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DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA CURSO DE LICENCIATURA EM ENSINO DE QUÍMICA Campus de Coalane, Av. Julius Nyerere-1613, Bloco I, Telef. 24216298 Fax: 24216298 Actividade Programáticas para a disciplina de Praticas Pedagógicas II Actividade 1. Pesquisa sobre aspectos relacionados com o tratamento da linguagem Nome do estudante Docente Osvaldo Mário Lucas Dra Stelia Nahia Actividade 1. Pesquisa sobre aspectos relacionados com o tratamento da linguagem O uso da linguagem é um meio bastante importante no PEA. A química possui uma simbologia e terminologia própria. É indispensável o uso e domínio desta linguagem específica. O professor deve chamar a atenção aos alunos da necessidade do domínio desta linguagem e devera explorar com os alunos as principais dificuldades no manejo desta linguagem e procurar formas para a minimização do problema. O professor deve apresentar conhecimentos complexos sobre aplicação dos símbolos. Os alunos devem aplicar símbolos, formulas e equações químicas no sentido qualitativo e quantitativo. Na base da grandeza básica, quantidade duma substância e a sua unidade “mol” é possível uma interpretação quantitativa dos símbolos químicos. Os alunos devem compreender a proporção/relação entre quantidade de uma substância e o número das partículas. O número de Avogadro é o número de partículas por mole. As partículas podem ser reais ou ideais dependendo das fórmulas. O saber sobre a grandeza “massa molar “e a lei de conservação de massa é o pressuposto para uma interpretação para as quantidades dos reagentes e produtos das reacções químicas. Os alunos devem aplicar as formas diferentes da escrita das reacções químicas: como escrita electrónica (escrita de Lewis) e escrita iónica. As formulas químicas podem ser construídas na base da Valencia como uma relação objectiva entre os elementos de um composto. Existem por exemplo termos que tem um significado diferente, conforme se trate de linguagem do dia a dia e linguagem química. O termo “puro”, “ferro” são exemplos disso. E existe ainda termos que não sendo possível uma tradução para a linguagem materna dos alunos, podem constituir uma fonte de mal entendidos nas aulas de Química. Os alunos devem poder aplicar os símbolos, formulas, e equações químicas no sentido qualitativo e quantitativo. Devem poder aplicar formas diferentes de escrita das equações químicas (Por exemplo, a escrita electrónica –Lewis, escrita iónica, etc.). Os alunos devem reconhecer os passos para a escrita de uma equação química: · Distinção dos reagentes e produtos · Indicação dos símbolos e fórmulas dos reagentes e dos produtos e ter a equação em palavras · determinação dos factores na base da lei da conservação da massa. · revisão da equação química. A tabela abaixo ilustra os conteúdos relacionados com a linguagem química no ESG Ciclo Classe Linguagem química (nome, grandeza, unidade) Observação I ciclo 8ª Classe Mole, mol Expressa a quantidade de uma substância I ciclo 8ª Classe Lei de conservação de massa O pressuposto para uma interpretação para as quantidades dos reagentes e produtos das reacções químicas. I ciclo 8ª Classe Símbolos químicos É a representação dos elementos químicos através de letras abreviadas. O símbolo de um elemento químico é Universal. E usa letras inicias dos elementos em latim I ciclo 8ª Classe Valência Estes números indicam as possíveis ligações que um átomo pode fazer para atingir estabilidades. I ciclo 8ª Classe Formula química É uma representação gráfica de elementos de composto químico tendo em conta o aspecto qualitativo e quantitativo dos átomos que deram origem esse composto. I ciclo 8ª Classe Equação química Uma forma demostrativa de representações gráficas das reacções químicas que ocorrem entre os diversos elementos presentes na tabela periódica. I ciclo 8ª Classe Estequiometria Calculo: massa, volume, número de mole, massa molar. 9ª Classe Teoria atómica Teoria atómica de Dalton, Thompson, Rutherford: estes cada um deu o seu contributo no que diz respeito a constituição da matéria. 9ª Classe Tabela Periódica É uma disposição sistemática dos elementos químicos com base na ordem crescente de número atómico. As linhas horizontal diz respeito o período em que este elemento sem encontra e as linhas verticais diz respeito o grupo ou famílias que este faz parte. 9ª Classe Principais classes dos compostos inorgânicos Óxidos, bases, ácidos e ácidos. Esses compostos são assim considerado porque são substâncias formados por átomos ou moléculas de pelo menos dois elementos diferente e que não contenha em sua estrutura átomos de carbono formando cadeias e ligações ao hidrogénio. 10ª Classe Carbono e os elementos do IV grupo principal Carbono é um elemento tetravalencia esta sua capacidade lhe confere a capacidade de formar muitos compostos dos diferente. 10ª Classe Hidrocarbonetos Sãos compostos formados apenas por átomos de carbono e de hidrogénio. formula geral, série homologa, alcanos, alcenos, alcinos, reacção química, equação química. 10ª Classe Heterocarbonetos Sãos compostos que além de carbono e de hidrogénio tem outro elementos a mais na estrutura. Como é o caso de álcoois, fenóis, aldeídos, cetonas, Ácidos carboxílicos e ésteres. 2 Ciclo 11ª Classe Lei de Proust (Lei de Proporção fixa). A proporção em massa das substâncias que reagem e que são produzidas em uma reacção é sempre fixa. 11ª Classe Termoquímica Calor de uma reacção, energia, trabalha, entalpia, reacção química, equação termoquímica lei de Hess. 12ª Classe Cinética química Calor de uma reacção, mole, concentração, catalisador, superfície de contacto, velocidade de uma reacção, teoria de colisões, complexo activado, energia de activação, lei da velocidade ordem de reacção. 12ª Classe Equilíbrio químico Sistema (aberto, fechado e isolado), Reversibilidade, concentração, constante de equilíbrio, princípio de Le Chatelier e rendimento de uma reacção. ] 21Identificação e levantamento de substâncias químicas tratadas no programa de ensino, sua obtenção laboratorial e industrial Nome da substância Classe Unidade Aula Forma de obtenção Nome do método proposto Hidrogénio 8ª 4 15 Laboratorial e industrial Obtenção do Hidrogénio no laboratório e na indústria Oxigénio 8ª 4 19 Laboratorial e industrial Obtenção do Oxigénio no laboratório e na indústria. Cloro 9ª 4 3 Laboratorial Obtenção laboratorial do Cloro; Enxofre 9ª 5 3 Industrial Método de Frasch, Calcaroni, Ácido sulfúrico 9ª 5 6 Industrial Método de contacto, (reacção com metais e bases) Sulfureto de hidrogénio e ácido sulfídrico 9ª 5 8 Laboratorial Desidratação de ácido sulfúrico Nitrogénio 9ª 6 2 Industrial Liquefacção do ar seguida de uma destilação fraccionada. Amoníaco 9ª 6 4 Industrial Método de Haber-Bosch Ácido nítrico 9ª 6 7 Industrial Método de Ostwald Dióxido de carbono 10ª 1 9 Laboratorial e industrial Decomposição do calcário Metano 10ª 3 10 Laboratorial Método Wurtz Etileno ou Eteno 10ª 3 19 Laboratorial e industrial Desidratação do etanol e hidrogenação do etino Etino 10ª 3 27 Laboratorial e industrial Experiências químicas Etanol 10ª 4 8 Laboratorial Fermentação alcoólica e adição de água ao Eteno Metanol 10ª 4 9 Laboratorial Oxidação do Metano e fermentação da madeira Óxido de Magnésio e Dióxido de Carbono (MgO e CO2) 11ª 5 5 Laboratorial Reacção de Mg e C com oxigénio H2SO4, HCl e HNO3 11ª 5 10 Industrial e laboratorial Processo de Ostwald NaOH, e do Ca(OH)2, 11ª 5 17 Industrial Electrólise do cloreto de sódio Actividade 3. Concepção e elaboração de meios didácticospara leccionação no âmbito das pedagógicas. Tarefa: Com base no programa de ensino do nível secundário básico ou do secundário geral, escolha um conteúdo (conceito, lei, teoria) e faça a representação em um meio didactico a ser utilizado na aula do conteúdo escolhido. Explore a sua criatividade. Ou Escolha uma substancia e conceba o seu material didáctico de obtencao laboratorial. Poderá usar material convencional e/ou de material de baixo custo e de fácil acesso. Plano de aula Nome do professor Escola secundária geral Patrice Lumumba Osvaldo Mário Lucas Data: 10. 10. 2021 Disciplina: Química Unidade temática 2: Substâncias e misturas Tema: Métodos de separação de misturas Duração: 45' Turma: G Número de alunos: 52 Objectivos · Separar misturas homogéneas de uma solução · Perceber como é feita a separação de misturas homogéneas · Explicar possibilidade de separação com os respectivos métodos Tempo Conteúdo Actividades Método Recursos didácticos (meios) Introdução 5’ Métodos de separação de misturas Nesta etapa da actividade divide-se os alunos em grupos de 5, permitindo aos mesmos, num primeiro momento, familiarizarem-se com o material e de como serão os procedimentos da experiencia Trabalho em grupo Copos de Becker ou vasilhames de fácil acesso, caderno de anotações, quadro, giz, caneta, etc. Desenvolvimento 35’ Métodos de separação de misturas (experiencia) Os alunos formam grupos de 5 alunos e em cada grupo um vai anotando os factos os outros vao executando a actividade experimental etc. Trabalho em grupo Copos de Becker ou vasilhames de fácil acesso, caderno de anotações, quadro, giz caneta, etc. Conclusão Métodos de separação de misturas (experiencia) A experiencia permite que o aluno tenha a capacidade de explicar os conhecimentos teóricos na prática e permite uma retenção dos conhecimentos com eficácia. Trabalho em grupo Copos de Becker ou vasilhames de fácil acesso, caderno de anotações, quadro, giz caneta, etc. Avaliação Copos de Becker ou vasilhames de fácil acesso, caderno de anotações, quadro, giz caneta, etc. actividades (ex: elaboração de um relatório da aula experimental, apresentação e explicação dos factos observados durante a aula) - Critérios para correcção das actividades Trabalho independente Régua, caneta, lápis, papéis A4, etc. Materiais para a execução da experiencia Copo de Becker ou garrafas plásticas de água mineral, Água e areia. Espátula ou colher Uma vareta ou tubo de caneta Garrafa de esguicho ou uma garrafa com água Procedimentos Em um Becker de 250 ou em uma garrafa de água mineral de 500 ml cortada ml introduzir 2 colheres ou 4 espátulas de areia e adicionar 100 ml de água; Deixar a mistura em repouso durante 3 minutos; Actividade 4. Planificação de uma aula Tarefa. Elabore plano de uma aula; a aula será da sua escolha, dentro do programa de Ensino de Química do ESG. PLANO DA UNIDADE Escola: Secundaria Patrício Lumumba Disciplina: Química Ano lectivo: 2021 Trimestre: 2º Classe: 11ª classe Unidade temática 4ª Unidade temática: Ligação Química Nome do professor: Osvaldo Mário Lucas Objectivos · Explicar a natureza e a essência da ligação química; · Identificar os principais tipos de ligação; · Representar os tipos de redes cristalinas; · Representar a estrutura espacial das moléculas simples; Semana/ Data No de aulas Temas da aula Métodos Meios Carga horária Observação I 13/07 a 17/07 1aAula Ligação química: Definição e tipos de ligação. Estrutura de Lewis Exposição: Resolução de problemas; Experimental Trabalho em grupo; trabalho independente Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, Quadro carteiras. 2h Nestas aulas é necessário usar os métodos e meios adequados para melhor compreensão do PEA de química formulando com clareza os objectivos seja gerais ou os específicos 2aAula Ligação covalente: Tipos de ligação covalente (polar, apolar e dativa) Exposição: Resolução de problemas; Experimental Trabalho em grupo; Trabalho independente Livro de turma, Giz, Caneta, Caderno, Apagador, Quadro, carteiras, II 20 a 24/07 1aAula Rede molecular e rede atómica. Exposição: Resolução de problemas; Experimental Trabalho em grupo; Trabalho independente Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, Quadro, carteiras, 2h Nestas aulas é necessário usar os métodos e meios adequados para melhor compreensão do PEA de química formulando com clareza os objectivos seja gerais ou os específicos 2aAula Polaridade das substâncias: Dipolo e conceito momento dipolar Exposição, Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente. Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, quadro, carteiras, III, 27 a 31̸07 1aAula Forças intermoleculares (forças de Vaan-der-waals, atração dipolo-dipolo, pontes de hidrogénio) Exposição, Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente. Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador quadro, carteiras, 2h Nestas aulas é necessário usar os métodos e meios adequados para melhor compreensão do PEA de química formulando com clareza os objectivos seja gerais ou os específicos 2aAula Estrutura espacial de moléculas simples. Exposição, Professor/Aluno Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente. Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, quadro, carteiras, IV 03 a07̸08 1aAula Ligação metálica-Tema Gerador Características da ligação metálica Exposição, Professor/Aluno Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente. Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, quadro, carteiras, 2h Nestas aulas é necessário usar os métodos e meios adequados para melhor compreensão do PEA de química formulando com clareza os objectivos seja gerais ou os específicos 2aAula Propriedades das substâncias com ligação metálica Exposição, Professor/Aluno Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente. Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, quadro, carteiras, V 10 a14 ̸08 1aAula Fenómenos de forja, cansaço, soldadura e gripar dos metais com base na estrutura metálica Exposição, Professor/Aluno Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente. Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, quadro, carteiras, Nestas aulas é necessário usar os métodos e meios adequados para melhor compreensão do PEA de química formulando com clareza os objectivos seja gerais ou os específicos 2aAula Metais importantes da indústria Moçambicana (Al, Fe, Zn, Au, Ag, Cu) ocorrência, obtenção, aplicações; Exposição, Professor/Aluno Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente. Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, quadro, carteiras, 2h VI 17 a 21̸08 1aAula Principais industrias metalúrgicas de Moçambique Exposição, Professor/Aluno Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, quadro, carteiras, 2h Nestas aulas é necessário usar os métodos e meios adequados para melhor compreensão do PEA de química formulando com clareza os objectivos seja gerais ou os específicos 2aAula Gestão resíduos sólidos (sucatas) e o ambiente Ligas metálicas e suas aplicações Exposição, Professor/Aluno Resolução de problemas, Experimental, Trabalho em grupo, Independente Livro de turma, Giz Caneta, Caderno Apagador, quadro, carteiras, Bibliografia INDE/MINED – Moçambique, Química Programa da 11ª Classe, editora texto Editora, Lda-Moçambique, 2010. Data: 18. 10.2021 PLANO DE AULA: Duração da aula: 45 minutos Escola: Secundaria Patrício Lumumba. Números dos alunos: 40 Disciplina: Química. Sumário: ligação química, definição, tiposde ligação, Ano lectivo: 2021. estrutura de Lewis Classe: 11ª Turma B Gruo B Curso diurno. Tema: definição, tipos de ligação, estrutura de Lewis. Trimestre: 2º. Unidade temática: 4ª Ligação Química Nome do Professor: Osvaldo Mário Lucas. Objectivos · Definir o conceito de ligação química; · Identificar os tipos de ligações químicas existentes nos compostos químicos; · Identificar os principais tipos de ligação; · Representar a estrutura de Lewis nos compostos químicos. Tempo Função didáctica Métodos do PEA Conteúdo Actividades Meios do PEA Observação Professor Aluno 5´ Introdução e motivação Exposição Resolução de TPC da aula passada e introdução da matéria nova Saúda, Orienta os alunos para resolver o TPC no quadro, corrige e passa o tema novo no quadro. Saúdam, Com a orientação do professor resolvem o TPC no quadro e registam o tema novo no caderno. Livro de turma Giz, quadro preto, caneta, caderno e apagador, lápis Resolução de TPC da aula passada. 25´ Mediação e assimilação Exposição elaboração conjunta Ligação química Definição Tipos de ligação Estrutura de Lewis Introduz a nova matéria, Pede os alunos para apresentarem seus pontos de vista sobre a matéria nova, fazendo uma pergunta de reflecção, Explicar e Ditar os apontamentos. Prestam atenção a introdução da matéria nova, Apresentam seus pontos de vista sobre o tema, discutem sobre a matéria nova Acompanham atentamente a explicação do professor, fazendo suas anotações no caderno, Passam os apontamentos no caderno. Livro de turma Giz, quadro preto, caneta, caderno e apagador, lápis Definição Tipos de ligação Estrutura de Lewis 10´ Domínio e consolidação Elaboração conjunta Definição Tipos de ligação Estrutura de Lewis Exercícios de aplicação Testa até que ponto os alunos compreendem a matéria nova dando exercícios de aplicação, Deixa espaço para os alunos exporem as duvidas, e orienta a resolução dos exercício, e faz um breve resumo. Mostram até que ponto compreenderam a matéria nova, anotam os exercícios no caderno, expõem as suas duvidas, com a orientação do professor resolvem os exercícios. Escutam atentamente o resumo. Livro de turma Giz, quadro preto, caneta, caderno e apagador, lápis Definição Tipos de ligação Estrutura de Lewis 5´ Controle e avaliação Elaboração conjunta e Trabalho independente Definição Tipos de ligação Estrutura de Lewis TPC Ditar TPC, tomar atenção, fazer chamada. Passam o TPC para o caderno, Prestam atenção Marcam as presenças. Livro de turma Giz, quadro preto, caneta, caderno e apagador, lápis Definição Tipos de ligação Estrutura de Lewis Bibliografia INDE/MINED – Moçambique, Química Programa da 11ª Classe, editora texto Editora, Lda-Moçambique, 2010. Quadro mural: Ligações químicas são conjugações entalecidas ente átomos para formarem moléculas ou, no caso de ligações iónicas ou metálicas, agregados atómicos organizados de forma a constituírem a estrutura básica de uma substância ou compostos. Na natureza existem por volta de uma centena de elementos químicos. As ligações químicas são feitas por átomos para terem maior estabilidade e assim formarem diversos compostos. Tipos de ligação química A formação de ligações entre diferentes atámos e a estabilidade das estruturas que se formam podem ser previstas utilizando a regra do octeto, que abordaremos nesta unidade. Vamos analisar as mais importantes ligações químicas. 1. Ligação covalente. Os electrões de valência de cada Átomo redistribuem-se por diferentes átomos. Pode ser de três tipos: · Ligação covalente apolar; · Ligação covalente polar; · Ligação covalente dativa. 2. Ligação iónica. E formada por iões de cargas opostas. Se resultar da combinarem entre átomos, ocorre transferência de electrões de um átomo para outro. 3. Ligação metálica. Alguns electrões peif6icos de átomos de metais formam uma nuvem Electrónica partilhada por um conjunto de outros átomos metálicos. 4. Ligações intermoleculares. Ligações mais fracas resultantes da interacção das moléculas Entre si. Podem ser: · Ligações de Van der Walls · Ligações atracão dipolo dipolo; · Iigaeoes ponte de hidrogénio Ligação covalente: Na ligação covalente, a ligação forma-se por partilha de electrões de ambos os tomos nela Envolvidos. As partículas que asseguram a ligação são os electrões que pertencem ao ultimo nível de energia (electrões de valência). Se a patilha for dei · Dois electrões (um par), a ligação diz-se simples; · Quatro electr6es (dois pares), a ligação diz-te dupla; · Seis electrões (três pares, a ligação diz se tripla). · Ao estabelecer-se a ligação, a molécula adquire urn estado mais estável do que a presença dos átomos separados (possui uma menor energia). Ligação covalente apolar A ligação diz-se apolar quando o centro das cargas positivas e o centro das cargas negativas, Incluindo a nuvem electrónica que fez a ligação, coincidem. Isto quer dizer que a nuvem de Electrões que partilhara ligação esta simetricamente colocada ern relação ao núcleo dos átomos. Isto é verdadeiramente possível se os Átomos que fazem a ligação forem iguais Exemplos: Constituem ligações apolares as existentes na molécula dc hidrogénio (dihidrognio), na mlolcula do oxigenio (dioxig6nio), na molecula do azoto (diazoto), na molecula do cloro (diclolo), etc. Molecula de hidrogénio * H2 Nesta molécula, o (único electrão de cada átomo é partilhado pelo outro, estabelecendo-se uma ligação covalente simples. A ligação, de acordo corn Lewis, pode ser representada por uma cruz e um ponto ou por um Trafo. Molacula de oxigenionio 'Tendo em vista a estrutura de Lewis do Átomo do oxigénio o cerne do átomo Fica rodeado por dois pares de electr6es que não contribuem para a ligação (electrões não ligantes, e dois pares de electrões que fazem a ligação (electrões ligantes. A ligação entre os dois átomos do oxigénio e pois covalente dupla Se observarmos a estrutura da molécula, verifica-se que existem 8 electrões peff6dcos em torno de cada átomo de oxigénio. Esta representação evidencia uma estrutura idêntica de um gás Nobre (excepto o h6lio) no que diz respeita ao número de electrões de valência, o que o confere Grande estabilidade. Diz-se que cada átomo da molécula de oxigénio satisfaz a regra de octeto. Esta regra utiliza-se na previsão da estrutura das moléculas quando estão presentes átomos de elementos do 2." Período da Tabela Periódica, que se ligam para formar moléculas simples. Estrutura de Lewis Quando um átomo interage com outro para formar uma ligação química, só intervém os electrões de valência, isto é, os electrões de valência do nível de energia mais elevado, Para evidenciar os electrões de valência, o químico americano Gilbert N. Lewis (1875-19,16) propôs a seguinte simbologia: o átomo de um elemento químico é representado pelo seu Símbolo químico; em torno desse símbolos desenham-se tantos pontos (ou cruzes) quantos os electroes de valência do átomo. Na tabela seguinte estão indicadas as representações de Lewis dos diferentes elementos representativos, 1s2; B é o simbolo de Lewis para um átomo do bro evidenciando os três electroes de valência 2s2 2p1, O símbolo B representa o núcleo do boro e os dois electroes interiores ls':cerne do átomo); os três pontos representam somente os três electroes de valencia2s2, 2P1. A estrutura de Lewis também é utilizada para representar estruturas de moléculas das mais simples as mais complexas. O hidrogénio tem apenas um electrão, pelo que se poder se fazer uma ligação. O azoto possui cinco electroes de valência: três dele fazem ligação com o hidrogénio (chamam-se electrões ligantes; os outros dois não fazem ligação e chamam ‘se electroes não ligantes, Na representarão por traços da estrutura de Lewis, cada traço representa sempre dois electroes, Se o traço esta entre dois átomos, representa a ligação entre eles. Se o electrão não une dois átomos representa o par de electroes do átomo que não participou na ligação. TPC 1. O que são ligações químicas?2. Represente a estrutura de Lewis do amoníaco? Resolução de TPC 1. Ligações químicas são conjugações entalecidas ente átomos para formarem moléculas ou, no caso de ligações iónicas ou metálicas, agregados atómicos organizados de forma a constituírem a estrutura básica de uma substância ou compostos.
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