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Didactica de quimica IV-UP Química Conservatório Dramático Musical São Paulo (CDMSP) 43 pag. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark UNIVERSIDADE PEDAGOGICA DE MOÇAMBIQUE Manuel Luizinho Sampanha Licenciatura emEnsino de Química Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark ÍNDICE 1.Introdução ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 Objectivos--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 Conceitos mais usuais emensino de química------------------------------------------------------------5 Situações Típicas……………………………………………………………………..................................……….11 Situação típica 1: tratamento das substâncias e classe das substâncias Situação típica 2:Tratamento das reacções químicas e tipo de reacção química Situação típica 3: tratamento de leis e teorias Situação típica 4: tratamento dos factos históricos Situação típica 5: tratamento de linguagem quimica e Situação típica 6: tratamento de aspectos quantitativos Situação típica 7: tratamento de processos químico-técnicos Conclusão------------------------------------------------------------------------------------------------------------------40 Bibliografia-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------41 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 1.INTRODUÇÃO Estas lições estão relacionada com conceitos químicos que frequentemente são usados nas aulas de aula, para sintetização das aulas parti dos conhecimentos adquiridos nos conteúdos de processo de ensino e aprendizagem e princípios didácticos estudados, na cadeira de DQI, Didática de LIBANEO e Didática Geral de HAYDT. Os princípios básicos do ensino são os aspectos gerais do processo de ensino que fundamentam teoricamente a orientação do trabalho docente e fundamentalmente indicame orientama atividade do professorrumo aos objetivos gerais e específicos. As situações típicas abordam as metodologias usadas no ensino secundário geral durante o tratamento dos conceitos do ensino secundário, mediados emMoçambique, e neste aspecto irei falar das reflexão critica em dois aspectos: méritos e deméritos, que estas abordagem tempara efetivação do processo de ensino aprendizagem. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 2.OBJ ECTIVOS Permitir o estudante dominar os conceitos químicos predominantes usuais no Ensino da Química no Ensino Secundário Geral Desenvolvera capacidade de julga-los na sua forma de mediação Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark ÁTOMO Definição do átomo O livro de( ERNESTO & BARROS,2014) explica que graças aos trabalhos de J hon Dalton, no inicio do seculo XIX que os cientistas baseados em constatações experimentais ,passarama admitirque a matéria é constituída porátomos. Assim o átomo passou a serdefinido como, partícula mais pequena e fundamental da matéria, formado porduas regiões distintas, o núcleo e a electrosfera. O programa da 8ª classe recomenda definição acima, e acrescenta que é constituído porprotões, neutrões e eletrões . Neste caso o átomo é definido como a partícula mais pequena e fundamental da matéria constituído porprotões neutrões e eletrões . Classe a que o tema "átomo "é lecionado No ensino Secundário Geral, O tema átomo é lecionado na : 8ª Classe,1º trimestre 3ª Unidade: Estrutura da matéria e Reações químicas . 1ª Aula: -O átomo: Conceito. Número atómico e número de massa 9ª classe, unidade temática 2, estrutura atómica e tabela periódica, aula número 1 e 2. 11ª classe, unidade temática 2, estrutura atómica, aula número 2 e 3. Verificação da Lecionação do conceito átomo. O conceito de átomo, corresponde a um dos conceitos para conhecer a estrutura da matéria, a definição do átomo deve estar no nível de desenvolvimento psicológico e etário do aluno desta classe (HAYDT:2011) afirma que : o conteúdo selecionado deve respeitar o grau de maturidade intelectual do aluno e estar adequado ao nível de suas estruturas cognitivas. O aluno vai aprofundareste conceito nas classes posteriores na Conceitos mais usuais emensino de química Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark medida emque cresce o seu nível cognitivo. A organização dos conteúdos do conceito "átomo" Correspondem a um dos critérios orientadores básicos na organização dos conteúdos: a continuidade, isto é, o tratamento deste conteúdo repete-se em diferentes fases do ensino secundário Geral. Na 9ª Classe o estudante repete o conceito átomo ao estudaras teorias atómicas. O (programa de ensino da 8ª classe 2010) acrescenta que:”Nesta classe não é aconselhável a representação esquemática da estrutura do átomo... O átomo apresenta uma massa atómica (A) e um número atómico (Z). A massa atómica é a soma dos números de protões (P) e de neutrões (N), enquanto que o número atómico representa a quantidade de protões nele existentes. Referir que o átomo é uma partícula electricamente neutra e que o número de protões é igual ao número de electrões (e)." Forma de lecionação tendo emconta os Princípios didácticos Na lecionação deste conceito "átomo" no ensino secundário geral é necessário que se tenha emconta aos princípios didáticos: a) O princípio do caractercientífico e sistemático Na lecionação deste conceito busca-se primeiramente os conhecimentos científicos adquiridos pelo aluno na 2ª Unidade, da 8ª classe: substâncias e misturas . Aula: matéria. A partir dos pré-conhecimentos dos alunos sobre esta aula, o professor desenvolve o conceito de átomo, como partícula mais pequena e fundamental da matéria. O professor deve dar algumas questões e pedir sugestões sobre os conteúdos abordados na aula ”matéria”, para certificar-se da consolidação da aula anterior, antes de introduzir o tema sobre átomo. A introdução do tema ”atomo” , segue este principio, pois favorece ao professor a organizar a aula integrando seu conteúdo comas demais matérias. b) Sercompreensível é possível de serassimilado Este princípio deve ser acompanhado com o anterior de forma que, a Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark cientificidade e sistematicidade sejam compatíveis com as condições previas e que o grau das dificuldades sejam de um modo geral ultrapassadas numa analise sistemática de correspondência entre a bagagem de conhecimentos e do desenvolvimento dos alunos e isso se deve ter como condição principal torna-los compreensíveis e possíveis de serassimilados. Baseando no programa da 8ª classe ao abordaro átomo não se realiza cálculos com partículas elementares, apenas se define a massa atómica e o número atómico. Amassa atómica é definida como a soma dos números de protões (P) e de neutrões (N) ou A= P +N. Este conceito pode não favorecer a assimilação do conceito de massa atómica, o aluno fica sujeito de possuir conhecimentos e tendo dificuldades em assimila-los, de acordo a natureza do conceito, o professordevia demonstrara sua aplicabilidade,ou poroutra ,fazercálculos. ANALISE CRITICA –MÉRITOS A análise que eu faço de forma de mediação deste conceito nas classes que identifiquei é: quanto a proposta metodológica que o programa oferece verifica-se que houve uma evolução científica dos conceitos de átomo nas diferentes classes. Cuja esta evolução dos conteúdos vema sersustentados porseguintes princípios: Princípio de caráctercientífico e sistemático; Sercompreensível e possível de serassimilado; Garantira solidez dos conhecimentos SUBSTÂNCIA Definição Substância é a forma isolada da matéria com composição definida e propriedades próprias. Exemplo: Agua ( Inroga &Tsambe). O livro da 8ª classe de ( Ernesto &Barros ,2014) define substancia como: "Uma Porcão de matéria constituída somente por um único tipo de partículas (como unidades estruturais)". Classe a que o tema "Substância "é lecionado No ensino secundário Geral os conteúdos do conceito "substancia" são lecionados na 8ª classe e, estão enquadrados nas seguintes unidades: Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 2ª Unidade: Substâncias e Misturas Substância: Conceito, propriedades específicas e classificação (elementar e composta); 3ª Unidade: Estrutura da matéria e reacções químicas. - Classificação das substâncias emelementares e compostas. Verificação da Lecionação do conceito substancia. Para introduzir conceito o professor baseia-se nos conhecimentos obtidos na aula anterior sobre: classificação da matéria. Onde a matéria classifica-se em misturas e substancias. A partir dos pré-conhecimentos dos alunos o professor desenvolve o conceito de substância. Em relação às propriedades específicas das substâncias, a abordagem deve cingir-se nas seguintes: Ponto de fusão (P.F.); Ponto de ebulição (P.E.); Densidade; Estados de agregação; Cor; Cheiro; Sabor. De acordo com o programa de ensino da 8ª classe. Em relação às substâncias elementares e compostas, o professor trata deste conteúdo em pormenor na 3ª unidade temática (HAYDT,2011) afirma que a organização dos conteúdos deve constituir duas formas de ordenação vertical e horizontal: Analisando quanto a ordenação Vertical. O conceito " substancias" apresenta uma organização sequencial dos conteúdos ao longo das duas unidades (2ª e 3ª unidade). Faz-se a introdução do tema na unidade 2 e conceitua-se a classificação das substâncias na unidade 3. Forma de lecionação tendo emconta os Princípios didácticos Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Na lecionação de conceito de substancia no ensino secundário geral é necessário que se tenha emconta os princípios didácticos “Tercaractercientífico e sistemático” O professor deve buscar primeiramente os conhecimentos científicos sobre Substancias , e selecionaros conteúdos a serem abordados, tendo em vista o caracter cognitivo afetivo e psicomotor dos alunos buscando explicação coerente e científica deste conteúdo, antes de lecionar a nova matéria o professor deve consolidar a matéria anterior (sobre classificação da matéria), para certificar que os conhecimentos foram assimilados. Dai leciona a novo conceito (Substancias) integrando-o como conteúdo anterior. “Sercompreensível é possível de serassimilado” O professor deve dosar o grau de dificuldade, e periodicamente deve fazer um diagnóstico do nível de conhecimento e desenvolvimento dos alunos, sobre matéria lecionada (Substancias), o professor procede o diagnostico em forma de Actividades de consolidação, analisando sistematicamente a correspondência entre o volume de conhecimento sobre a aula e as condições do grupo de alunos, obtendo aprimoramento e, principalmente, atualização dos conteúdos da matéria (Substancias), tornando-a, dessa forma, compreensíveis e assimiláveis pelos alunos. “Assegurar a relação conhecimento-pratica” onde todos os conhecimentos teóricos serão vistos pelos alunos fazendo experiencias de forma que contribua para desenvolver o pensamento e o raciocínio dos ampliando a capacidade e habilidade e com isso enriquecendo a atuação na vida pratica, não só estes princípios mas também consoante a abordagens ou circunstâncias das aulas o professor devera enquadrar os outros princípios de forma que a matéria seja solida por parte dos alunos. Com base na organização deste conteúdo ao longo do programa, pode tornar difícil assegurar a relação conhecimento-pratica do conteúdo tratado na 2ª unidade, visto Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark que para a fazer identificação das substâncias simples e composta na pratica, os alunos devem conhecer as definições de substancias simples e compostas ,e estas definições estão programado na 3ª unidade. ELEMENTOQUÍMICO Definição do elemento químico O elemento químico é definido como conjunto de átomos com o mesmo número atómico. Classe a que o conceito elemento químico e lecionado O elemento químico é lecionado na 8ª classe. 1º Trimestre e 3ª unidade: estrutura da matéria e reação química. Verificação da Lecionação do conceito substancia. O professor deve usar os conceitos que os alunos adquiriram sobre o conceito do átomo, e segue o estudo do elemento químico, onde se faz uma abordagem simples sobre o conceito e suas características. O elemento químico é definido como conjunto de átomos com o mesmo número atómico, Em seguida o professor classifica-os em metais e ametais. Forma de lecionação tendo emconta os Princípios didácticos Tercarátercientífico e sistemático - O professor deve buscar a explicação científica do conceito elemento químico; utilizando métodos científicos; sabendo que este conceito tem relação com a meteria anterior (átomo) o professor deve consolidar a matéria anterior antes de introduzir o conceito elemento químico; e deve organizar a aula integrando seu conteúdo com as demais matérias, por exemplo com o conceito átomo, visto que a definição do elemento químico necessita destes conhecimentos. Sercompreensível e possível de serassimilado - Na prática, para se entenderestes conceitos, deve-se: dosaro grau de dificuldade no Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark processo de ensino; fazer um diagnóstico periódico; analisar a correspondência entre o nível de conhecimento adquirido nos conteúdos sobre elemento químico e a capacidade dos alunos. para obter atualização da matéria que leciona se é compreensível e possível de serassimilado. Assentar-se na unidade ensino-aprendizagem – O professor deve mostrar aos alunos a importância dos conhecimentos adquiridos no conceito "elemento químico" para a sequência do estudo de outras aulas; oferecer condições didáticas para o aluno aprender independentemente; criar situações didáticas que ofereçamaplicarconteúdos em situações novas. Levantarvínculos para o trabalho coletivo-particularidades individuais - O professor deve adotar as seguintes medidas para isto acontecer: explicar com clareza os objetivos do conteúdo (elemento químico); desenvolver um ritmo de trabalho que seja possível da turma acompanhar; prevenir a influência de particularidades Nesta situação típica é comum o tratamento das substâncias e classe das substâncias nos seguintes aspectos: Significação (nome, símbolo, fórmula, posição no SPE) [S] Composição [C], Estrutura [E] J azigos [J ], Ocorrência [O] Propriedades [P] Importancia [I] Emprego [E] Obtenção laboratorial [OL] Produção técnica [PT] SITUAÇÃO TÍPICA 1: TRATAMENTODAS SUBSTÂNCIAS E CLASSE DAS SUBSTANCIAS Documentshared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Classe a que pertence [Cl] Com base nos exemplos das três substancias: oxigénio, dioxiodo de carbono e agua, pode se mostrar como estas substancias são tratadas no ESG ( sua abordagem), tendo emconta os aspectos acima. E nele fez-se uma reflexão critica sobre a sua abordagem ( méritos e os deméritos). Abordagemda substancia" oxigénio"no Ensino Secundário Geral A substancia oxigénio começa a ser estudada na 8ª Classe. Unidade 4- Agua. Para o estudo do Oxigénio, o professor pode recorrer aos conhecimentos dos alunos adquiridos no Ensino Básico nas Ciências Naturais para mostrara sua importância. A abordagemdeste conceito obedece os seguintes aspectos: Significação - o símbolo do elemento e a fórmula é integrada ao longo da abordagem do conceito, o professor pode partir da consolidação dos conhecimentos adquiridos na aula sobre elemento químico (O), e formula (O2) enquanto introduz a história da descoberta. História da descoberta- o professor desenvolve o historial da descoberta do Oxigénio, destacando o cientista, o químico inglês J oseph Priestley, que em 1774 obteve este gás mediante o aquecimento do Óxido de mercúrio (II). Ocorrência na natureza - na ocorrência o professor refere-se aos estado em que o oxigénio se encontra na natureza, estado livre O2 e O3 , no estado combinado na agua e nos óxidos. Obtenção do Oxigénio no laboratório - O conceito de catalisador é associado aos métodos de obtenção laboratorial do Oxigénio a partir da decomposição catalítica do Peróxido de hidrogénio. 2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g) Obtenção industrial na indústria -O processo industrial para obtenção do oxigénio e a partir do ar atmosférico. O ar atmosférico e arrefecido e comprimido para se tornar liquido sendo depois submetido a uma destilação fraccionada, combase na diferença de pontos de ebulição dos componentes do ar. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Propriedades físicas - a temperatura ambiente em incolor, insipido e inodoro, comburente mas não combustível e pouco solúvel na água. Aplicações – aplicado como comburente para soldageme corte de matérias de ferro e aço, na medicina no tratamento de pneumonia e de outras doenças, e na produção algumas substancias químicas. O estudo das aplicações do Oxigénio permitirá vincularo ensino da Química coma vida quotidiana. Abordagemda substancia "Dióxido de carbono"no ensino secundário Geral. Classe a que pertence- a classe a que pertence é citado na 9ª classe, 1ª Unidade: Classes Principais dos compostos inorgânicos . O dióxido de carbono pertence a classe dos Óxidos. Composição- a composição é tratada na 9ª classe na 1ª unidade, aula sobre óxidos, onde o dióxido de carbono representa um dos óxidos mais conhecido, e é composto por um átomo de carbono e dois átomos de oxigénio. Com a seguinte fórmula: CO2. Na 10ª classe, 2ª Unidade: Carbono e os elementos do IV grupo A. O professor parte da composição do dióxido de carbono apenas como consolidação. Para introduziros seguintes aspectos: Obtenção laboratorial: O professor demonstra a Experiência química sobre a obtenção laboratorial e identificação do dióxido de carbono. Propriedades físicas- As propriedades químicas que se deve mencionar são: Dióxido de carbono é um gás incolor, inodoro, insipido mais denso do que o ar, pouco solúvel em agua, não alimenta combustão e se liquefaz com facilidade, ao evaporar o dióxido de carbono liquido absorve tanto calor que parte dele se solidifica e se transforma -se numpó branco semelhante a neve. Propriedades químicas - o dióxido de carbono tempropriedades ácidas, quando em solução aquosa, isto é reage com água em pequenas percentagem formando ácido carbónico, em seguida apresenta-se a equação de reacção Mostra-se tambéma reacção combase formando sal e agua, destacando como base o hidróxido de cálcio. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Obtenção industrial – na obtenção industrial o professor deve mencionar a decomposição térmica de calcário (carbonato de cálcio).Emque se forma óxido de cálcio e dióxido de carbono, a seguirmostra a equação. Aplicações- o óxido de carbono tem varias aplicações, o professor salienta a produção de gás seco, a gaseificação da agua mineral, refrigerantes e outras bebidas e na produção de carbonato de cálcio (soda). E também usado nos extintores de incêndios. Abordagemda substancia "Agua "no ensino secundário Geral. Esta substancia começa a ser estudada na 8ª Classe unidade 4-Agua, de acordo ao programa, o professorsegue a seguinte sequência de abordagem: Ocorrência da água na natureza- A agua em maior quantidade global, na superfície da terra em 70%, uma parte salgada e outra de água doce (oceanos e mares), no subsolo, nos seres vivos. Propriedades físicas – em condições normais a agua e incolor, insipida, inodora. Na terra encontra-se nos três estados físicos: solido, líquido e gasoso. Importância da água- o professorabordara importância da água como solvente universal e como via de comunicação (relação comGeografia). Composição química da água- a molécula da água é composta pordois átomos de hidrogénio e umátomo de oxigénio. Fórmula molecular- a fórmula molecularda água é: H2O.O professorpode partir dos conhecimentos adquiridos pelos alunos sobre a montagem de fórmulas químicas para explicara fórmula química da água. REFLEXÃO CRITICA-MÉRITOS Os conhecimentos interligam-se com aspectos e aulas anteriores, pois os alunos vêm com conhecimentos adquiridos sobre vários conteúdos como por exemplo: o acerto de equação, símbolo químico, fórmula química e escrita de equações de reacções químicas. O professor vai consolidar estas matérias para mediar as aulas novas.. A sequência verificada na abordagem destes aspectos faz com que os tópicos Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark sucessivos de um conteúdo partam sempre dos anteriores, aprofundando-os e ampliando-os progressivamente, a ter carácter científico sistemático. Isto possibilita a aprendizagemdas aulas pelos alunos, visto que: A colocação de cada informação esta dentro de um referencial significativo tornando o conteúdo menos sujeito ao esquecimento pelos alunos; A sistematização das ideias essenciais favorece a adequada transferência da aprendizagem; O relacionamento dos conhecimentos anteriores com as novas aquisições diminui a distância entre o conhecimento avançado e o conhecimento elementar. REFLEXÃO CRITICA- DESMÉRITOS No programa de ensino, a Situação típica 1: tratamento das substâncias e classe das substâncias, sobre oxigénio e dióxido de carbono Apresenta os seguintes aspectos, organizados da seguinte forma: 1.obtenção laboratorial depois segue-se das 2.propriedades físicas . Esta sequência pode dificultar a consolidação de aula, visto que para identificaras substancias obtidas é necessário que o aluno conheça as suas características físicas. Uma organização favorável desses aspectos seria: Para oxigénio: 1º Propriedades físicas do oxigénio 2º Obtenção laboratorial o oxigénio Pra dióxido de carbono: 1º Propriedades físicas do oxigénio 2º Obtenção laboratorial o oxigénio As experiencias químicas no ensino secundário são basicamente demonstrativas. Com esta sequencia, durante a demonstração da experiencia de obtenção pelo professor. Os alunos podem se basear nos conhecimentos adquiridos sobre as propriedades físicas, E em seguida identificarem as substancia libertadas (produzida).AssimPossibilita tambémao professor: A fazer a relação dos novos conteúdos transmitidos com os conhecimentos e as experiências anteriores dos alunos; Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Sistematizar as ideias principais da aula nova ( sobre obtenção laboratorial), dando condições para que os alunos possam organizar e aplicar os conhecimentos assimilados na matéria anterior, para este caso sobre propriedades físicas. Nesta situação típica é comum o tratamento das reacções químicas e tipo de reacção química nos seguintes aspectos: Aspecto energético Aspecto da reversibilidade Aspecto da espontaneidade Aspecto catalítico Aspecto da formação de precipitado Aspecto da transferência de partículas Aspecto do número de partículas Aspecto da velocidade A partirdas reacções de combinação, reacção de transferência de protão e reacção de transferência de electrão, pode-se mostrar como estas reacção química são tratadas no ESG (sua abordagem), tendo em conta os aspectos acima e uma analise critica sobre a sua abordagem (méritos e os deméritos). REAÇÃO REDOX Definição de Reação redox A reacção redox e definida como sendo aquela que ocorre com o ganho ou perda de Oxigénio. Classe a que se leciona a reação redox 5.Situação típica 2: Tratamento das reacções químicas e tipo de reacção química Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Este conceito e lecionado na 8ª classe, nas seguintes unidades: 2º Trimestre, 3ª unidade estrutura da matéria e reacções químicas-tipos de reacções químicas. 3º Trimestre, 4ª unidade agua- reacção redox. Verificação da lecionação do conceito reação redox Aqui, o professor parte dos conhecimentos adquiridos sobre acerto, ao dar exemplos das reacções redox, o professoraproveita exercitar e consolidaro acerto de equações de reacções. A reacção redox deve ser referida como sendo aquela que ocorre com o ganho ou perda de Oxigénio. Com base no nível de estruturas cognitiva, este conceito esta adequado, outros conceitos sobre reacção redox o aluno vai aprofundar noutras classes na medida que desenvolve a sua maturidade e nível cognitivo. Forma de lecionação tendo emconta os Princípios didácticos Tercarátercientífico e sistemático - O professor começa por buscar a explicação científica sobre reacção redox, a partir de exemplos sobre acerto de equações de reacção química o professor consolida o acerto de equação; para certificar se os alunos adquiriram conhecimentos desta matéria antes de iniciar o conceito de reacção redox, visto ele vai usar esses conhecimentos na matéria nova. A sequencia dos conceitos , permite o professor a aplicareste principio. . Sercompreensível e possível de serassimilado Sabendo que o professor conhece a capacidade dos seus alunos, deve buscar um conceito tendo em conta a este aspecto e analisar se o nível de conhecimento corresponde a capacidade dos alunos. “Assegurara relação conhecimento-pratica” O professor deve pedir para os alunos a fundamentarem os conhecimentos de Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark reacção redox, a partirdos conhecimentos teóricos adquiridos deve mostrarque as as reacções redox são usadas no processo de purificação de metais, essa explicação é para facilitar a ligação do conhecimentos e a distinção destes conhecimentos na prática. - Assentar-se na unidade ensino-aprendizagem O professor deve esclarecer sobre os objetivos da aula e sobre a importância dos conhecimentos sobre a reacção redox na sequência dos seus estudos, ou para atendera necessidades futuras. ASPECTODA ESPONTANEIDADE Reacções de combinação Esta reacção é classificada quanto ao Aspecto da espontaneidade que é uma reacção (não espontânea), para a sua ocorrência ela precisa de um agente exterior. O professor inicia abordagem na 8ª Classe. Unidade 3. Estrutura da matéria e reacções químicas. Aula: Tipos de reacções químicas, Reacções de combinação ou síntese, o professordá o respetivo conceito. Ele define como uma reacção emque duas oumais substâncias combinampara formaruma única substancia (produto). Na 10ª classe 3ª Unidade : hidrocarbonetos, o professor pode partir de conhecimentos da 8ª e 9ª classe para explicar a reacção de adição que ocorre nos aquenos e alquinos. Os exemplos que representamdevem seros mais simples. ASPECTODA TRANSFERÊNCIA DE PARTÍCULAS a) Reacção de transferência de protão – Reacção de dupla-troca Ocorre quando as substancias que reagem trocam de protões, isto nas reacções de dupla troca. Estas reacções começama ser tratadas na 9ª Classe.3ª Unidade: Classes principais dos compostos inorgânicos , quando o professor introduz a reacção de neutralização (acido-base). O professor apresenta uma reacção de neutralização explicando que ocorre quando o Hidrogénio do acido troca de posição com o metal da base. O conceito de troca de protões é aprofunda-se no segundo ciclo. Na 12ª classe o professor ao abordar o tema titulação acido-base, pode partir dos Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark conhecimentos adquiridos pelos alunos na 9ª e 11ª classe sobre reacção de neutralização, aqui o professor pode demostrar que a titulação acido-base é uma reação de neutralização e explicarque ocorre a transferência de protões. b) Reacção de transferência de electrão-reacção redox Reacção redox-ocorre com a transferência de electrões entre átomos. Esta reacção e introduzida na 8ª classe. 3ª Unidade: Estrutura da matéria e reacções químicas. Quando se trata de tipos de reacção. Aqui o professor refere que é aquela em que ocorre com ganho ou perda de oxigénio. De uma forma detalhada o professorvai falar na unidade: 4ª Agua, o professor explica que o processo de oxidação e redução ocorrem em simultâneo. A perda de oxigénio deve ser definida como redução e o ganho de oxigênio como oxidação, a seguir pode mostrar um exemplo simples, por exemplo da reação de óxido de cobre como hidrogénio. Na 9ª classe na 4ª unidade. Cloro e os elementos do VII A. A reacção de oxidação é tratada como um processo que ocorre com aumento do nox e o conceito de redução como um processo que ocorre com diminuição do nox durante uma reacção química. Assim, a reacção redox é um processo que ocorre com a variação do número de oxidação. Para representar as semi- equações, toma-se como exemplo a reacção do Cloro comos metais e como Hidrogénio. Na 12ª classe continua-se o estudo de reacção redox na Unidade 4: Reação redox e eletroquímica, o professor pode se basear nos conhecimentos adquiridos pelos alunos na 8ª e 9ª classe e faz a consolidação, relacionando com matéria nova em seguida define reacção redox como aquela que ocorre coma transferência de eletrões, este conceito serve para explicar o:potencial normal redox, eletroquímica - reacções de eletrolise nas pilhas galvânicas ou células eletrolíticas. REFLEXÃO CRITICA- MÉRITOS As reacções de combinação, transferência de protões e de transferência de electrões . No ensino secundário Geral são abordadas tendo em conta ao nível de desenvolvimento cognitivo e a maturidade do aluno, Os conceitos abordados nestas reacções são mais aprofundados ao longo de cada classe do ensino secundário, por Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark exemplo a reacção de combinação e mediada logo na 8ª classe, pois é uma reacção mais abrangente,principalmente na vida cotidiana do aluno, e também é a mais adequada considerando as capacidades cognitivas do aluno. O professorpode a partir da organização sistemática dos conhecimentos, Sistematizar as ideias principais. A abordagem destas reacções no ESG facilita o professor a transmitir os conhecimentos do mais simples para o mais complexo, na consolidação da matéria anterior antes de introduzir as matérias novas; organizar a sequência entre conceitos e habilidades adquiridas pelos alunos. REFLEXÃO CRITICA- DESMÉRITOS Os conceitos de reacção redox: 8ª, reacção redox aquela que ocorre comganho e perda de oxigénio; 9ª, reacção redox aquela que ocorre coma variação do número de oxidação; 11ª e 12ª reacção redox aquela que ocorre coma transferências de eletrões. Estes conceitos, apesar de serem abordados tendo em conta ao nível cognitivo do aluno, podem dificultar a consolidação e interligação dos conhecimentos, para se ter um conceito geral de reacção redox, visto que nem todas equações que ocorrem com o ganho ou perca de oxigénio são redox. Existem também reacções onde Oxigénio não faz parte, mas são reacções redox. Nesta situação típica é comumo tratamento das leis e teorias em torno das substâncias e reacções químicas nos seguintes aspectos: Na base da indução porgeneralização empírica (Parte do particularpara o geral). Apresentação de muitos objectos (processos relações,) Constatações de indícios (alterações, relações); Seleccao de indícios essências SITUAÇÃO TÍPICA 3: TRATAMENTODA LEI E DE TEORIAS Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Formulação de regularidade ou lei. Na base de indução porgeneralização teórica Apresentação de umúnico objecto (processo ou relação) Nesta situação típica é comumo tratamento das leis e teorias em torno das substâncias e reacções químicas nos seguintes aspectos: Na base da indução porgeneralização empírica (Parte do particularpara o geral). Apresentação de muitos objectos (processos relações,) Constatações de indícios (alterações, relações); Seleccao de indícios essências Formulação de regularidade ou lei. Na base de indução porgeneralização teórica Apresentação de umúnico objecto (processo ou relação) Exemplo de tratamento de leis no Ensino Secundário Geral A LEI PERIODICA DEMENDELEV. A lei periódica de Mendelev, 9ª classe, unidade temática 2, 4ª aula: história e importância da tabela periódica. E lei periódica de Mendelev. 11ª classe, 3ª unidade, aula numero 1: importância da tabela periódica e da lei periódica de Mendelev. Na 9ª classe a lei de Mendelev e tratado por indução por generalização teórica, uma vez que na leccionação deste conteúdo, primeiro são dados vários exemplos de alguns cientistas que trabalharampara o surgimento da tabela periódica, sob algumas constatações ou resultado experimentais feito poreste cientista e de seguida, faz-se a menção ou generaliza-se algumas características da tabela periódica para posterior enunciar a lei de uma forma geral, diz-se que nesta classe o conteúdo e tratado duma forma particularpara o geral (vários exemplos; características e leis). Na 11ªclasse a lei de Mendelev e tratado por dedução, pois logo a pior busca-se os Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark alunos o conhecimento da lei uma vez que já foi abordada na 9ª classe, ou seja logo do principio enucia-se a lei para poder dar continuidade com o estudo da tabela periódica, e de seguida são dados algumas características da tabela periódica para posterior tirar certas conclusões ou a veracidade sobre a lei. Num todo pode se dizer que no tratamento deste conteúdo nesta classe parte do geral para o particular. Lei – características – exemplo – conclusões. DEMÉRITOS Na sua forma de tratamento: no tratamento desta lei, uma vez que o professor ao longo dos princípios, pede-se aos alunos para fazerem um trabalho de consulta, será difícil o comprimento do principio didáctico. Levar a vinculação trabalho colectivo, particularidade individuais, visto que pela numerosidade dos alunos na sala de aula e pelo factor tempo professor, não saberá que de verdade estudou para compilação do trabalho, deste modo não será fácil levar a todos a uma compreensão sólida dos conteúdos. SUGESTÕES Que daria para as possíveis lacunas: uma vez que o programa de ensino não ser tao claro em dar algumas sugestões metodológicas ao respeito dos conteúdos a serem tratados, o professor devera principalmente buscar os conhecimentos científicos apresentados nesta unidade e fazer uma correlação entre conteúdo científico que ele buscou e os objectivos que ele tem a alcançar, não se esquecendo o nível de cognição que os alunos desta classe apresenta. No que tange a numerosidade dos alunos na sala, o professor deve ser responsável pelo controlo da turma e também deve ser responsável emverificare apanharos alunos com todas características e dificuldades, para poder levar todos eles juntos a uma compreensão sólida dos conhecimentos. Situação Típica 4: Tratamento dos Factos Históricos Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Nesta situação típica é comum o tratamento dos factos históricos da ciência química abordando o desenvolvimento sócio-historico-cientifico das leias e teorias. Exemplo aspectos sócio-historico-cientifico é abordado no desenvolvimento da teoria atómica molecular e reflexão critica sobre o seu tratamento levantando os méritos e os deméritos.~ TEORIA ATÓMICA As teorias atómicas foram tratadas por vários cientistas que tentaram explicar aspectos científicos sobre modelo atómico. Um modelo e constituído em cima de conhecimentos, experiencias e instrumentos disponíveis na época em que e postulado. O modelo e valido e aceito enquanto explicar satisfatoriamente os fenómenos observados atem aquele momento. Para começarcomestas teorias apresentamos primeiro as ideias de Demócrito. Demócrito Demócrito de Abderea nasceu porvolta do ano 460 a.C. em Abderea, Grécia, e faleceu ao redor do ano 370 a.C. No século IV a.C., Demócrito postulou a sua teoria atómica onde afirmava basicamente que o átomo era a menorpartícula constituinte da matéria e não podia ser dividido, pois se o fosse perderia as suas propriedades. Através de Demócrito também surgiu a palavra átomo, que querdizer: a = não, tomos = cortar ou dividira + tomos = não - divisível = átomo. Os conceitos atómicos de Demócrito se mantiveram sólidos como rochas pormais de dois mil anos, sendo apenas complementados porJ ohnDalton em1804. Entre 1803 e 1804, J ohn Dalton estabeleceu alterações na teoria atómica, que foram detalhadas em 1808. Dalton introduziu o conceito de descontinuidade da matéria. Foi a primeira teoria científica que considerava que a matéria era composta por átomos, tendo em vista que a teoria de Demócrito, apesar de correcta, era filosófica pois não se apoiava emnenhumexperimento rigoroso. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Para a sua teoria atómica, Dalton fez 4 postulados: A materia esta dividida em particulas indivisiveis e inalteraveis, que se chamam atomos. Todos os átomos de ummesmo elemento são idênticos entre si, apresentando a mesmaMassa e as mesmas propriedades. Os átomos de elementos diferentes possuemmassa e propriedades diferentes. Os compostos se formam quando os átomos se combinam em uma relação constante e proporcional. Actualmente, sabemos que os átomos podem se dividir e sofrer alterações, podendo ser,inclusive, Parte de sua massa converte emenergia pela relação e=mc2. O conceito de isótopos, introduzido mais tarde, altera o segundo postulado, pois isótopos são átomos de um mesmo elemento que possuem massas diferentes Modelo atómico de Dalton Usando estas ideias simples, Dalton fez com que as observações químicas da época parecessem muito razoáveis. Sua teoria, por exemplo, explicou com sucesso por que amassa é conservada nas reacções químicas O átomo de Thomson A partir de 1890, ficou evidente para a maioria dos cientistas que os átomos consistem em uma parte carregada positivamente e alguns electrões, mas isto não Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark era totalmente claro. De que os átomos são constituídos? Em 1898, J . J . Thomson sugeriu que um átomo poderia ser uma esfera carregada positivamente na qual alguns electrões estão incrustados, e apontou que isto levaria a uma fácil remoção de electrões dos átomos. Este modelo de átomo, algumas vezes chamado de modelo de "pudim de ameixas", (Mais tarde, Thomson postulou que os electrões estavam arranjados em anéis e circundavam completamente em órbitas a esfera positiva). (RUSSEL 2008:235) A primeira inovarão veio com o modelo atómico de Thomson, que já utilizou o recém descoberto electrão para atualizar o modelo de Demócrito/Dalton. O modelo atómico de Thomson, proposto em 1897, propusera uma resposta a seguinte pergunta: “Como os electrões e os protões estariamdistribuídos no átomo? Este modelo ficou conhecido como “pudim de passas”, onde se assemelharia a um pudim coberto com passas, em que o pudim seria a massa de cargas positivas e as passas os electrões. Neste modelo ja se compreendia a divisibilidade do átomo, porem o átomo era considerado como uma esfera de carga positiva, com os electrões distribuídos ao seu redor. Modelo atómico de J . J . Thomson O Átomo de Rutherford Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark A segunda e terceiras grandes inovações vieram com Ernest Rutherford, em 1911 e 1912. Rutherford conseguiu criar dois modelos atómicos que ate hoje são as representações mais reconhecidas do átomo. Rutherford criou primeiro um modelo estático e, posteriormente, um modelo dinâmico. Para desenvolver seu modelo atómico, Rutherford realizou experiencias com Partículas alfa provenientes de uma amostra de Polónio em um elaborado experimentam, conforme a ilustração a seguir. O experimento de Rutherford. Segundo (DEBONI e GOLDANI 2008:8) A experiencia de Rutherford consistiu em lançarum jacto de partículas α emitidas pelo polónio (um elemento radioactivo) sobre uma finíssima lâmina de ouro, para observar se essas partículas seriam sofrer algum desvio ao passarem pelos átomos da lâmina de ouro. Rutherford lançou mão deste experimento no qual tentou verificarse os átomos eram realmente maciços, utilizando, para isso, partículas α, que tem carga eléctrica positiva, como projecteis. A lâmina precisava ser extremamente fina (0,001 mm de espessura), pois já se sabia que as partículas alfa não conseguem atravessar obstáculos de maior espessura. A lâmina não precisava ser necessariamente de ouro, podendo ser de outro metal. Entretanto, o ouro foi escolhido por ser muito maleável e, portanto, mais adequado a preparação da lâmina. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Resultados evidenciaram três comportamentos diferentes: A maior parte das partículas alfa consegue atravessar a lâmina de ouro sem sofrer nenhum desvio. Esse facto indica que essas partículas não encontram nenhumobstáculo pela frente e seguem seu percurso em linha recta. Algumas partículas α conseguem atravessar a lâmina, porem sofrendo um desvio muito forte em seu caminho. Esse facto mostra que essas partículas encontravam algum obstáculo, porem não muito grande, quando atravessavam os átomos da lâmina. Pouquissimas particulas alfa nao conseguem at ravessar a lâmina e voltam para o mesmo lado de onde são lançadas. Esse fato evidencia que essas partículas encontram um obstáculo irremovível ao colidirem em algum ponto dos átomos da lâmina. Se o átomo fosse realmente igual ao modelo anteriormente proposto por Thomson, como uma Massa compacta de cargas positivas distribuídas de modo uniforme por todo o metal, então as partículas alfa não sofreriamdesvios fortes e muito menos iriamvoltar. Modelo Atómico de Ernest Rutherford Conclusões de Rutherford O átomo não e maciço, apresentando mais espaço vazio do que preenchido; A maior parte da massa do átomo se encontra em uma pequena região central Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark (núcleo) protões; Os electrões estão localizados em uma região ao redor do núcleo, chamada de eletrosfera. Esse modelo ficou conhecido como “modelo do sistema solar”, em que o sol seria representado pelo núcleo e os planetas pelos electrões ao redordo núcleo (na eletrosfera). Apesarde sofisticado e popular, o modelo de Rutherford tinha alguns problemas, pois ele não conseguia explicar de forma coerente as raias espectrais dos elementos químicos e tambémnão conseguia explicara orbita dos electrões. De acordo com a teoria de Rutherford, os electrões podiam orbitaro núcleo a qualquer distância. Quando os electrões circundam em volta do núcleo, estariam mudando constantemente sua direcção. A electrodinâmica clássica (que trata do movimento dos electrões) explica que, tais electrões que mudam constantemente sua direcção, seu sentido, sua velocidade ou ambos, devem continuamente emitirradiação. Ao fazer isto, perdemenergia e tendema espiralarpara o núcleo (verfigura 05). Isto significa que os átomos seriam instáveis, completamente o contrário da realidade. Como a descrição do átomo de Rutherford não está inteiramente correcta, ela não esclareceu algumas observações que já tinham sido feitas. Fig.05 Primeiro Problema do Modelo de Rutherford Talvez a mais importante destas observações fosse a respeito do comportamento de determinados gases. Estes gases, a pressão baixa, emitem luz em um jogo de faixas discretas do espectro Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark electromagnético. Isto é completamente diferente da radiação emitida por sólidos, que e espalhada uniformemente através do espectro electromagnético. As emissões da radiação destes gases eram importantes porque mostraram que, ao menos sob algumas circunstâncias, as orbitas dos electrões não podem estar a qualquer distância do núcleo, mas confinadas a distâncias discretas do mesmo (ou a estados da energia específicos). (DE BONI e GOLDANI, 2008). Modelo Atómico de Niels Bohr Segundo DE BONI e GOLDANI (2008:08), a próxima grande evolução na compreensão da estrutura do átomo veio com o modelo atómico de Niels Bohr. Todavia, devido a grande sofisticação matemática deste modelo e dos que o sucederam, a plena compreensão mais sofisticada da estrutura da matéria ficou restrita a um grupo cada vez mais selecto de cientistas. E curioso que o aumento da compreensão da estrutura do átomo reduza o numero de pessoas que o compreendem. A teoria atómica de Bohr foi publicada entre 1913 e 1915. Ela conseguiu explicar perfeitamente o espectro do átomo de hidrogénio, que a teoria de Rutherford não conseguia explicar. Niels Bohrpropôs: Umelectrão giro ao redordo núcleo emórbita circular;Umátomo possui umnúmero limitado de órbitas, cada uma delas caracterizada pordeterminada energia; Cada órbita é chamada estado estacionário. Uma órbita difere de outra por seu raio; Quando um electrão permanece em movimento numa órbita, não emite nem absorve energia; Quando se fornece energia a um electrão, ele salta de uma órbita para outra (transitória) mais externa. A energia absorvida é: ΔE = E2 - E1 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark O electrão que passou a um estado “excitado” tende a voltar à órbita primitiva (mais estável). Para tanto deverá emitir a energia ΔE, na forma de ondas electromagnéticas. Segundo Bohr, a energia de um electrão é quantizada, isto é, é restrita a determinados valores de energia. É por isso que a emissão de energia é descontínua. A hipótese de Bohrque existe níveis energéticos fixados para um electrão num átomo é umdos pontos básicos da Mecânica Quântica. Os diversos estados energéticos, para os electrões, foram chamados camadas ou níveis de energia que são numerados a partirdo núcleo. No modelo atómico de Bohr, nota – se que: O modelo atómico de Bohr explica o espectro principal do átomo de hidrogénio e de átomos hidrogenóides (comapenas umelectrão). Permite calcular raios e velocidade para o Hidrogénio e átomos hidrogenóides (comapenas umelectrão). Não explica o espectro fino. Cálculos de raios e velocidade para H e átomos hidrogenóides para valores altos de n e de Z perdemo significado. Para átomos multielectrónicos, as ideias de raio e velocidade perdem o significado. Velocidade descontínua, empulsos, pacotes ou quanta. Raio descontínuo, em saltos ou pulsos. De acordo comDE BONI e GOLDANI (2008:12), o modelo atómico continuou a evoluir. Sommerfeld solucionou o problema surgido logo após Niels Bohr enunciar seu modelo atómico, pois verificou-se que um electrão, numa mesma camada, apresentava energias diferentes. Tal facto não poderia ser possível se as órbitas fossem circulares. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Então, Sommerfeld sugeriu que as órbitas fossem elípticas, pois elipses apresentam diferentes excentricidades, ou seja, distâncias diferentes do centro, gerando energias diferentes para umamesma camada electrónica. Em seguida, surgirammais algumas contribuições de outros cientistas, a saber: Louis Victor De Broglie (1925): propõe que o electrão também apresenta, tal como a luz, uma natureza dualística de onda e partícula (comportamento duplo), justificado mais tarde, em 1929, pela primeira difracção de um feixe de electrões obtida pelos cientistas Davisson e Germer. Werner Heisenberg (1927): demonstrou, matematicamente, que é impossível determinar ao mesmo tempo, a posição, a velocidade e a trajectória de uma partícula sub atómica, sendo importante caracteriza-la pela sua energia, já que não é possível estabelecerórbitas definidas. Este enunciado recebeu a denominação de Princípio da Incerteza ou Indeterminação de Heisenberg. Erwin Schrodinger (1933): valendo-se do comportamento ondulatório do electrão, estabeleceu complexas equações matemáticas que permitiam determinar a energia e as regiões de probabilidade de encontrar os electrões (orbitais, e não orbitas definidas). Schrodinger recebe o Premio Nobel por seu trabalho sobre Mecânica Quântica Ondulatória e suas aplicações a estrutura atómica. Abandonava-se definitivamente o modelo planetário do átomo de Rutherford-Bohr e surgia um novo modelo atómico, o modelo mecânico – quântico do átomo. Tratamento da Teoria Atómica Molecularno ESG. 8ª Classe: 3ª Unidade Temática: Estrutura da Matéria e Reacções Químicas O átomo: Conceito. Número atómico e número de massa. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Sugestões Metodológicas da Terceira Unidade Temática Estrutura da Matéria O átomo é definido como partícula mais pequena e fundamental da matéria, constituído por protões, neutrões e electrões. Nesta classe não é aconselhável a representação esquemática da estrutura do átomo. Depois do átomo deve seguir-se o estudo do elemento químico, onde se faz uma abordagem simples sobre o conceito e suas características. O elemento químico é definido como conjunto de átomos com o mesmo número atómico. O átomo apresenta uma massa atómica (A) e um número atómico (Z). A massa atómica é a soma dos números de protões (P) e de neutrões (N), enquanto o número atómico representa a quantidade de protões nele existentes. Referir que o átomo é uma partícula electricamente neutra e que o número de protões é igual ao número de electrões (e). Em relação aos símbolos químicos faz-se alusão ao historial da simbologia química destacando as ideias de Berzelius sobre as regras de escrita e leitura dos mesmos. Pode mencionarque os símbolos químicos já existiamno tempo da Alquimia. O estudo dos símbolos químicos é de grande importância para o posterior estudo da nomenclatura química. A partir deste momento, o professor deve encontrar formas para que os alunos memorizem os símbolos químicos até número atómico vinte (Z = 20) e dos metais nobres (Cobre, Prata, Ouro) e os de uso quotidiano como os casos de Alumínio, Ferro, Zinco, Chumbo, Estanho e Mercúrio. Quanto à classificação dos elementos químicos emMetais e Ametais, o professor dá exemplos dos da série de um a vinte e os metais de uso quotidiano, como, Alumínio, Ferro, Cobre, Prata, Ouro, Zinco e Mercúrio. O professor explica que nem tudo que é metal é Ferro, sublinhando as características que diferenciam os metais dos ametais. Os exemplos dos ametais devem ser extraídos da série de umaté vinte, nomeadamente: H, C, N, O, P, F, S e Cl; e o Iodo devido ao uso como desinfectante de feridas e sua importância na iodização do sal de cozinha. Numa abordagem transversal, fala das doenças causadas pelo consumo do sal não iodado. Ao se referir das propriedades Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark metálicas, explica os processos de forja, soldadura, mistura para obtenção de ligas, o trabalho com fresas (cortador de metal) ou brocas, etc., com base nas propriedades metálicas para explicar, por exemplo, a produção de um balde a partir de uma “chapa de Zinco”, o griparde ummotore outros. Sobre as moléculas pode-se explicarque o cheiro que se sente do perfume, do peixe a fritar ou do frango a assar e de outras substâncias, deve-se à difusão das suas moléculas no ar. A partir de uma experiência química é possível observar o fenómeno de difusão e o movimento das moléculas. Nesta experiência pode se utilizar um copo de Becker ou uma garrafa plástica cheia de água, em cujas paredes encontra-se em suspensão um pedaço de algodão contendo pequenos cristais de Permanganato de potássio ou um corante (tinta de caneta) de forma que ao ficar submersa pode-se observara difusão desta substância emágua. Concluída a experiência, estabelece-se um diálogo com os alunos de forma que as opiniões permitam concluir que as substâncias são formadas por moléculas em contínuo movimento e que interagem entre si. A seguir pode se definir e classificar as moléculas em monoatómicas (He, Ar e Kr), diatómicas (Cl2, H2, N2 e O2) e poliatómicas (O3, P4 e S8). As substâncias podem ser classificadas em elementares, as constituídas por átomos de um só elemento químico, e as compostas constituídas por átomos de elementos diferentes e pede aos alunos para dar exemplos. Em seguida, faz a montagem de fórmulas de compostos binários combase nas valências dos elementos químicos constituintes, explicando que a valência de um elemento é a capacidade de combinação entre os átomos dos elementos químicos para a formação de um composto. REFLEXÃO E CRÍTICA No programa de ensino sugere que na 8ª classe não é aconselhado a representação esquemática da estrutura do átomo, no ponto de vista do grupo sugere que o programa de ensino aponte as desvantagens do uso da estrutura atómica na 8ª classe de modo que o professorpossa ficaresclarecido. J á que o programa sugere que o professor ao abordar o conteúdo sobre os símbolos Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark químicos na 8ª classe é necessário que o professor da alguns exemplos do quotidianos sobre os símbolos químicos, no caso de ferro, alumínio, estanho etc, nesta abordagem o professor deve levar consigo esses tais metais para mostrar os alunos e dar a suas possíveis diferenças entre um ferro e alumínio frisando que, nem tudo que é metal é ferro. 9ª Classe: 2ª Unidade Temática: Estrutura Atómica e Tabela Periódica História da teoria atómica; Estrutura do átomo: núcleo e electrosfera. Partículas sub-atómicas: protões, neutrões e electrões; Conceito massa atómica e número atómico e isótopo. Cálculos envolvendo partículas sub – atómicas; História e importância da Tabela Periódica. Lei periódica de Mendeleev; Constituição da Tabela Periódica: Grupos e períodos; Distribuição de electrões porníveis de energia; Regularidades na Tabela Periódica e as variações das propriedades ao longo do grupo e período: Electronegatividade, número atómico, raio atómico, caráctermetálico e não metálico. Sugestões Metodológicas da Segunda Unidade Temática Para dar início ao estudo da teoria atómica, sugere-se uma revisão sobre o estudo do átomo iniciado na 8a classe, dando ênfase ao historial atómico de Dalton, Thompson, Rutherford e Bohr. Em relação ao átomo, deve-se referirque é um sistema electricamente neutro porque o nº de electrões é igual ao nº de protões. Em seguida, usando como exemplos Hidrogénio, Oxigénio e Carbono, o professorexplica o conceito de isótopo. Nesta unidade, os alunos irão exercitar o cálculo aritmético sobre a determinação das partículas sub – atómicas. Acerca da Tabela Periódica, orienta-se os alunos a realizaremum trabalho de consulta a diferentes meios sobre a história do surgimento da mesma, na qual, eles irão cingir- se nos trabalhos feitos por Lavoisier, J ohann Wolfgang Döbereiner, Begnyer de Chancourtois, J ohn Newlands, Lothar Meyer, Henry G. J . Moseley, com destaque do Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark químico Dimitri Ivanovich Mendeleev como o cientista que enunciou a lei periódica e organizou os elementos segundo a ordem crescente dos seus números atómicos em períodos e grupos e que originou, em1871, a Tabela Periódica. O professor sintetiza os trabalhos apresentados pelos alunos explicando que a Tabela Periódica é uma fonte importante de aquisição de informação sobre os elementos, e é um instrumento que exerce uma grande influência no desenvolvimento da Química; Acrescenta que a descoberta da lei periódica, permitiu prever a existência de elementos ainda pordescobrire suas propriedades. A distribuição electrónica deve ser feita para os primeiros 20 elementos da Tabela Periódica. A partir da distribuição electrónica os alunos devem ser capazes de localizaros elementos na Tabela. Sobre as regularidades da Tabela Periódica, os alunos são orientados a consultar a tabela periódica para descrevera variação das diferentes propriedades dos elementos como, a electronegatividade, raio atómico, caráctermetálico ou não metálico, ao longo do grupo e do período. REFLEXÃO E CRÍTICA Na abordagem desse conteúdo o professor faz uma consolidação da matéria sobre o átomo, já que esta matéria foi tratada na 8ª classe, o professor pede os alunos para dara definição sobre o átomo. Para abordagem da teoria atómica o professor deve ilustrar os quatros modelos atómicos e os e seus respectivos cientista, em seguida pede aos alunos para dar a suas possíveis diferença entre ummodelo como outro. Na abordagem do conteúdo da tabela periódica o professor deve ilustrar a tabelas periódicas numa cartolina. 11a Classe: 2ª Unidade Temática: Estrutura Atómica Radioactividade - Ensaio de Rutherford. Postulados de Bohr; Partículas fundamentais do átomo: protões, electrões e neutrões; Número atómico (Z), número de massa (A). Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Isótopo, Isóbaro e Isótono. Massa isotópica. Mecânica quântica: Níveis e subníveis de energia (Diagrama de Pauling e Regra de Hund); Distribuição dos electrões pelos níveis e subníveis de energia; Características dos números quânticos: principal, secundário, magnético e spin; Relação entre a estrutura electrónica e as propriedades químicas dos elementos. Sugestões Metodológicas da 2ª Unidade Temática emRelação ao Tema Nesta unidade temática, dá-se continuidade ao estudo da teoria atómica iniciado na 9a Classe. O professor pede aos alunos para apresentarem um trabalho escrito e individual sobre breve historial da estrutura atómica (Dalton, Thompson, Rutherford e Bohr). De seguida, explica os conceitos de número atómico e número de massa a partirdos ensaios (experiências) de Rutherford. O professor explica a essência da mecânica quântica partindo das limitações do modelo de Bohr. Na distribuição electrónica por sub-níveis de energia deve-se ter em conta o Diagrama de Pauling e a regra de Hund. A partir de conhecimentos sobre a radioactividade, adquiridos na disciplina de Física, os alunos identificam nas partículas radioactivas os isótopos e isóbaros. Em seguida, o professor explica o conceito isótono com base nos números de massa e números atómicos, e a partirdos isótopos explica a determinação da massa isotópica. Sobre a radioactividade o professor deve criar um debate onde será mencionado a aplicação da energia nuclear no mundo actual, nas disputas políticas entre países e governos, por exemplo entre os EUA e o Irão, Paquistão, etc., e suas consequências para o equilíbrio social e ambiental. O professor deve-se referir à importância do reconhecimento da constituição do átomo para a compreensão da estrutura das substâncias e relacionar a distribuição electrónica comas propriedades químicas dos elementos. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Nesta situação típica é comum o tratamento da linguagem Química (incluindo os aspectos quantitativos) nos seguintes aspectos: As transformações explicitas; As formulas e sua memorização; A interpretação das equações químicas em dois aspectos: microscópico e macroscópico; A formação das equações de reacção de forma racional; Formulação da equação da reacção empalavra; Substituição das palavras porsinais químicas; Determinação dos factores estequiométricos e o controle do número de átomos de cada elemento. Não se esquecendo dos aspectos mais gerais da linguagemquímica: Símbolo químico Seta da reacção Formula química: simboliza a composição química e a proporção numérica dos átomos do composto Os sinais químicos: formulas, símbolos, partículas Quantidade de Substânçias (n) Número de partículas (N) Exemplo tratamento da reacção de oxidação de ferro Equação de reacção de oxidação do ferro: 2Fe(s) + 2H2O(l) → 2Fe(OH)2 8ª classe, unidade 4, aula nº2:oxidacao, conceito, oxidação lenta (oxidação do ferro), factoresque favorecema oxidação lenta. Prevenção da corrosão dos metais. a) Os aspectos quantitativos que são abordados em relação a esta equação de reacção de oxidação são: Situação típica 5: tratamento de linguagem química e Situação típica 6: tratamento de aspectos quantitativos Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Quanto a formação de equação de reacção de forma racional: não é abordado; Formulação da equação de reacção em palavra: é tratado da seguinte forma ferro mais água para formarhidróxido de ferro. Substituição das palavras por sinais químicas: é tratado da seguinte forma: 2Fe(s) + 2H2O(l) → 2Fe(OH)2. Determinação de factores estequiometricos e o controlo de números de átomo de cada elemento: os factores estequiometricos são tratados de acordo com esta reacção e na classe que é leccionada são: número atómico,massa relativa, número de moléculas. Reacção de transferência de protão: não trata deste aspecto. As fórmulas e sua memorização: trata deste aspecto, por exemplo quando fala de fórmula de água, átomo de ferro. Interpretação da equação em dois aspectos, microscópicas e macroscópicas: as formulas e equações químicas são mediadoras do conhecimento químico e o sucesso de ensino e consequentemente da sua aprendizagem depende da maneira colmo o professor trabalha e lecciona essa simbologia com outros aspectos do conhecimento químico principalmente os aspectos macroscópicos e microscópicos. Nesta classe as equações químicas são interpretadas de uma formamicroscópica. MÉRITOS Olhando nas sugestões metodológicas, estas situações típicas vem juntamente com situações típicas tratamento da linguagem química e são tratados de uma forma comum, isto é, quando se expressa uma linguagem química o aspecto qualitativo esta presente, exemplo, número de moles, quando se fala de numero de moles esta ligado quantidade e a linguagem química, niumero-quantidade, mole-linguagem química. Com este tratamento ou forma que é abordado os conteúdos podem ser compreensíveis e possíveis de serem assimilados, segue o princípio de caráctercientífico e sistemático, para subsidiaros conteúdos que podem garantir a solidez dos conhecimentos e desta forma o PEA decorrerá de uma forma gradual e os alunos podem garantir o sucesso no seu nível Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark cognitivo e psicomotor. DEMÉRITOS esta ligado quando os conteúdos destas situações típicas mostram limitações no tratamento na abordagem no ESG e não sendo tratado em quase tos matérias, e não ter como utilizar os seus conhecimentos no quotidiano, difícil será a atingir nível afectivo. O princípio que é infligido é assegurar a relação teoria prática. A forma organizacional do currículo do ESG/ensino de química e: no ensino secundário geral esta em vigoro currículo baseado em disciplinas. Poroutro lado nos dias de hoje, mesmo ainda não estado em vigor outro tipo de currículo no ESG, nas escolas tende-se apor em pratica o currículo construtivista humano, este que leva em consideração a realidade dos alunos umas vez que atualmente o aluno e o centro activo da actividade de aprendizagem, co maior predominância na construção do conhecimento e visto como um ser individual, dotado de uma identidade pessoal que precisa ser descoberta e ensinada o que tem certa forma e de maior valia para o educando na construção do seu conhecimento. Implicações: devemos estar cientes na capacidade da pratica de transmissão de conhecimentos que esta no conceito tradicional bem como o processo capacidade do aluno conduzir o seu próprio conhecimento que vem sendo adquiridos ao longo do processo de ensino e aprendizagem que esta no conceito actual, assim sendo estes critérios, n meu ver os currículos actuais que podemos encontrar no ensino de química, são currículos academistas, visto que o aluno deve ser encaminhado a procura de conhecimento que este e consagrado através de uma orientação, assim sendo também pode estar acompanhando pelo currículo construtivista humano visto que esse no ensino de química pode ter uma limitação, as podemos encontrar porque este se manifesta que o aluno deve sero produtordo seu próprio conhecimento. Situação típica 7: tratamento de processos químico-tecnicos Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Nesta situação típica é comum o tratamento dos PQTs das substancias e reacções químicas nos seguintes aspectos: Falar, mostrar ou fazer referência aos produtos finais (nome, composição ou fórmula, propriedades, emprego, importância econômica, volume e sítios de produção) Substancias iniciais (mostrar, nome, fórmula, propriedades, composição, jazigos ou ocorrência, preparação e extração). Reacções químicas (Equação química, tipo de reacção química, condições da reacção) Aparelho típico da reacção (construção, funcionamento, corrente de substancias, fluxo energético, tipo de aparelho) Princípios tecnológicos gerais (contra-corrente,trabalho continuo/periódico, camada de turbilhão, interligação de processos endo e exotérmicos). Também se possível é necessário abordaros PQTs usando meios didácticos: Mostraros produtos e reagentes Exemplo processos químicos técnicos do enxofre Processos químicos técnicos do enxofre a) 9ª classe, 5ª unidade, terceira aula: obtenção industrial (método de Frash calcarone a partir dos seus compostos: FeS2 e H2S). 11ª classe, 5ª unidade; segunda aula: ácidos: definição, propriedades, teoria da dissociação eletrolítica de Arenhius, electrólitos fortes e fracos, ionização por etapas, classificação, nomenclatura, propriedade aplicações dos ácidos mais importantes. Obtenção laboratorial, industrial dos: H2SO4, HCl, e HNO3. b) A analise critica da forma de tratamento PQT ao longo do ESG: em relação ao tratamento PQT, há comprimentos dos seguintes princípios didácticos: ter carácter científico e sistemático: visto que os conteúdos com com este Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark conteúdo são tratados de forma sistemática e com certa dinamização da matéria, ou seja são tratados seguindo uma lógica graduativa de acordo com o nível de desenvolvimento cognitivo dos alunos ao longo do ESG. Abordagem deste conteúdo a apresentação do conhecimento científicos aceites atualmente, isto e, o professor temde buscaro conhecimento científico de cada matéria. Assentar-se na unidade de ensino aprendizagem: neste contexto o professor planifica, organiza e controla as Actividades de ensino de modo que seja criado as condições para que os alunos dominemconscientemente os conhecimentos, isto e, criar condições didácticos nos quais os alunos passam desenvolver métodos próprios de compreensão, assimilação e habilidade (discussões, exercícios, conversa dirigida) em que os alunos possam aplicar os conteúdos em situações novas. No tratamento deste conteúdo não se cumpremos seguintes princípios: Assegurar a relação do conhecimento pratico: tendo em conta a química como ciência experimental, possui um componente laboratorial e prática forte para provara sua ideia sobre uma experiencia; no tratamento desse conteúdo não se tem verificado ao nível de algumas escolas moçambicanas a aplicação da actividade experimental. Levar a vinculação do trabalho colectivo: particularidade individuais; por causa do factor tempo e quantidade de números de alunos nas salas de aula, e o professor não consegue controlar a turma olhando para os estudantes com NEE assim como os alunos distraídosdurante a aula e nem conseguem distinguir os alunos lentos para atribuir tarefas de modo a melhorar a aprendizagem. E tambémno tratamento deste conteúdo não se segue todos os parâmetros relacionados com os PQT, como e o caso do principio tecnológico assim como do aparelho típico para a produção das substâncias. C). as sugestões que daria para as possíveis lacunas são: o programa de ensino deveria sugerir uma experiência de obtenção de enxofre a material de baixo custo no que levaria o aluno a entender a utilização desta substância com materiais de baixo custo para cumprircomo principio de assegurara teoria e a prática. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 5.CONCLUSÃO A condução do processo de ensino-aprendizagem esta associado entre os seus princípios didácticos básicos, ensinar e aprender entendidos como relações participativas, sendo sob orientação do professoros alunos adquirem conhecimentos, habilidades e formam convicções. Os princípios didácticos apoiam uma atitude didáctica de orientação para realizaros objectivos de ensino de química. Os Química dentro do Ensino da Química Estes princípios são os aspectos gerais do processo de ensino que fundamentam teoricamente a orientação do trabalho docente. Estes princípios também e fundamentalmente indicam e orientam a atividade do professorrumo aos objetivos gerais e específicos. As situações típicas do ensino de química, são situações que o professor de química deve conhecer , a fim de definir quais os objectivos e metodologias deve traçar para mediar as suas aulas , O programa de ensino apresentam uma sistematização de conteúdos que devem ser ensinados tendo sempre em conta ao o grau de capacidades cognitivas e a maturidade que os alunos tem para aprender estes conteúdos. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: denis-bembele (nizbel.bembele@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 6.BIBLIOGRAFIA Lucas Manuel. Didactica de química completo . acessado em: https:/ /pt.scribd.com>doc>didactica-de-quimica-completo 7/04/2017 J OSÉ CARLOS LIBÂNEO. Didática. Editora: Cortez, 1994 HAYDT, Regina Celia C. Curso de Didáctica Geral. 1.ed. São Paulo : Ática, 2011. INROGA, Filomeno & Malaquias Tsambe. Módulo de Química Básica. Universidade Pedagógica de Moçambique. Ensino a Distancia, s.d. INDE/MINED. Química, Programa da 8ª Classe Edição: INDE/MINED – Moçambique.2010 INDE/MINED. Química, Programa da 9ª Classe Edição: INDE/MINED – Moçambique.2010 INDE/MINED. Química, Programa da 10ª Classe Edição: INDE/MINED – Moçambique.2010 INDE/MINED – Moçambique. Química, Programa da 11ª Classe. Diname. 2010. INDE/MINED – Moçambique. Química, Programa da 12ª Classe. Diname. 2010. ERNESTO. Miguel Mussa. J ose António P. de Barros. Química ,8ª classe. Plural Editores. Moçambique. 2014 DE BARROS. J osé António P. Química ,9ª classe. Plural Editores. Moçambique. 2013 DE BARROS. J osé António P. Química ,10ª classe. Plural Editores. Moçambique. 2014 DE BONI, Luis Alcides Brandini e GOLDANI, Eduardo. Introdução clássica a química geral: Grupo tche Química. Porto Alegre, Ed. Tche Química Cons. Educ. LTDA, Rio de J aneiro, 2008. RUSSELL, J ohn B. Química Geral. Volume I. editora Darllen Guimarães. São Paulo 2008. 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