc ia d o s a

c a r a c t e r iz a d osp e lo

c o n s t it u e m o sr e p r e s e nt a m -s e p o r-

g e r a lm e n t e p o ss u e m

c o n s t it u d a s p o r

q u e s e p o d e

e x p re s sa r p o r

t om os

M o l c u la s

I e s

S im p le so u

e le m e n t a r e s

C o m p o st a s

M is t u r a s( D is p e r s e s )

M ate r ia is

N m e r oa t m ic o

I s t o p o s

S m b o lo sq u m ic o s

I n f o r m a oq u a lit a t iv a eq u a n t it a t iv a

lig a m -s e p a r a

f o rm a r

s o

U n id a d esE st r u tu r a is

re p r e se n t a m -se

F rm u la sq u m ic as

E lem en t o sq u m ic o s

q u a n d o j u n t a sp o d e m f or m a r

S ub st n c ia s p o d e m s e r

q u a n t o a o n m e rod e f a s e s p od e m se r

H e t e r o g n e a s

c a r a c t e r iz a d a sa t r a v s d a

S o lu t o (s )o u

D isp e r so (s )

S o lve n t eo u

D isp e r s a n t e

H om og n e a so u

S o lu e s

C o m p o s i oq u a n t it a t iv a

d e p e n d e d a r e la o

p e r m it e m

P u r if ic a r

S e p a r a rc o m p o n e n t e s

e / o u

C o n c e n t r a o m ss ic a :k g m -3 e g d m -3



0.2-Solues Quais e quantos os componentes O que so solues aquosas Composio quantitativa de solues

0.3-Elementos qumicos O que so Como se organizam tomos diferentes do mesmo elemento

Objectivos de aprendizagem Este Mdulo permite ao aluno saber:

0.1- Materiais 1 aula Explicitar a origem natural ou sinttica de alguns materiais de uso corrente Descrever a constituio de materiais, que fazem parte de organismos vivos ou no vivos, em termos de substncias que podem existir isoladas umas das outras (caso das substncias propriamente ditas) ou formando misturas Caracterizar uma mistura pela combinao das substncias constituintes e pelo aspecto macroscpico uniforme (mistura homognea) ou no uniforme (mistura heterognea) que pode apresentar Classificar a composio das substncias como simples (formadas por um nico elemento qumico) ou compostas (se formadas por dois ou mais elementos qumicos) Reconhecer que a representao da unidade estrutural a representao qumica da substncia e que as u.e. podem ser tomos, molculas ou grupos de ies (mono ou poliatmicos) Assumir o conceito de tomo como central para a explicao da existncia das molculas e dos ies Descrever o modelo actual (muito simplificado) para o tomo como aquele que admite ser este constitudo por um ncleo (com protes e neutres exceptuando-se o Hidrognio-1) e electres girando em torno do ncleo e que no conjunto o tomo electricamente neutro, por ter nmero de protes (carga +) igual ao nmero de electres (carga -) Interpretar a carga de um io como a diferena entre o nmero de electres que possui e o nmero de electres correspondentes ao total dos tomos que o constituem (cada electro a mais atribui-lhe uma carga negativa; cada electro a menos atribui-lhe uma carga positiva) Explicitar que a mudana de estado fsico de uma substncia no altera a natureza dessa

substncia e que se mantm a unidade estrutural, relevando, no entanto, que nem todas as substncias tm ponto de fuso e ponto de ebulio

Descrever percursos a seguir para dar resposta a problemas a resolver experimentalmente 0.2 Solues 1 aula Associar soluo mistura homognea, de duas ou mais substncias em que uma se designa por solvente (fase dispersante) e a(s) outra(s) por soluto(s) (fase dispersa) Interpretar solvente como a fase dispersante que tem como caractersticas apresentar o mesmo estado fsico da soluo ou ser o componente presente em maior quantidade de substncia



Interpretar soluto como a fase dispersa que no apresenta o mesmo estado fsico que a soluo ou que existe em menor quantidade Explicitar a composio quantitativa de uma soluo em termos de concentrao mssica cuja

unidade SI quilograma de soluto por metro cbico de soluo (kg m-3), embora vulgarmente se utilize g dm-3

Fundamentar o uso correcto de equipamento de segurana e manipular com rigor alguns reagentes

Interpretar os princpios subjacentes separao de componentes de algumas misturas 0.3 Elementos qumicos 2 aulas Reconhecer que a diversidade das substncias existentes (j conhecidas ou a descobrir na natureza) ou a existir no futuro (a sintetizar) so formadas por 115 elementos qumicos dos quais 25 foram obtidos artificialmente Caracterizar um elemento qumico pelo nmero atmico (o qual toma valores inteiros e representa o nmero de protes existentes em todos os tomos desse elemento), que se representa por um smbolo qumico Referir que existem tomos diferentes do mesmo elemento que diferem no nmero de neutres apresentando, por isso, diferente nmero de massa, que so designados por istopos e que a maioria dos elementos qumicos os possui Caracterizar um elemento qumico atravs da massa atmica relativa para a qual contribuem as massas isotpicas relativas e respectivas abundncias dos seus istopos naturais Descrever a disposio dos elementos qumicos por ordem crescente do nmero atmico, segundo linhas, na Tabela Peridica assumindo que o conjunto de elementos dispostos na mesma linha pertencem ao mesmo perodo e que o conjunto de elementos dispostos na mesma coluna pertencem ao mesmo grupo (numerados de 1 a 18) Associar a frmula qumica de uma substncia natureza dos elementos qumicos que a compem (significado qualitativo) e relao em que os tomos de cada elemento qumico (ou ies) se associam entre si para formar a u. e. (significado quantitativo) Indicar algumas regras para a escrita das frmulas qumicas quer quanto ordenao dos

elementos qumicos quer quanto sequncia dos ies (no caso de substncias inicas)

Actividades prticas de sala de aula

Sugestes metodolgicas As actividades que a seguir se apresentam podero ser usadas como ponto de partida

para a sistematizao de aprendizagens essenciais a que esta Unidade diz respeito. Atravs da sua resoluo, os alunos podero recordar ou esclarecer as aprendizagens enunciadas. Optou-se por apresentar um nmero alargado de propostas que permita ao professor seleccionar as mais apropriadas sua turma, podendo, evidentemente, escolher outras.

Anlise de rtulos de produtos comerciais para a identificao da constituio (natureza qumica, origem natural ou sinttica, funo de uso finalidade) e interpretao da simbologia qumica quando utilizada

A partir de um conjunto de embalagens vazias utilizadas para diversos produtos de uso corrente, e feitas de materiais diversificados, constituir grupos de acordo com critrios estabelecidos (natureza do material, origem do material, material (no) reciclado, material (no) reciclvel, material (no) reutilizvel)



Anlise de uma lista de vrios materiais (por exemplo: leite inteiro, cimento, dixido de carbono, calcrio, madeira, sumo de laranja, cloreto de sdio, ar, alumnio, tinta de parede, lcool etlico, vapor de gua, papel, granito, algodo) com vista identificao dos que so substncias, misturas, misturas heterogneas e solues

Escrita de algumas frmulas qumicas simples, consultando tabela de ies e a Tabela Peridica

Observao de rtulos de solues j preparadas ou de rtulos de solues aquosas usadas no dia a dia (por exemplo, rtulos de guas minerais), com composio conhecida, interpretando o significado destas.

Actividades prtico-laboratoriais (AL)

AL 0.0 Metodologia de Resoluo de Problemas por via experimental 1 aula

Quais as etapas a seguir para a resoluo de um problema por via experimental? Prope-se um trabalho de cariz investigativo, sobre resoluo de problemas. Cada grupo ter um problema relativamente ao qual dever elaborar uma proposta de resoluo. A inteno desta Actividade envolver os alunos na concepo fundamentada de um percurso investigativo para resolver um problema relativamente simples, de modo a que se consciencializem de etapas a seguir com vista a alcanar uma resposta questo-problema de partida. Os problemas escolhidos devero incidir sobre processos fsicos de separao e privilegiar contextos problemticos da regio e/ou de importncia mais geral reconhecida. provvel que as propostas dos alunos sejam diversas, devendo a interveno do professor ser no sentido de os ajudar a clarificar as suas posies, encontrar solues para a suas propostas especficas, e no a de os conduzir a uma nica e determinada soluo. A execuo da proposta final dever ser realizada em AL 0.1 .

Objecto de ensino

Metodologia de resoluo de questes-problema A importncia da informao Planificao de uma actividade experimental Segurana e equipamento no laboratrio de Qumica Eliminao de resduos

Objectivos de aprendizagem

Esta AL permite aos alunos saber: Interpretar o objectivo do trabalho prtico Aplicar metodologias de resoluo de problemas por via experimental Pesquisar informao Planificar uma actividade experimental num caso concreto Propor equipamento de segurana e proteco pessoal adequado s situaes em

causa Localizar equipamento fixo no Laboratrio de Qumica e como aceder a ele Seleccionar material de laboratrio adequado s operaes pretendidas



Sugestes metodolgicas

Todas as actividades de laboratrio requerem o reconhecimento do laboratrio como

um local de trabalho que envolve riscos e que necessita, por isso, de procedimentos adequados respeitantes ao uso, em segurana, de materiais e equipamentos.

A aplicao das regras de segurana na utilizao do laboratrio/equipamento dever ser uma preocupao constante do professor ao longo de todas as actividades laboratoriais aproveitando as novas situaes (utilizao de uma nova tcnica, um reagente novo ou um novo instrumento) para reforar tal preocupao. Neste caso particular importante uma discusso relativa s regras gerais e pessoais para o trabalho com fontes de aquecimento e vidros (queimaduras trmicas e cortes/golpes). fundamental promover a discusso acerca da colocao dos resduos em contentores especficos para proceder a processos de eliminao (por exemplo, a eliminao de gorduras poder ser feita usando material absorvente - serrim/serradura ou papel usado o qual poder ser colocado em contentor de resduos de slidos orgnicos).

O material de uso corrente (vidro, porcelana, plstico e metal) deve situar-se em local prprio, de fcil acesso aos alunos e estar devidamente identificado (com ilustrao do equipamento na etiqueta), facilitando a associao do nome ao equipamento. oportuna uma discusso sobre o tipo de vidros que podem, ou no, ser aquecidos.

Sugere-se a planificao, em grupo, de uma proposta de resoluo de um problema.

Para os alunos poderem planificar um procedimento de resoluo do problema apresentado ou escolhido devero envolver-se progressivamente nas seguintes etapas:

1-Qual o problema apresentado? Sou capaz de o traduzir por outras palavras? 2-O que que eu sei de relevante para o problema colocado? Que informao

preciso de recolher? Onde a poderei encontrar? 3-Com os dados que possuo, como julgo que o problema se resolver? Qual o

caminho, ou caminhos, a seguir? 4-Qual a minha previso sobre os resultados a obter em cada caso? 5-Do ponto de vista prtico, quais so os passos/etapas especialmente

problemticos em termos de segurana, isto , quais so os riscos existentes e os aspectos a requerer mais ateno?

6-Como executarei o projecto, em termos de materiais e equipamentos? 7-O meu grupo de trabalho considera que o problema colocado se resolver

atravs do seguinte procedimento. O esquema da montagem ser mais adequado para a realizao experimental?

As etapas descritas anteriormente com a realizao experimental (AL 0.1) e

interpretao de resultados luz das ideias que presidiram a planificao seguida, podero ser enquadradas no modelo que se apresenta.



AL 0.1. Separar e purificar 2 aulas

A finalidade desta Actividade proporcionar aos alunos oportunidade e condies para executarem a planificao preparada em AL 0.0 , relativamente a uma das questes-problema:

Como separar os componentes de uma mistura de gua, sal e solo? Como separar uma gordura de uma soluo aquosa? Como dessalinizar gua do mar ou gua salgada? Como separar dois lquidos miscveis como gua e acetona? Como resolver outro problema considerado relevante e/ou de interesse local ao qual se apliquem diversos processos fsicos de separao?

Os materiais que se usam no quotidiano so, na sua maioria, misturas. Mesmo os reagentes intitulados como substncias, possuem graus de pureza variveis e contm na sua composio impurezas que so discriminadas nos rtulos das embalagens. Assim, as operaes de separar e purificar so tarefas importantes na planificao e execuo de uma separao dos componentes de uma mistura (ou purificao de um material). Tais operaes devero ser realizadas, em segurana, no Laboratrio.

Objecto de Ensino Processos fsicos usados na separao de componentes de misturas, tais como:

Teoria(s) aceite(s) pelaComunidade Cientfica

(corpo de conhecimentos)

Soluo do problema Emisso de hipteses e

previso dos resultados a obter

Comunicaes de resultadose concluses oral e escrita

(relatrios, Posters ...)

da planificao

Interpretao do dados ouresultados, tendo por base osconhecimentos e resultados

de investigaes

da tcnica

Reformulao

integra-se

Recolha de dados (qualitativos e quantitativos) e possvel

tratamento

Reconhecimento e levantamento do problema na forma aberta

da investigao

Avaliao (resultados, tcnicas Procedimentos )

Planificao da experincia (tomada de deciso acerca do material,

equipamento, variveis a controlar, etapas do procedimento e segurana)

Realizao da experincia

do problema

Modelo proposto para a resoluo de um problema por via experimental



Decantao

Decantao de misturas de duas fases: slido lquido e lquido lquido

Filtrao Filtrao por gravidade Filtrao a presso reduzida

Destilao Destilao simples Destilao fraccionada


Esta AL permite ao aluno:

Aplicar as tcnicas e os princpios subjacentes da decantao, da filtrao e da

destilao (simples e fraccionada) separao de misturas Relacionar a tcnica com o princpio subjacente Interpretar o(s) princpio(s) em que se fundamenta cada tcnica Seleccionar o tipo de filtrao a utilizar num caso especfico Seleccionar o meio filtrante (papel e placas filtrantes) mais adequado a uma

determinada filtrao Seleccionar o tipo de destilao (simples ou fraccionada) adequado a uma determinada

separao Executar as tcnicas de decantao, de filtrao e de destilao, de acordo com as

regras de segurana Aplicar outras tcnicas adequadas separao de misturas Aperceber-se de limitaes das tcnicas, enquanto processos de separao de

componentes de uma mistura


Aps a anlise e discusso das propostas apresentadas pelos diversos grupos para

resoluo dos problemas equacionados na AL 0.0, e eventuais reformulaes, os alunos iro executar os projectos. Se necessrio o professor far exemplificao das tcnicas a usar (decantao, filtrao, destilao...) para esclarecer procedimentos e salientar comportamentos de segurana.

Para a mistura de gua, sal e solo, os alunos podero comear por decantar a mistura separando a suspenso da fase slida. Em seguida podero filtrar por um dos processos: por gravidade, usando filtro liso ou de pregas ou a presso reduzida. A separao da gua do sal na soluo pode ser feita com recuperao dos dois componentes atravs de destilao. Comparar a eficcia dos dois processos de filtrao usados (pelo mesmo grupo ou por grupos diferentes).

Para a mistura leo/azeite/hexano e gua, os alunos podero separar as fases lquidas imiscveis usando uma ampola de decantao. Para a tarefa de dessalinizao, os alunos podero:

separar o sal da gua fazendo uma destilao simples. Para a separao dos dois lquidos miscveis:

Uns grupos faro uma destilao simples e outros uma destilao fraccionada;



comparar e interpretar a diferena de volume destilado, num dado intervalo de tempo, para os dois tipos de destilao;

prever a eficcia relativa dos dois processos.

Sugere-se que todos os grupos se familiarizem com todas as tcnicas. Como cada grupo ir usar apenas algumas, de acordo com o problema que tem para resolver, prope-se que seja o grupo executante a apresentar aos restantes o(s) procedimento(s) utilizado(s) e sua justificao.

Dado o tempo requerido para a montagem da destilao fraccionada, sugere-se que esta seja montada previamente com o apoio do Tcnico de Laboratrio.

O diagrama seguinte apresenta uma possvel sistematizao dos processos fsicos de separao envolvidos nas situaes problema apresentadas.

Material, Equipamento e Reagentes por turno

Material e equipamento Unidades

Ampola de decantao 4 Areia Balo Kitasato de 250 mL 4 Baldes de serradura e de areia 1 de cada Caixa completa de primeiros socorros 1 Chuveiro 1 Contentor para resduos qumicos 1/espcie de resduos Elevador 1/bancada Equipamento para cromatografia de papel ascendente 1 Equipamento completo para destilao fraccionada 2 Equipamento completo para destilao simples 2 Equipamento de proteco pessoal (avental ou bata de 1/aluno

separam Componentes deuma mistura

que podem ser

simples fraccionada outrostipos

porgravidade

a pressoreduzida

de faseslquidas

imiscveis

de uma fase

slida numa

fase lquida

que podem ser

Substncias

Processos fsicosde separao

FiltraoDecantao Destilao Outro(s)



algodo, culos de segurana, luvas, ...) Equipamento para presso reduzida (bomba de vcuo) ou trompa de gua

1

Esptula 4 Extintores para as classes de fogos (A, B, C e D) 2 de CO2 e 1 de p qumicoFunil de Bchner para papel de filtro (circular ou em folha) 4 Funil de vidro 4 Gobel/copo de 400 mL 4 Lava-olhos 1/ bancada Manta de aquecimento 1/bancada Manta de enrolamento 1 Materiais comercializados para adsoro/desactivao de cidos, bases e solventes

1 conjunto

Papel de filtro vrios Papel para cromatografia vrios Quadro mural sobre segurana 1 Sinalizao de Segurana 1 conjunto Solo Suporte para ampola de decantao ou suporte universal, noz e argola

4

Suporte para funis 4 Tubos flexveis de latex para entrada e sada de gua do condensador

4 pares

Vareta de vidro 4

Reagentes: Sal de cozinha, hexano, leo /azeite

Sugestes para avaliao Analisar os resultados obtidos com a realizao experimental. Rever a proposta de resoluo do problema colocado na AL 0.0 e apresentar, com

justificao, a proposta reformulada.

Gesto dos tempos lectivos

Objecto 0.1 1 aula

Objecto 0.2 1 aula

Objecto 0.3 2 aulas

Actividade laboratorial 0.1 1 aula

Actividade laboratorial 0.2 2 aulas

Fsica e Qumica A - 10 Ano Unidade 1 Das Estrelas ao tomo


UNIDADE 1 Das Estrelas ao tomo

O esforo para a compreenso do Universo uma das muito poucas coisas que elevam a existncia humana um pouco acima do nvel da farsa

e lhe do algo do encanto da tragdia

Steven Weinberg, fsico americano, Prmio Nobel da Fsica em 1979

Introduo

Esta Unidade, composta por duas partes, conta a histria dos tomos, dos elementos,

das partculas sub-atmicas e de como o conhecimento das propriedades dos elementos foi organizado na tabela peridica. Na primeira parte a histria centra-se nos tomos, elementos e partculas subatmicas.

Trata-se de uma longa histria que comea no incio dos tempos, o Big-Bang origem do Universo, e pretende terminar, por agora, no modelo mais actual do tomo. Tudo no Universo, as estrelas, os buracos negros, a Lua, a Terra, ns prprios e a folha de papel onde este texto est escrito, faz parte das cenas desta histria. O papel principal cabe, contudo, ao hidrognio, o elemento mais abundante do Universo, o primeiro a ser formado a partir das partculas diferenciadas nos primeiros momentos, aps a grande exploso e que vai servir de combustvel para fabricar os outros elementos. So as estrelas que compem o cenrio onde se desenrolam estas espectaculares reaces nucleares, autnticos beros de novos elementos e como tal merecem o devido destaque na primeira parte desta Unidade. A teoria da formao das estrelas e o modo como evoluem uma das maiores produes cientficas do sculo XX. a partir dela que melhor se compreende como surgiram os elementos e como se encontram distribudos pelo Universo.

Quando se pretende estudar os tomos e os elementos a que dizem respeito, no nos podemos alhear do contexto em que essas entidades existem, do modo como apareceram e do fabuloso desenvolvimento cientfico e tecnolgico que nos permite compreend-los e para os quais a Qumica e a Fsica tiveram uma contribuio vital.

E, porque o cenrio em que tudo se desenvolve, abarca valores gigantescos de distncias, tempos e temperaturas, comparados com os do mundo que nos rodeia, impe-se que os alunos se confrontem com novas unidades de comprimento, de tempo e de temperatura mais adequadas quelas situaes; por outro lado, fundamental que, no contexto universal, percebam que o planeta que habitam, maravilhoso e azul, esplendoroso de vida e do qual j se pensou ser o centro do Universo e do nosso sistema solar, no mais do que um simples planeta que gira volta de um banal sol, num dos muitos sistemas solares que o Universo contm e situado nos subrbios da Via Lctea, a nossa galxia. , portanto, neste contexto que nos propomos dar resposta questo de onde vm os elementos qumicos?

A partir da radiao emanada das estrelas, e que funo da sua temperatura e composio, inicia-se a segunda parte da Unidade. Os cientistas aprenderam a analisar essa radiao utilizando uma das mais poderosas ferramentas analticas conhecidas actualmente, a espectroscopia. Desta anlise, possvel deduzir a composio das estrelas, em termos dos elementos que as constituem. O objectivo interpretar os seus espectros de absoro de riscas, sendo que, cada conjunto de riscas a que est associada uma determinada gama de energia, corresponde a um elemento. Do mesmo modo que absorvem radiao de uma certa energia, as estrelas tambm emitem radiao cuja energia est contida no espectro



electromagntico, aqui caracterizado apenas pelas energias associadas a cada gama das radiaes que o compem, no se fazendo aluso, neste momento, frequncia ou ao comprimento de onda.

O hidrognio, voltando a assumir o seu lugar de primeiro plano, emite radiao cujo espectro foi interpretado com recurso quantizao da energia, aos nmeros qunticos e ao modelo mais actual para o tomo o modelo quntico.

evidente que este caminho est longe de ser fcil e linear. Foram os contributos de vrios cientistas que permitiram chegar ao estado actual do conhecimento sobre o tomo mas, os meandros deste trajecto foram muitas vezes difceis e atribulados. So estes os caminhos da Cincia e importa pois, fazer-lhes a devida referncia, dando relevncia aos marcos mais significativos, sem contudo nos perdermos nos detalhes.

Deste modo propomo-nos dar resposta s questes Como se conhece a constituio dos tomos? Qual a estrutura de um tomo?

No final, uma breve incurso pela Tabela Peridica permite estabelecer a relao

entre a estrutura do tomo e a organizao dessa mesma Tabela. Mais uma vez se coloca a questo da evoluo do conhecimento no que respeita

transformao da organizao da Tabela at se converter nesse fabuloso instrumento da Qumica, a partir do qual tanta e to til informao se pode retirar. Porque no necessrio esgotar toda a riqueza dessa informao num s momento, o estudo da Tabela e o seu uso sero feitos nas ocasies consideradas oportunas, destacando-se, agora, as propriedades raio atmico e energia de ionizao.

Dada a sua importncia, algumas aplicaes tecnolgicas da interaco radiao-matria sero abordadas nesta Unidade.

A histria dos tomos, afinal interminvel, por via dos seus actores sempre presentes

e sempre em constante interaco, ter novos episdios na Unidade seguinte. A Unidade est prevista para 15 aulas (22,5 h), sendo cinco (7,5 h) de ndole prtico-

laboratorial. O diagrama que a seguir se apresenta procura evidenciar os conceitos principais em

discusso e a(s) relao(es) entre eles.



Estrelas

Composio Temperatura

Radiao

emitem

definem o tipo de

Efeito fotoelctrico

Espectros de absoro de riscas estando cada riscaassociada a uma

Espectro electromagntico

Espectro de emisso do tomo de hidrognio

Quanta de

energia

conduz a

Modelo quntico do tomo

Ns qunticos

prev

que caracterizam

Configuraes electrnicas de tomos e ies

*princpio de energia mnima *princpio de excluso de Pauli *regra de Hund

Tabela Peridica

permitem situar os elementos

Perodos

Grupos

nl

ml

ms

relacionado com

cerne

electres de

valncia

que se relacionam com

Raio Energia de ionizao

baseia-se em propriedades

peridicas

evidenciam das orbitai

do electro

aplicao tecnolgica

caracterizadas por

cujo preenchimento se rege por

que formada por

produz

Energia

Orbitais



Objecto de ensino

1.1. Arquitectura do Universo Breve histria do Universo

Teoria do Big-Bang e suas limitaes; outras teorias Escalas de tempo, comprimento e temperatura

Unidades SI e outras de tempo, comprimento e temperatura Medio em Qumica (AL 1.1) Aglomerados de estrelas, nebulosas, poeiras interestelares, buracos negros e sistemas

solares. Processo de formao de alguns elementos qumicos no Universo

As estrelas como "autnticas fbricas" nucleares Algumas reaces nucleares e sua aplicaes

Fuso nuclear do H e do He Sntese nuclear do C e do O Fisso nuclear

Distribuio actual dos elementos no Universo

1.2. Espectros, radiaes e energia Emisso de radiao pelas estrelas espectro de riscas de absoro Espectro electromagntico radiaes e energia Relao das cores do espectro do visvel com a energia da radiao Anlise elementar por via seca (AL 1.2) Aplicaes tecnolgicas da interaco radiao-matria

1.3. tomo de hidrognio e estrutura atmica Espectro do tomo de hidrognio Quantizao de energia Modelo quntico

Nmeros qunticos (n, l, ml e ms) Orbitais (s, p, d) Princpio da energia mnima Princpio da excluso de Pauli Regra de Hund Configurao electrnica de tomos de elementos de Z 23

1.4. Tabela Peridica - organizao dos elementos qumicos

Descrio da estrutura actual da Tabela Peridica Breve histria da Tabela Peridica Posio dos elementos na Tabela Peridica e respectivas configuraes electrnicas Variao do raio atmico e da energia de ionizao na Tabela Peridica Propriedades dos elementos e propriedades das substncias elementares



Identificao de uma substncia e avaliao da sua pureza (AL 1.3)


Esta Unidade permite ao aluno saber: 1.1. Arquitectura do Universo 2 aulas + 1 aula AL 1.1

Posicionar a Terra e a espcie humana relativamente complexidade do Universo Referir aspectos simples da Teoria do Big-Bang (expanso e radiao de base) e as suas

limitaes; referir a existncia de outras teorias Analisar escalas de tempo, comprimento e temperatura no Universo Explicitar os valores das medidas anteriores nas unidades SI Explicitar a organizao do Universo em termos da existncia de aglomerados de

estrelas, nebulosas, poeiras interestelares, buracos negros e sistemas solares Descrever o processo de formao de alguns elementos qumicos no Universo, atravs de

reaces de fuso nuclear e por choques de partculas de massas, energias e origens diferentes

Distinguir, de forma simplificada, reaco nuclear de reaco qumica, frisando o tipo de partculas e as ordens de grandeza das energias envolvidas

Distinguir reaco nuclear de fuso de reaco nuclear de fisso Caracterizar as reaces nucleares de fuso para a sntese nuclear do He, do C e do O Associar fenmenos nucleares a diferentes contextos de utilizao (por exemplo,

produo de energia elctrica, datao, meios de diagnstico e tratamento clnicos) Interpretar a formao de elementos mais pesados custa de processos nucleares no

interior das estrelas Analisar um grfico de distribuio dos elementos qumicos no Universo e concluir sobre a

sua abundncia relativa Relacionar o processo de medio com o seu resultado a medida tendo em conta tipos

de erros cometidos

1.2. Espectros, radiaes e energia 2 aulas + 1 aula AL 1.2

Caracterizar tipos de espectros (de riscas/descontnuos e contnuos, de absoro e de emisso) Interpretar o espectro de um elemento como a sua impresso digital Interpretar o espectro electromagntico de radiaes associando cada radiao a um determinado valor de energia (sem referncia sua frequncia e ao seu comprimento de onda) Comparar radiaes (UV, VIS e IV) quanto sua energia e efeito trmico Situar a zona visvel do espectro no espectro electromagntico Identificar equipamentos diversos que utilizam diferentes radiaes (por exemplo, instrumentos LASER, fornos microondas, fornos tradicionais, aparelhos de radar e aparelhos de raios X) Estabelecer a relao entre a energia de radiao incidente, a energia mnima de remoo de um electro e a energia cintica do electro emitido quando h interaco entre a radiao e um metal



Identificar algumas aplicaes tecnolgicas da interaco radiao-matria, nomeadamente o efeito fotoelctrico Interpretar espectros atmicos simples

1.3. tomo de hidrognio e estrutura atmica 3 aulas Descrever o espectro do tomo de hidrognio Associar, no tomo de hidrognio, cada srie espectral a transies electrnicas e respectivas radiaes Ultra Violeta, Visvel e Infra Vermelho Explicar a existncia de nveis de energia quantizados Descrever o modelo quntico do tomo em termos de nmeros qunticos (n, l, ml e ms), orbitais e nveis de energia Referir os contributos de vrios cientistas e das suas propostas de modelo atmico, para a formalizao do modelo atmico actual Estabelecer as configuraes electrnicas dos tomos dos elementos ( Z 23) atendendo aos princpios da energia mnima e da excluso de Pauli, e regra de Hund Interpretar o efeito fotoelctrico em termos de energia de radiao incidente, energia mnima de remoo de um electro e energia cintica do electro emitido Identificar algumas aplicaes tecnolgicas do efeito fotoelctrico

1.4. Tabela Peridicaorganizao dos elementos qumicos 3 aulas+3 aulas AL 1.3

Interpretar a organizao actual da Tabela Peridica em termos de perodos, grupos (1 a 18) e elementos representativos (Blocos s e p) e no representativos Referir a contribuio do trabalho de vrios cientistas para a construo da Tabela Peridica at organizao actual Verificar, para os elementos representativos da Tabela Peridica, a periodicidade de algumas propriedades fsicas e qumicas das respectivas substncias elementares Interpretar duas importantes propriedades peridicas dos elementos representativos - raio atmico e energia de ionizao - em termos das distribuies electrnicas Identificar a posio de cada elemento na Tabela Peridica segundo o grupo e o perodo Distinguir entre propriedades do elemento e propriedades da(s) substncia(s) elementar(es) correspondentes Interpretar informaes contidas na Tabela Peridica em termos das que se referem aos elementos e das respeitantes s substncias elementares correspondentes Relacionar as posies dos elementos representativos na Tabela Peridica com as caractersticas das suas configuraes electrnicas Reconhecer na Tabela Peridica um instrumento organizador de conhecimentos sobre os elementos qumicos Fundamentar, de forma simplificada, tcnicas laboratoriais para a determinao de grandezas fsicas (densidade, ponto de fuso, ponto de ebulio...) Aplicar procedimentos (experimentais, consulta de documentos...) que visem a tomada de deciso sobre a natureza de uma amostra (substncia ou mistura)



Actividades Prticas de Sala de Aula


Os objectivos de aprendizagem atrs enunciados devero ser encarados como objectivos respeitantes a aprendizagens essenciais. No se pretende que sejam condicionantes do que os alunos podero aprender. Para isso ser muito importante que o professor diagnostique aquilo que os alunos j sabem e o tome como ponto de partida para novas abordagens, mais aprofundadas.

As actividades que a seguir se apresentam so exemplos que o professor poder usar para envolver os alunos na consecuo dos objectivos enunciados.

A teoria do Big-Bang assumida como a teoria explicativa sobre a origem do Universo, com maior sustentao terica. No entanto, outras teorias podero ser referidas. No se impe nenhuma em particular, podendo por isso ser uma abordagem livre.

Nas aplicaes tecnolgicas da interaco radiao-matria, o efeito fotoelctrico surge, necessariamente, pela sua importncia. Embora no seja objectivo desta Unidade abordar as teorias interpretativas sobre a natureza da luz, tal no impede que se refiram aplicaes tecnolgicas da interaco da radiao com a matria.

A primeira parte da Unidade assenta numa temtica ainda no muito habitual em Programas de Qumica, pelo que se fez a opo de apresentar um diagrama com maior grau de especificao, com o objectivo de tornar mais claro aquilo que est em causa que os alunos aprendam.



ocorrem

evolui para

se

se for

e arrefecendo, aparecem

Big-Bang Universo de Espao Tempo Energia

origina Partculas elementares Protes (p) Neutres (n) Electres(e)

por expansoe consequente

arrefecimentoorigina

em contnuos expanso

e arrefecimento, surgem

Ncleos atmicos H -1(p); He -2(p)+2(n) Electres livres

sempre expandindoPrimeiros tomos H 2/3 He 1/3

Nuvens Galxias Enxames de galxias Primeiras estrelas

expandindo,arrefe-

cendo e por aco da gravidade, surgem

Estrelas tipo Sol Estrelas Gigantes

evoluindo asestrelas para

Reaces nucleares H He

nas quais se

do

quando H acaba no

ncleo da estrela

Ncleo contrai-se e aquece Estrela expande-se

originando Gigantes Vermelhas

Estrela tipo Sol(M < 8 Mo)

ocorremReaces nuclearesHe C, O

Estrela Gigante(M >8 Mo) Reaces nucleares

He C,O Ne,Mg Si, S, Fe Acabam as reaces no ncleo da estrela

An Branca

evolui paraSupernova

Exploso da superfcie Contraco do ncleo

Reaces nucleares na superfcie, durante a exploso Formao de todos os elementos com Z >>>> 26 (Fe)

Estrela Gigante inicial (M < 25 Mo)

Estrela Gigante inicial ( M> 25 Mo)

pulsar

evolui para Buraco

Negro

Nota : Mo- massa do Sol

evolui para



1.1. Arquitectura do Universo Pesquisa documental sobre a constituio do Universo utilizando fontes de informao

diversas (livros, revistas, enciclopdias, jornais...) e as TIC (Tecnologias de Informao e Comunicao)

Ficha de trabalho contemplando situaes que abranjam o infinitamente pequeno e o infinitamente grande, centrada em trs aspectos fundamentais:

1- previso de dimenses (no SI) 2- comparao da previso feita com os resultados recolhidos na literatura 3- identificao e comparao de ordens de grandeza.

Ficha de trabalho que contemple a converso de valores de temperatura nas escalas Celsius, Kelvin e Fahrenheit (esta ltima relevante devido sua utilizao em endereos na Internet dos EUA) Pesquisa, utilizando as TIC e outras fontes, sobre: - fuso e fisso nucleares e suas aplicaes tecnolgicas - origem dos elementos qumicos - distribuio dos elementos qumicos no Universo

1.2. Espectros, radiaes e energia Observao de descargas em tubos de gases rarefeitos utilizando culos especiais de

observao Comparao dos espectros de absoro e de emisso, do mesmo elemento Anlise dos espectros obtidos com lmpadas de incandescncia, lmpadas

fluorescentes e lmpada de sdio do polarmetro (no momento da ligao e aps aquecimento), utilizando o espectroscpio de bolso

1.3. tomo de hidrognio e estrutura atmica

Anlise do espectro do tomo de hidrognio Pesquisa documental e/ou utilizando as TIC sobre aplicaes tecnolgicas do efeito

fotoelctrico, em situaes do quotidiano Pesquisa documental sobre modelos atmicos e sua evoluo

1.4. Tabela Peridica organizao dos elementos qumicos Trabalho de investigao (que se sugere seja desenvolvido na rea de projecto)

Cada aluno dever adoptar um elemento de entre os elementos representativos e alguns no representativos (mais vulgarmente utilizados) sobre os quais deve pesquisar informao, nomeadamente sobre:

*histria do elemento *caractersticas do elemento (nmero atmico, raio atmico, raio inico, tipos de

ligao, energias de ionizao...) *substncias em que se encontra e propriedades destas; utilizao dessas

substncias na indstria e implicaes para o ambiente *outras caractersticas pertinentes.

Exposio dos trabalhos realizados (por exemplo, no final do semestre) Pesquisa sobre a histria da concepo da Tabela Peridica (que se sugere seja

desenvolvida na rea de projecto)



Actividades Prtico-Laboratoriais (AL)

AL 1.1 - Medio em Qumica 1 aula

Ser possvel fazer uma medio exacta?

A preciso e a exactido de uma medida depende do instrumento de medio usado e do modo como este utilizado. Torna-se assim importante o conhecimento dos tipos de erros associados aos instrumentos e ao operador assim como o conhecimento dos processos que permitam minimiz-los.

Esta

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Programa - Fisica e Quimica a 10 Ou 11 Anos