Matéria, Energia e Vida

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E VIDA
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E VIDA
ENSINO MÉDIO
Área de Ciências da Natureza 
e suas Tecnologias
DESAFIOS 
CONTEMPORÂNEOS 
DAS JUVENTUDES
MATÉRIA, 
ENERGIA
E VIDA UMA ABORDAGEM 
INTERDISCIPLINAR
Eduardo Mortimer
Andréa Horta
Alfredo Mateus
Danusa Munford
Luiz Franco
Santer Matos
Arjuna Panzera
Esdras Garcia
Marcos Pimenta
Eduardo M
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DESAFIOS 
CONTEMPORÂNEOS 
DAS JUVENTUDES
MATÉRIA, 
ENERGIA
E VIDA
1a edição, São Paulo, 2020
ENSINO MÉDIO
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
UMA ABORDAGEM 
INTERDISCIPLINAR
Eduardo Mortimer
Licenciado e bacharel em Química pela 
Universidade Federal de Minas Gerais 
(UFMG)
Mestre em Educação pela Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG)
Doutor em Educação pela Universidade 
de São Paulo (USP)
Professor titular aposentado da 
Faculdade de Educação da Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG)
Pesquisador convidado na École 
Normale Supérieure Lettres et Sciences 
Humaines de Lyon, França 
Pesquisador convidado do Centre 
National de la Recherche Scientifique 
(CNRS) e do Institut National de 
Recherche Pedagogique (INRP), França
Pesquisador do CNPq na área de 
Educação em Ciências
Andréa Horta
Licenciada e bacharela em Química pela 
Universidade Federal de Minas Gerais 
(UFMG) 
Mestra e doutora em Educação – 
Metodologia de Ensino de Química – 
pela Universidade Estadual de Campinas 
(Unicamp-SP) 
Professora titular da Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG) em 
exercício no Colégio Técnico da 
Universidade Federal de Minas Gerais 
(UFMG) 
Alfredo Mateus
Bacharel em Química pela Universidade 
de São Paulo (USP)   
Mestre em Química pela Universidade de 
São Paulo (USP) 
Doutor em Química pela University  
of Florida (UF), Estados Unidos
Professor de Química do Colégio 
Técnico da Universidade Federal de 
Minas Gerais (UFMG) 
Danusa Munford
Bacharela e licenciada em Ciências 
Biológicas pela Universidade de São 
Paulo (USP)
Mestra em Biologia pela Universidade de 
São Paulo (USP)
Doutora em Educação pela Pennsylvania 
State University, Estados Unidos
Professora titular do Centro de Ciências 
Humanas e Naturais da Universidade 
Federal do ABC (UFABC)
Luiz Franco
Licenciado em Ciências Biológicas pela 
Universidade Federal de Minas Gerais 
(UFMG)
Mestre e doutor em Educação pela 
Universidade Federal de Minas Gerais 
(UFMG)
Professor da Faculdade de Educação da 
Universidade Federal de Minas Gerais 
(UFMG)
Santer Matos
Licenciado em Ciências pelas 
Faculdades Metodistas 
Integradas Izabela Hendrix 
Mestre em Ensino de Ciências e 
Matemática pela Pontifícia Universidade 
Católica de Minas Gerais (PUC-MG) 
Doutor em Educação pela Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG) 
Professor de Ciências do Centro 
Pedagógico da Universidade Federal de 
Minas Gerais (UFMG)
Arjuna Panzera
Licenciado em Física pela Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG) 
Mestre em Educação pela Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG) 
Ex-professor de Física na rede particular 
de ensino e do Colégio Técnico da 
Universidade Federal de Minas Gerais 
(UFMG) 
Esdras Garcia
Licenciado em Física pela Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG) 
Mestre e doutor em Educação pela 
Universidade Federal de Minas Gerais 
(UFMG) 
Ex-professor de Física na rede particular 
de ensino  
Professor de Física do Instituto Federal 
de Minas Gerais (IFMG) 
Marcos Pimenta
Bacharel em Física pela Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG)  
Mestre em Física pela Universidade 
Federal de Minas Gerais (UFMG) 
Professor titular do 
Departamento de Física da 
Universidade Federal de Minas 
Gerais (UFMG) 
Pesquisador do CNPq na 
área de Física 
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Presidência: Paulo Serino
Direção editorial: Lauri Cericato
Gestão de projeto editorial: Heloisa Pimentel
Gestão de área: Isabel Rebelo Roque
Coordenação de área: Fabíola Bovo Mendonça
Edição: Lucas Augusto Jardim, Carolina Santos Taqueda e 
Denise Minematsu
Assessoria pedagógica: Andrea Lima Alves Ruislan e 
Glenda Rodrigues da Silva
Planejamento e controle de produção: Vilma Rossi e Camila Cunha
Revisão: Rosângela Muricy (coord.), Alexandra Costa da Fonseca, 
Ana Paula C. Malfa, Ana Maria Herrera, Carlos Eduardo Sigrist, 
Flavia S. Vênezio, Heloísa Schiavo, Hires Heglan, Kátia S. Lopes Godoi, 
Luciana B. Azevedo, Luís M. Boa Nova, Luiz Gustavo Bazana, 
Patricia Cordeiro, Patrícia Travanca, Paula T. de Jesus, 
Sandra Fernandez e Sueli Bossi
Arte: Claudio Faustino (ger.), Erika Tieme Yamauchi (coord.), 
Alexandre Miasato Uehara e Renato Akira dos Santos (edição de arte), 
Setup (diagramação)
Iconografia e tratamento de imagens: Roberto Silva (coord.), 
Douglas Cometti (pesquisa iconográfica), Cesar Wolf (tratamento de imagens)
Licenciamento de conteúdos de terceiros: Fernanda Carvalho (coord.), 
Erika Ramires e Márcio Henrique (analistas adm.)
Ilustrações: Avits, Osni de Oliveira, Luís Moura e R2 Editorial
Cartografia: Mouses Sagiorato
Design: Tatiane Porusselli (proj. gráfico e capa), 
Luis Vassallo (proj. gráfico Manual do Professor) 
Foto de capa: A_Lesik/Shutterstock
Todos os direitos reservados por Editora Scipione S.A.
Avenida Paulista, 901, 4o andar
Jardins – São Paulo – SP – CEP 01310-200
Tel.: 4003-3061
www.edocente.com.br
atendimento@aticascipione.com.br
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
Angélica Ilacqua - CRB-8/7057
2020
Código da obra CL 719984
CAE 729627 (AL) / 729628 (PR)
1a edição
1a impressão
De acordo com a BNCC.
Envidamos nossos melhores esforços para localizar e indicar adequadamente os créditos dos textos e imagens 
presentes nesta obra didática. Colocamo-nos à disposição para avaliação de eventuais irregularidades ou omissões 
de créditos e consequente correção nas próximas edições. As imagens e os textos constantes nesta obra que, 
eventualmente, reproduzam algum tipo de material de publicidade ou propaganda, ou a ele façam alusão, 
são aplicados para fins didáticos e não representam recomendação ou incentivo ao consumo.
Impressão e acabamento
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APRESENTAÇÃO
APRESENTAÇÃO
APRESENTAÇÃO
Prezado estudante,
Este livro oferece a você atividades e textos destinados ao estudo introdu-
tório das Ciências da Natureza e suas Tecnologias para o Ensino Médio, bem 
como à compreensão de fenômenos, dispositivos e práticas que envolvem 
articulações interdisciplinares dessas ciências entre si e com as demais áreas 
do conhecimento. As atividades aqui propostas estão estruturadas de modo 
a possibilitar que você, estudante, debata com os colegas e apresente in-
terpretações para fenômenos simples, importantes para o entendimento do 
universo científico.
A realização dos experimentos e das atividades práticas que compõem a 
obra em geral não requer equipamentos sofisticados e pode ser desenvolvida 
em sala de aula. O objetivo é promoveruma integração entre teoria e prática, 
por meio de experimentos, observações e coleta e análise de dados, como for-
ma de interrogar a natureza e gerar discussões sobre os fenômenos que nos 
cercam. Para que a interdisciplinaridade aconteça, é fundamental que você 
consiga entender esses fenômenos, as teorias e leis que buscam explicá-los e 
as várias formas de representá-los, do ponto de vista físico, químico e biológi-
co. Essa compreensão se dá inicialmente dentro de cada um dos componentes 
curriculares, mas depois você poderá relacioná-los. Assim, a interdisciplinari-
dade quase sempre pressupõe que você tenha um conhecimento disciplinar 
para então perceber as relações entre os diversos conhecimentos. 
A sua participação nas discussões é fundamental, pois aprender Ciências 
da Natureza é, de certa forma, aprender a dialogar com e sobre os campos de 
conhecimento que as compõem. Então, n‹o tenha medo de errar! Ao ex-
pressar suas ideias e submeter suas opiniões à crítica construtiva dos colegas 
e do professor, você terá a oportunidade de aprimorar suas concepções sobre 
as Ciências e aproximar-se cada vez mais do universo científico. Afinal, a ciên-
cia evoluiu e continuará evoluindo a partir da discussão aberta de suas ideias. 
Conhecer os limites do conhecimento é fundamental para que a ciência siga 
em frente. Por isso, não há que temer os erros; é necessário aprender com eles 
e prosseguir em busca dos acertos, percebendo-os como uma etapa que faz 
parte do processo de aprendizagem.
Os autores.
APRESENTAÇÃO
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CONHEÇA
CONHEÇA
CONHEÇA SEU LIVRO
No Ensino Fundamental você estudou os métodos contraceptivos. Agora é hora de recordar e aprofundar 
seus conhecimentos. Esta atividade será desenvolvida em três partes.
MATERIAL
Material para anotação, material para pesquisa (livros, internet ou outra fonte de pesquisa), cartolina, canetas 
hidrográficas de cores diversas, tesoura, cola, recortes diversos.
O QUE FAZER
 1. No quadro a seguir, você encontrará os nomes de alguns métodos contraceptivos. Copie-o no caderno, 
completando as colunas com as informações adequadas.
Tipo Método Como funciona Vantagens Desvantagens Eficácia
barreira
preservativo masculino
preservativo feminino
diafragma
esponja
espermicida
hormonal
pílulas anticoncepcionais
pílulas de emergência
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adesivo anticoncepcional
anel vaginal
implante contraceptivo
injeção anticoncepcional
comportamental
tabelinha
coito interrompido
cirúrgico
vasectomia
laqueadura
 # Quadro 6.2 Ð MŽtodos contraceptivos.
Comparando os métodos contraceptivos
 2. A turma deverá ser dividida em oito grupos.
 3. Cada grupo ficará responsável por dois métodos 
contraceptivos e deverá elaborar um cartaz com 
as informações sobre ele. É importante ilustrar o 
cartaz com imagens sobre o método.
 4. Preparem-se para apresentar o cartaz e as infor-
mações para a turma.
 5. Cada grupo deverá apresentar as informações 
para os colegas de turma. É importante o grupo 
estar preparado para responder às dúvidas que 
surgirem.
REFLEXÃO
 1. Explique a diferença entre os tipos de método con-
traceptivo: barreira, hormonal, comportamental e 
cirúrgico.
 2. Explique por que os métodos da tabelinha e do 
coito interrompido têm a menor eficácia em rela-
ção aos demais métodos contraceptivos.
 3. Explique por que as camisinhas, masculina e femi-
nina, são os únicos métodos contraceptivos capa-
zes de prevenir a gravidez e as infecções sexual-
mente transmissíveis (IST).
PROJETO
142 Cap’tulo 6
Corpo, saúde e nutrição
Nesta Unidade, vamos estudar um tema muito importante em nos-
sa vida: alimentos e nutrição. A nutrição adequada é uma das mais 
eficazes formas de prevenção contra diversos tipos de doença. O estu-
do dessa temática exige a articulação de conhecimentos de diferentes 
áreas, como a Química, a Fisiologia e a Anatomia Humana.
Os conhecimentos das Ciências da Natureza são importantes para as 
tomadas de decisão conscientes sobre hábitos alimentares. Porém, é 
importante ter em mente que o ato de se alimentar envolve relações 
sociais, aspectos psicológicos, costumes e questões culturais. Trata-se 
de uma questão complexa, que pode nos afetar em diversas esferas.
Os conhecimentos que poderão ser adquiridos nesta Unidade certa-
mente contribuirão para uma análise da alimentação de forma mais 
complexa e com o intuito de compreender que a saúde e o bem-estar 
são os aspectos mais importantes em nossas escolhas alimentares, aci-
ma dos ditames dos padrões estabelecidos pela sociedade.
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Nesta unidade, estudamos e refletimos sobre diver-
sos aspectos da adolescência. Agora vamos colocar 
nossos conhecimentos em prática por meio da reali-
zação de uma pesquisa. 
MATERIAL
Material para anotações, computadores ou dispositi-
vos móveis com acesso à internet, folhas de papel em 
branco do tipo sulfite e canetas ou impressora.
O QUE FAZER
 1. O primeiro passo é dividir a sala em grupos de 
quatro a seis estudantes.
 2. Formada a equipe, o próximo passo é a definição 
do tema, que deve ser proposto pelo grupo. A 
pesquisa de opinião será realizada tendo como 
temática as juventudes e o grupo deverá escolher 
um tema específico sobre o qual deseja conhecer 
o que as pessoas pensam ou sabem. 
 Sugerimos alguns temas possíveis. Porém, o mais 
importante é que o tema escolhido seja de interes-
se da turma e relevante para sua comunidade:
• Desejo de ter continuidade nos estudos entre 
os jovens da comunidade; sonhos e desejos 
futuros; pessoas que inspiram minha comuni-
dade; possíveis carreiras profissionais na cidade 
ou país em que moro.
 3. O próximo passo é definir os parâmetros da 
amostra, delimitando faixa etária, perfil das pes-
soas, quantidade de entrevistados, entre outros.
 4. Agora é necessário produzir o instrumento de 
coleta de dados: os questionários. Não se esque-
çam de inserir o cabeçalho da pesquisa, e reco-
menda-se optar por questões fechadas para faci-
litar as análises. As questões fechadas são as que 
têm alternativas de resposta previamente defini-
das por vocês e que devem constar no questio-
nário para o entrevistado selecionar uma ou mais 
delas. É interessante trocar os questionários en-
tre os grupos ou apresentá-los ao professor, para 
que outras pessoas avaliem os tipos de resposta a 
serem obtidos promovendo uma “validação” do 
questionário.
 5. Definidos os itens do questionário, chegou a 
hora de realizar as entrevistas. Antes de iniciá-las, 
perguntem aos entrevistados se as respostas po-
derão ser apresentadas na escola. Sejam educa-
dos e cuidadosos ao realizar as entrevistas e não 
se esqueçam, ao final de cada uma, de agradecer 
a participação dos entrevistados.
 6. Após as entrevistas, é necessário tabular e anali-
sar os dados obtidos. A tabulação pode ser rea-
lizada manualmente ou utilizando programas de 
planilhas eletrônicas. Elaborem quadros, tabelas, 
gráficos, infográficos e outras formas de deixar 
os dados mais atrativos de serem visualizados e 
compreendidos.
 7. Em seguida, façam uma descrição dos dados ta-
bulados e elaborem uma conclusão sobre eles. 
Debatam os resultados com base no que foi es-
tudado a respeito de sexualidade e nas pesquisas 
que o grupo realizou.
 8. Finalmente, com os dados analisados e interpre-
tados, chegou o momento de estruturar as in-
formações para serem apresentadas. Caso neces-
sário, peça ajuda ao professor. Lembrem-se: de 
nada adianta realizar uma pesquisa bem-feita se 
a comunicação dos resultados não for precisa.
 9. Agora é o grande momento da pesquisa: a apre-
sentação da pesquisa. O professor vai definir a 
melhor forma. Preparem-se para a apresentação, 
pois ela é o momento de avaliação do trabalho 
do seu grupo e dos outros grupos da turma.
Pesquisa de opinião
INVESTIGAÇÃO PESQUISA DE OPINIÃO SOBRE AS JUVENTUDES
• Para conhecer a pesquisa de mulheres cientistas de todo o Brasil e de diversas áreas do conhecimento, recomendamosacessar o site Mulheres na Ciência. Disponível em: http://mulheresnaciencia.com.br/. 
• Para conhecer mais dinâmicas de prevenção às IST, sugerimos acessar a publicação da Associação Brasileira de Enfer-
magem (ABEn) sobre esse assunto. Disponível em: http://www.abennacional.org.br/revista/cap6.4.html.
Acesso em: 25 jul. 2020.
157Adolesc•ncia: mudan•as e autoconhecimento
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Os alimentos naturais devem ter prioridade 
em uma alimenta•‹o saud‡vel.
• Como o conhecimento das Ciências da 
Natureza pode contribuir para uma vida 
mais saudável? 
• Quais são os critérios que os cientistas 
utilizam para recomendar determinados 
tipos de alimento ou dietas? 
• Você acha que o marketing pessoal 
estampado nas redes sociais corresponde a 
corpos reais?
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Competências gerais: 1, 8 e 9
Competências específicas: 1 e 2
Habilidades: (EM13CNT104) e (EM13CNT207)
Alimentos e substâncias para manter a 
saúde e o bem-estar
A maioria das fontes de nossa alimentação está presente em seres vivos. Ao ingerirmos um alimento, de 
fato ingerimos um conjunto de substâncias que, em suas fontes originais, participavam de um sistema que 
envolve interações amplas e dinâmicas de muitas substâncias. Esse conjunto de substâncias, quando em 
contato com o sistema que é o nosso corpo, passa a interagir com inúmeras outras substâncias. Ou seja, a 
alimentação é um processo que envolve sistemas complexos e um número muito grande de interações. Para 
além dos aspectos químicos e morfofisiológicos, comer também é um ato social perpassado por questões 
culturais e comportamentais. 
No início desta Unidade, você leu algumas indicações sobre alimentação saudável, por exemplo, valorizar a 
alimentação natural, limitar o consumo de açúcar, farináceos e comida ultraprocessada. 
Nossa proposta é que você não aceite essas ou outras indicações sobre alimentação sem entender suas 
bases científicas. É importante também sabermos que muitas vezes as recomendações mudam em função da 
realização de novos estudos científicos.
Ao longo deste capítulo, nossas discussões ajudarão você a ter condição de buscar informações para en-
tender melhor essas indicações e tomar decisões cientificamente embasadas. Pense, por exemplo, por que 
dizemos que é importante comer comida natural? Por que é importante restringir a ingestão de açúcar, fari-
náceos e comida ultraprocessada? Perguntas como essas perpassam todo este capítulo e você terá elementos 
para respondê-las. 
De qualquer forma, é sempre importante destacar que questões relacionadas à alimentação devem ser 
sempre acompanhadas por profissionais de saúde, como nutricionistas, nutrólogos e médicos, que têm co-
nhecimento na área.
 # Figura 3.1 – Conhecimentos nutricionais são importantes para uma vida mais saudável.
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70 Cap’tulo 3
Abertura de 
unidade
A abertura de unidade 
é caracterizada por uma 
imagem e um pequeno 
texto que promovem uma 
primeira aproximação entre 
você e o tema central da 
unidade. 
Cap’tulo
Na abertura de capítulo 
são apresentados 
uma imagem e um 
texto relacionados 
ao tema do capítulo. 
O texto apresenta 
uma exposição geral 
dos assuntos a serem 
tratados ao longo do 
capítulo e a imagem 
proporciona uma 
contextualização 
que transcende uma 
associação imediata, 
servindo de fonte 
para você ampliar 
o estabelecimento 
de relações entre 
conteúdos.
Atividade
A atividade apresenta propostas de 
investigações ou projetos. 
Competências e habilidades da BNCC trabalhadas no capítulo.
Projeto
A seção Projeto tem o objetivo de 
contextualizar os temas abordados no livro 
e ampliar os conhecimentos relacionados 
a determinados conceitos e/ou questões 
sociocientíficas. Propõe atividades 
integradoras que podem envolver trabalhos 
em grupo, pesquisas, debates e atividades de 
divulgação científica. 
Investigação
A seção Investigação 
tem o objetivo de 
promover, por meio de 
metodologias ativas, 
a compreensão dos 
fenômenos naturais 
que estão em foco 
na discussão. Propõe 
atividades que 
possibilitam a você 
engajar-se em práticas 
investigativas, como 
elaboração de perguntas 
científicas, proposição 
de hipóteses, análise 
de dados (primários ou 
secundários), uso de 
evidências e construção 
de conclusões.
Reflexão
A reflexão aborda questões relacionadas 
ao que foi visto ao longo das seções 
Investigação e Projeto. Elas apresentam 
questionamentos que levam você a 
utilizar os conceitos contemplados, com o 
objetivo de expandir o conteúdo exposto.
Para saber +
Este boxe apresenta sugestões de 
páginas da internet, filmes, livros 
e aplicativos que se referem ao 
conteúdo estudado no capítulo.
Questões com 
objetivo de 
mobilização.
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QUESTÕES
QUESTÕES
QUESTÕES
QUESTÕES DE EXAMES
6 e 7
 1. (UFRGS-RS) Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) 
as afirmações abaixo, sobre características dos ciclos 
ovariano e uterino nos seres humanos.
 ( ) O primeiro dia da menstruação corresponde ao 
início de um novo ciclo reprodutivo e está associa-
do à queda nos níveis de estrógeno e progestero-
na no sangue.
 ( ) A cada novo ciclo, nas mulheres em idade repro-
dutiva, várias ovogônias são hormonalmente in-
duzidas a iniciarem seu ciclo meiótico.
 ( ) O corpo lúteo ou corpo amarelo que se forma no 
ovário, após a ovulação, secreta progesterona que es-
timula o endométrio a entrar em sua fase secretória.
 ( ) A queda definitiva dos hormônios no sangue, na 
menopausa, induz ao término do ciclo menstrual, e 
os ovócitos residuais permanecem em metáfase II.
 A sequência correta de preenchimento dos parênte-
ses, de cima para baixo, é
 a) V – V – F – F.
 b) F – F – F – V.
 c) V – F – V – F.
 d) V – V – F – V.
 e) F – V – V – F.
 2. (Uece) Em relação ao sistema reprodutor humano, 
escreva V ou F conforme seja verdadeiro ou falso o 
que se afirma a seguir:
 ( ) A próstata é a glândula responsável pela produ-
ção dos espermatozoides e da testosterona.
 ( ) A uretra masculina é comum ao sistema reprodu-
tor e excretor, ou seja, por ela saem o sêmen e a 
urina.
 ( ) A vagina é formada por: lábios menores e maio-
res; clítoris e orifício da uretra.
 ( ) Nos ovários são produzidos os hormônios estro-
gênio e progesterona, e as células reprodutivas 
femininas.
 Está correta, de cima para baixo, a seguinte sequência:
 a) V, V, V, F.
 b) V, F, V, F.
 c) F, V, F, V.
 d) F, F, F, V.
 3. (Fuvest-SP) O gráfico representa a concentração de 
alguns hormônios observados durante a gravidez de 
uma mulher.
Gonadotrofina
Coriônica
H2
H1
Tempo de gestação
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 Identifique os hormônios H1 e H2, respectivamente, 
e o motivo da queda abrupta de suas concentrações 
no sangue ao final do período de gestação.
 a) H1: progesterona
 H2: FSH
 Motivo: eliminação da placenta
 b) H1: FSH
 H2: LH
 Motivo: reinício da menstruação
 c) H1: FSH
 H2: estrógeno
 Motivo: reinício da menstruação
 d) H1: progesterona
 H2: estrógeno
 Motivo: eliminação da placenta
 e) H1: FSH
 H2: progesterona
 Motivo: início da lactação
 4. (UFMS) Em relação à doença conhecida no Brasil 
por AIDS, causada pelo vírus HIV, é correto afirmar 
que:
 a) o vírus HIV pode ser transmitido por relações se-
xuais sem uso de preservativo, contato com suor, 
lágrimas e outras secreções do corpo.
 b) durante a gestação, a mãe diagnosticada como 
soropositiva para HIV não pode fazer uso dos me-
dicamentos retrovirais, pois estes podem causar 
malformações no embrião ou feto.
 c) nos próximos anos, teremos vacinas anti-HIV com 
alta taxa de eficácia, tendo em vista que o vírus 
apresenta uma pequena taxa de mutação.
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 Tecnologias digitais na adolescência
As tecnologias digitais se tornaram parte do cotidiano dos seres humanos, principalmente dos adolescentes. 
Apesar deserem ferramentas com diversas funcionalidades, que permitem o acesso rápido a todo tipo de in-
formação, o uso frequente das tecnologias digitais da informação e comunicação (TDIC) tem levantado debates 
que envolvem toda a sociedade.
Uso das tecnologias digitais pelos brasileiros
usam a internet
mais de uma vez por dia
acessam por meio
do smartphone sobre formas
de emagrecer
já deixaram de dormir
ou comer por
causa da rede
das crianças e adolescentes
têm acesso à internet
WWW
usam a internet
WWW
66%
83% 17%
21%
80%
21%
zzzzzzz
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fizeram buscas
CGI. Pesquisa sobre o uso da internet por crianças e adolescentes no Brasil: TIC 
kids online Brasil 2018. São Paulo: Comitê Gestor da Internet do Brasil, 2019. 
Edição bilíngue: português/inglês. Disponível em: https://www.cgi.br/media/docs/
publicacoes/216370220191105/tic_kids_online_2018_livro_eletronico.pdf. 
Acesso em: 25 jul. 2020.
Jovens entre 9 e 17 anos na rede 
# Figura 7.7 Ð Dados sobre o uso da internet pelos brasileiros.
A Sociedade Brasileira de Pediatria (SBP) divulgou, em 2016, um manual de orientações com foco na saúde de 
crianças e adolescentes na era digital. Foram analisadas cerca de trinta pesquisas científi cas brasileiras e interna-
cionais com recomendações quanto ao uso das tecnologias digitais.
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telefone
móvel celular
98,1%
12%
23,1%
50,7%microcomputador
televisão
tablet
Elaborado com base em: IBGE. Uso de 
internet, televisão e celular no Brasil, 2018. 
Disponível em: https://educa.ibge.gov.br/
jovens/materias-especiais/20787-uso-
de-internet-televisao-e-celular-no-brasil.
html#subtitulo-3. Acesso em: 31 jul. 2020.
Equipamento usado para 
navegar na internet (em %) 95,7%
88,1% 86,1%
63,2%
Enviar ou receber
mensagens de
texto, voz ou
imagens por 
aplicativos
diferentes
de e-mail.
Conversar
por chamadas
de voz ou vídeo.
Assistir a
vídeos,
inclusive
programas,
séries e filmes.
Enviar ou
receber
e-mail.
Finalidade de acesso à internet (em %)
Elaborado com base em: IBGE. Uso de internet, 
televisão e celular no Brasil, 2018. Disponível em: 
https://educa.ibge.gov.br/jovens/materias-especiais/
20787-uso-de-internet-televisao-e-celular-no-brasil.
html#subtitulo-3. Acesso em: 31 jul. 2020. 
150 Cap’tulo 7
Neste capítulo, você usou a lei de Hess, cujo nome foi dado em homenagem 
ao químico suíço Germain Henri Hess (1802-1850), que em 1840 estabeleceu 
que a variação de entalpia de uma reação química é a mesma, esteja ela ocor-
rendo em apenas uma ou em várias etapas. A entalpia, como a energia interna, 
a pressão, o volume e a temperatura, é uma função de estado.
Isso significa que seus valores dependem apenas do estado do sistema, e não 
do caminho pelo qual passou de um estado a outro. Já calor e trabalho não são 
funções de estado. 
Para entender o que é uma função de estado, vamos imaginar que você meça 
a temperatura da água de um recipiente e obtenha 25 °C. Suponha que você 
saia da sala e, ao voltar alguns minutos depois, meça de novo a temperatura 
desse sistema e obtenha o valor de 27 °C. A água do recipiente é o sistema e, 
nesse momento, encontra-se em um estado termodinâmico diferente, pois o 
valor de sua temperatura – e, consequentemente, de energia interna e entalpia 
– é outro. Esse sistema, a água, pode ter chegado a essa nova temperatura por 
diferentes caminhos: a água pode ter sido aquecida pela chama de uma lampa-
rina, pelo Sol ou pode ter sido batida no liquidificador, sofrendo um aumento 
de temperatura em função do trabalho realizado sobre o sistema pelas hélices 
do aparelho. 
Se não acompanhamos o que ocorreu, não pode-
mos dizer qual foi o caminho pelo qual a água teve 
a temperatura aumentada. Ou seja, não sabemos 
qual foi o caminho que levou o sistema a atingir 
um novo estado termodinâmico, já que esse estado 
não depende do caminho.
É justamente o fato de a entalpia ser uma função 
de estado que possibilita que a variação de entalpia 
de uma reação química tenha sempre o mesmo va-
lor, independentemente das etapas que foram usa-
das como intermediárias para o seu cálculo. 
UM POUCO DE HISTÓRIAUM POUCO DE HISTÓRIA
 1. A combustão de 1 mol de grafite libera 394 kJ. No caderno, escrevam a equação termoquímica desse 
processo e calculem a entalpia de formação do CO2(g).
 2. Algumas substâncias não podem ter sua entalpia-padrão determinada diretamente, porque não é 
possível prepará-las em substâncias simples. O etanol é um exemplo. Se misturarmos C(grafite), H2(g) 
e O2(g), não obteremos etanol líquido. Escrevam no caderno a equação de formação do etanol e as 
equações de combustão do grafite e do hidrogênio. Observem que essas equações são de formação 
das substâncias dióxido de carbono e água. Verifiquem no quadro 4.1 os valores de entalpia para 
elas. O calor de combustão do etanol já foi usado anteriormente. Juntem todos os dados menciona-
dos e proponham uma maneira de calcular o calor de formação do etanol.
EXERCêCIOS
 # Figura 4.18 – Germain Henri 
Hess.
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 # Figura 4.19 – Por qual “caminho” 
a água chegou a esse novo 
estado termodinâmico?
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Cap’tulo 4106
A importância do grupo para os jovens
[...] 
No livro O Mundo como Vontade e Representa•‹o, o filósofo Arthur Schopenhauer (1788-1860) pro-
põe uma metáfora interessante sobre as relações humanas. Ele conta que um grupo de porcos-
-espinhos perambulava num dia frio de inverno. Para não congelar, chegavam mais perto uns dos 
outros. Mas, no momento em que ficavam suficientemente próximos para se aquecer, começa-
vam a se espetar com seus espinhos. Então se dispersavam, perdiam o benefício do convívio pró-
ximo e recomeçavam a tremer. Isso os levava a buscar novamente companhia e o ciclo se repetia 
na luta para encontrar uma distância confortável entre o emaranhamento e o congelamento. 
Adolescentes não são porcos-espinhos, mas experimentam, na puberdade, uma condição que os 
aproxima dos mamíferos descritos por Schopenhauer: a convivência em um grupo. Afinal, ao fa-
zer parte de uma reunião de pessoas que têm algo em comum, o jovem consegue “calor” na forma 
de aceitação e acolhimento [figura 7.13]. Ao mesmo tempo, precisa se defender dos “espinhos”, 
posicionamentos que se chocam contra a sua individualidade e podem degenerar em preconceito 
e agressividade.
Não é exagero dizer que a entrada em 
um grupo é um acontecimento inevi-
tável na passagem da infância para o 
mundo adulto. Faz parte do processo de 
elaboração da identidade. Quando che-
ga a puberdade, o adolescente não se 
contenta mais apenas com a rede pro-
tetora da família e busca fora de casa 
outras referências para se formar como 
sujeito. É por isso que, nessa hora, os 
amigos crescem em importância. Por 
meio deles, o jovem exercita papéis so-
ciais, se identifica com comportamentos 
e valores e busca segurança para lutar 
contra a angústia da solidão típica da 
fase.
[...]
A disseminação dos grupos jovens 
como uma forma de acolhimento ao fim 
da infância é um fenômeno relativa-
mente novo. Até meados do século passado, a entrada no mundo adulto costumava ser marcada 
por ritos de passagem (a exemplo do que ocorre ainda hoje em sociedades tradicionais, como as 
indígenas). No Brasil dos anos 1950, por exemplo, a entrada na puberdade era assinalada pela 
substituição da calça curta pela comprida (no caso dos meninos) e dos sapatos de salto baixo pe-
los de salto alto (para as meninas). [...]
Da mesma maneira, é preciso também atentar para os aspectos problemáticos que surgem com 
a formação de grupos. Muitas vezes, por medo do isolamento, jovens acabam adotando regras e 
comportamentos coletivos sem colocá-los em questão. [...] “Ao mesmo tempo em que anseiampela identidade própria, eles percebem que ser igual a todo mundo é a saída mais segura para não 
se expor e perder a aprovação”, afirma Francisco Assumpção, psiquiatra e professor do Instituto 
de Psicologia da Universidade de São Paulo (USP). [...]
Outro aspecto importante dos grupos diz respeito à consolidação da noção do que significa ser 
homem ou mulher na sociedade. Ao se afastar dos pais em busca de novas referências masculinas 
e femininas, os adolescentes procuram seus iguais para entender quais códigos de conduta regem 
essas relações. Não é por acaso que os grupos geralmente começam com integrantes do mesmo 
sexo, que partilham informações [...].
[...]
MARTINS, A. R. A importância do grupo para os jovens. São Paulo: Associação 
Nova Escola, 1o abr. 2010. Disponível em: https://novaescola.org.br/conteudo/ 
1862/a-importancia-do-grupo-para-os-jovens. Acesso em: 9 jul. 2020.
DIALOGANDO COM ASDIALOGANDO COM AS CIÊNCIAS HUMANAS E SOCIAIS APLICADAS
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 # Figura 7.13 – Alguns grupos possuem identidades próprias, 
que consistem em compartilhar desde ideias sobre o 
mundo até regras de comportamento, que podem incluir 
hábitos e vestuário.
156 Cap’tulo 7
Pectina
As pectinas são fibras solúveis das frutas. O ácido galacturônico é o seu principal componente, além de uma 
série de outros monômeros. Elas formam géis característicos quando misturadas com água, propriedade aprovei-
tada no processamento de alimentos. A figura 3.33 representa uma estrutura proposta para a pectina:
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Função das fibras no organismo
As fibras têm diversas funções em nosso organismo. Essas funções relacionam-se principalmente às suas pro-
priedades físico-químicas, como a alta capacidade de combinação com a água (ação de expansão) e a presença 
de estruturas que não podem ser digeridas.
No estômago, o alto teor de fibras acarreta um menor ritmo de esvaziamento, pois a interação de suas partí-
culas com a água faz com que elas aumentem de tamanho. A mastigação de alimentos ricos em fibras tende a 
ser mais lenta. Esses dois fatores contribuem para uma sensação de saciedade mais prolongada.
As fibras também apresentam interações com as mo-
léculas de colesterol e retardam a absorção de glicose 
sanguínea. No intestino, contribuem para a formação do 
bolo fecal.
O crescente uso de produtos refinados em substi-
tuição aos integrais tem acarretado a diminuição da 
presença de fibras em dietas. As frutas e os vegetais 
em geral também são importantes fontes de fibras e 
devem compor uma alimentação saudável. Além dis-
so, as frutas e os vegetais contêm uma série de vita-
minas e sais minerais essenciais para a manutenção 
da saúde.
 # Figura 3.33 – 
Representação 
da pectina.
ARTICULAÇÃO DE IDEIAS
1. Faça um levantamento aproximado da quantidade de fibras ingeridas por você ao longo de um dia. Para auxiliar 
seu levantamento, procure (em livros, revistas e internet) tabelas/quadros que trazem as quantidades de fibras, em 
medidas caseiras, dos principais alimentos.
2. De que modo você poderia aumentar o consumo de fibras em sua alimentação cotidiana?
3. Frequentemente, vemos a recomendação nutricional de “substituir grãos refinados por integrais”. Justifique essa 
recomendação com base em nossas discussões até aqui.
4. Coma dois alimentos semelhantes, mas com uma composição de fibras distinta: por exemplo, um pão integral e 
um pão “branco”. 
 a) Compare o sabor de ambos.
 b) Utilize o rótulo para comparar a quantidade de fibras que você consumiu. 
 c) Compare o valor calórico de cada um deles. O que você pode concluir?
5. Considere a molécula de glicose e faça o que se pede.
 a) A glicose é uma substância molecular? Justifique sua resposta.
 b) A glicose é solúvel em água. A celulose, que é um polímero da glicose, não é solúvel em água. Justifique essa 
diferença.
6. Considere a estrutura da pectina e identifique quais as funções orgânicas nela presentes.
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 # Figura 3.34 – A ingestão de fibras produz sensação de 
saciedade mais prolongada.
87Alimentos e subst‰ncias para manter a saœde e o bem-estar
Questões de exames
São propostas questões de vestibular das 
principais universidades brasileiras e do Enem 
relacionadas ao que foi abordado na unidade.
Texto
O volume inclui 
textos que abordam 
aspectos teóricos 
e conceituais de 
acordo com os temas 
trabalhados em cada 
capítulo. 
Recurso utilizado ao 
longo do volume para 
explicar determinado 
termo.
Exercícios
Nesta seção são 
apresentados 
exercícios 
relacionados aos 
conteúdos. 
Articulação de 
ideias
Este boxe apresenta 
questões que visam 
articular o conteúdo 
abordado no capítulo 
para que você possa 
aplicar conhecimentos, 
relacionar ideias e 
interpretar textos.
Este boxe apresenta 
textos das Ciências 
da Natureza e suas 
Tecnologias que 
complementam a 
temática abordada.
Um pouco de 
história
Neste boxe são 
discutidos episódios 
da história 
relacionados com o 
tema do capítulo. 
Dialogando com as 
Ciências Humanas e 
Sociais Aplicadas
Este boxe explora 
relações entre as 
Ciências da Natureza 
e suas Tecnologias e 
as Ciências Humanas 
e Sociais Aplicadas. 
Seu objetivo é 
promover uma 
compreensão mais 
integrada e holística 
de determinado 
tema.
Utilizado para apresentar o aumento 
de uma imagem de microscopia.
Utilizado quando a atividade 
deve ser realizada em grupo.
INVESTIGAÇÃO
Utilizado para indicar quando 
a atividade é uma investigação.
PROJETO 
Utilizado para indicar que a 
atividade é um projeto.
x 60 mil
Identificação dos ícones Selos
Glossário
REALIZE A PRÁTICA APENAS COM
A SUPERVISÃO DO PROFESSOR
TENHA CUIDADO
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OBJETIVOS
OBJETIVOS
JUSTIFICATIVAS
JUSTIFICATIVAS
Neste volume estudaremos questões relacionadas ao corpo, ao autocuidado, à nutrição e à saúde. Vamos explorar 
os riscos do abuso de substâncias e as mudanças físicas, psicológicas e comportamentais que ocorrem durante a pu-
berdade. Nosso objetivo é gerar oportunidades de discussão e reflexão sobre questões que têm sido grandes desafios 
das juventudes nos tempos atuais. Propomos diversas atividades que, em conjunto, buscam desenvolver as competên-
cias gerais, as competências específicas e as habilidades para a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias previs-
tas na Base Nacional Comum Curricular (BNCC), articulando os componentes curriculares de Biologia, Física e Química.
Por meio de uma proposta investigativa e integradora, procuramos trabalhar, de forma contextualizada, uma pos-
tura ativa e reflexiva para que você possa ser protagonista de sua aprendizagem e consiga consolidar e ampliar as 
competências e habilidades desenvolvidas no Ensino Fundamental.
COMO A BNCC
COMO A BNCC
COMO A BNCC
COMO A BNCC É TRABALHADA NESTE VOLUME
Ao longo deste volume, esperamos que você possa:
• reconhecer, analisar e discutir os processos individuais 
e sociais relacionados ao uso e abuso de cigarro, be-
bidas alcoólicas, drogas ilícitas e medicamentos, a fim 
de compreender suas consequências no meio social;
• identificar e analisar as funções e as propriedades de 
algumas substâncias no organismo humano, como 
aquelas que compõem o cigarro e as bebidas alcoólicas, 
explorando conhecimentos morfofisiológicos de dife-
rentes sistemas do corpo humano, de modo a avaliar os 
riscos à saúde do uso inadequado dessas substâncias;
• construir questões, elaborar hipóteses e formular con-
clusões com base em evidências e na interpretação de 
dados e/ou resultados de atividades experimentais di-
versas, envolvendo o estudo de diferentes fenômenos, 
como alguns processos fisiológicos e mecanismos de 
ação de drogas e medicamentos no organismo humano;
• interpretar textos relacionados a diferentes temas 
abordados nos capítulos a fim de analisar seus argu-
mentos e conclusões e avaliar criticamente acredibili-
dade das fontes consultadas;
• reconhecer, por meio da comparação de diferentes 
explicações científicas, que a construção de modelos 
e de teorias científicas é fruto de seu contexto histó-
rico, cultural, social e político, e que, por isso, possui 
limitações explicativas decorrentes de sua época;
• avaliar os alimentos com base em critérios químicos 
e biológicos relacionados a sua composição e a sua 
ação no organismo para refletir e tomar decisões so-
bre seus hábitos alimentares em favor de uma alimen-
tação saudável e equilibrada;
• reconhecer e discutir questões sociais, culturais, afeti-
vas e de saúde pública envolvendo o comportamento 
alimentar a fim de promover e divulgar ações de pre-
venção e promoção da saúde;
• discutir de forma integrada as funções dos sistemas 
digestório, cardiovascular, respiratório, nervoso, en-
dócrino e urinário a fim de reconhecer como as es-
colhas, os hábitos e o estilo de vida interferem nos 
mecanismos biológicos que mantêm a vida;
• analisar e debater as vulnerabilidades a que estão su-
jeitos os jovens, como o abuso de substâncias quími-
cas, a gravidez na adolescência, a prática de bullying 
e a exposição excessiva nas mídias sociais, de modo a 
reconhecer os riscos que podem comprometer o seu 
bem-estar físico e psicoemocional.
OBJETIVOS
JUSTIFICATIVAS
Atualmente, são muitas as vulnerabilidades às quais 
as juventudes estão sujeitas a todo momento. Desde o 
abuso de substâncias até a gravidez precoce e o exces-
so de exposição nas mídias sociais, os jovens enfrentam 
situações em que precisam tomar decisões que resguar-
dem a sua saúde física e psicoemocional. No momento 
dessas escolhas, é importante que você consiga avaliar 
de forma crítica os fatores biológicos, fisiológicos, com-
portamentais e sociais que impactam sua saúde e seu 
bem-estar. Também é crucial que você esteja preparado 
para se posicionar nas discussões acerca dessas vulnera-
bilidades para além do cuidado individual e consiga pro-
mover e divulgar ações de prevenção de danos à saúde e 
de promoção da saúde coletiva.
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7
Competências gerais
Estão listadas a seguir as competências gerais que foram tra-
balhadas neste volume:
1. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente cons-
truídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para 
entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e co-
laborar para a construção de uma sociedade justa, democrá-
tica e inclusiva.
2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem 
própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a 
análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investi-
gar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver 
problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base 
nos conhecimentos das diferentes áreas.
3. Valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e cultu-
rais, das locais às mundiais, e também participar de práticas 
diversificadas da produção artístico-cultural.
5. Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informa-
ção e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva 
e ética nas diversas práticas sociais (incluindo as escolares) 
para se comunicar, acessar e disseminar informações, pro-
duzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protago-
nismo e autoria na vida pessoal e coletiva.
8. Conhecer-se, apreciar-se e cuidar de sua saúde física e emo-
cional, compreendendo-se na diversidade humana e reco-
nhecendo suas emoções e as dos outros, com autocrítica e 
capacidade para lidar com elas.
9. Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a 
cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito 
ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e va-
lorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, 
seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem 
preconceitos de qualquer natureza.
10. Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabi-
lidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando 
decisões com base em princípios éticos, democráticos, in-
clusivos, sustentáveis e solidários.
Competências específicas
Estão listadas a seguir as competências específicas trabalha-
das neste volume:
1. Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com 
base nas interações e relações entre matéria e energia, para 
propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem pro-
cessos produtivos, minimizem impactos socioambientais e 
melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e 
global.
2. Analisar e utilizar interpretações sobre a dinâmica da Vida, 
da Terra e do Cosmos para elaborar argumentos, realizar 
previsões sobre o funcionamento e a evolução dos seres vi-
vos e do Universo, e fundamentar e defender decisões éticas 
e responsáveis.
3. Investigar situações-problema e avaliar aplicações do co-
nhecimento científico e tecnológico e suas implicações no 
mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das 
Ciências da Natureza, para propor soluções que considerem 
demandas locais, regionais e/ou globais, e comunicar suas 
descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos 
contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias di-
gitais de informação e comunicação (TDIC).
Habilidades
As habilidades trabalhadas neste volume são:
(EM13CNT101) Analisar e representar, com ou sem o uso de dis-
positivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações 
e conservações em sistemas que envolvam quantidade de ma-
téria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre 
seus comportamentos em situações cotidianas e em processos 
produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso 
consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em 
todas as suas formas.
(EM13CNT104) Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao 
ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reativi-
dade de diferentes materiais e produtos, como também o nível 
de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo 
soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes 
responsáveis.
(EM13CNT203) Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecos-
sistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, 
com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da 
matéria e nas transformações e transferências de energia, utili-
zando representações e simulações sobre tais fatores, com ou 
sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares 
de simulação e de realidade virtual, entre outros).
(EM13CNT207) Identificar, analisar e discutir vulnerabilidades 
vinculadas às vivências e aos desafios contemporâneos aos quais 
as juventudes estão expostas, considerando os aspectos físico, 
psicoemocional e social, a fim de desenvolver e divulgar ações 
de prevenção e de promoção da saúde e do bem-estar.
(EM13CNT301) Construir questões, elaborar hipóteses, previsões 
e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar 
e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experi-
mentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfren-
tamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
(EM13CNT302) Comunicar, para públicos variados, em diversos 
contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, 
elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbo-
los, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de 
diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informa-
ção e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover 
debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de re-
levância sociocultural e ambiental.
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SUMÁRIO
SUMÁRIO
SUMÁRIO
2
1
Capítulo 1 – Analisando a composição 
e a ação do cigarro e das bebidas 
alcoólicas ........................................................ 12
1.1 A representação das moléculas orgânicas 
e as funções orgânicas................................... 13
Atividade 1 – A estrutura das moléculas orgânicas 
e os orbitais .......................................................... 13
1.2 Compreendendo a relação entre orbitais 
e a estrutura das moléculas orgânicas ............. 14
1.3 Geometria molecular e moléculas orgânicas .... 20
1.4 A representação das moléculas orgânicas: 
os alcanos ...................................................... 22
1.5 Propriedades físicas dos alcanos ..................... 22
1.6 Alquenos e a isomeria cis-trans ....................... 24
1.7 Alquenos e alquinos ....................................... 26
1.8 Os hidrocarbonetos aromáticos e a ocorrência 
de câncer de pulmão entre fumantes ............... 28
1.9 Um pouco sobre a nomenclatura 
dos compostos orgânicos ................................ 30
1.10 Outras substâncias presentes nos cigarros 
ou em sua fumaça: aldeídos e cetonas .......... 32
1.11 Caracterizando quimicamente a nicotina: 
a função amina ............................................ 33
1.12 Conhecendo o sistema respiratório................ 35
Atividade 2 – Uma queima muito especial .............. 36
1.13 A ação do cigarro sobre o corpo humano ..... 38
1.14 As bebidas alcoólicas e o etanol ................... 40
1.15 Bebida e direção: por que esta é uma 
mistura perigosa? ........................................ 42
Capítulo 2 – Conversando sobre 
drogas e medicamentos ........................... 44
2.1 O que são drogas e medicamentos? ................ 45
2.2 Introdução aos mecanismos de ação de 
drogas e medicamentos no organismo ............ 46
Atividade 1 – Primeiras análises da morfofisiologia 
do sistema nervoso ................................................ 47
2.3 A morfofisiologia do sistema nervoso.............. 48
2.4 A química do sistema nervoso ........................ 54
2.5 Como as drogas afetam a química 
do sistema nervoso? ....................................... 56
2.6 Nem tudo é dor: o ácido acetilsalicílico 
e o paracetamol ............................................. 57
2.7 Maconha ....................................................... 61
2.8 Cocaína ......................................................... 62
2.9 Sobre o ópio e seus derivados: 
morfina e heroína .......................................... 63
2.10 Cafeína ........................................................ 65
Questões de exames ............................................. 66
Drogas, cigarro e bebidas alcoólicas: 
uma perspectiva interdisciplinar
Capítulo 3 – Alimentos 
e substâncias para manter 
a saúde e o bem-estar .............................. 70
3.1 Uma questão de estética e de saúde? ............ 71
3.2 Lipídios: a química dos ácidos graxos 
e das gorduras ............................................. 72
Corpo, saúde e nutrição
3.3 Colesterol: aprendendo um pouco sobre 
esta molécula complexa ............................... 77
3.4 Castanhas .................................................... 79
3.5 Por que frango e batata-doce? ..................... 79
3.6 Conhecendo um pouco sobre as fibras .......... 86
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Capítulo 6 – Aspectos biológicos 
da adolescência ........................................... 132
6.1 Sistemas genitais ............................................ 133
Atividade 1 – Órgãos e estruturas do sistema 
genital feminino .................................................... 135
6.2 O ciclo menstrual ........................................... 136
Atividade 2 – Curiosidades sobre os 
sistemas genitais ................................................... 138
6.3 Gravidez e parto ............................................ 138
6.4 Métodos contraceptivos .................................. 141
Atividade 3 – Comparando os métodos 
contraceptivos ....................................................... 142
Adolescência: anos de grandes mudanças
Referências bibliográficas comentadas ... 160
6.5 Infecções sexualmente transmissíveis (IST) ....... 143
Capítulo 7 – Adolescência: 
mudanças e autoconhecimento ............. 144
7.1 Qual a definição de adolescência? .................. 145
Atividade 1 – Nada vai acontecer comigo .............. 145
7.2 Adolescência: muitas descobertas ................... 147
7.3 Tecnologias digitais na adolescência ............... 150
Atividade 2 – Cyberbullying .................................. 152
7.4 Gravidez na adolescência ............................... 153
Atividade 3 – Pesquisa de opinião ......................... 157
Questões de exames ............................................. 158
3.7 Vitaminas e sais minerais: micronutrientes 
importantes em nossa dieta .......................... 88
3.8 Açúcar: ingestão limitada ............................. 92
Atividade 1 – Analisando a química 
do refrigerante......................................................... 93
Capítulo 4 – Termoquímica 
dos alimentos................................................ 96
4.1 De olho nos rótulos: entendendo o valor 
energético dos alimentos ................................ 96
Atividade 1 – Estimando a quantidade de 
energia fornecida por um amendoim ...................... 99
4.2 Processos exotérmicos e endotérmicos ............ 100
4.3 A variação de entalpia e as equações 
termoquímicas................................................ 102
4.4 Estado-padrão e lei de Hess ............................ 105
4.5 Como o nosso corpo obtém a energia 
dos alimentos? ............................................... 108
Capítulo 5 – Bioenergética nutricional ... 110
Atividade 1 – Investigando a ação da saliva ........... 110
5.1 Dos alimentos aos nutrientes ........................... 111
5.2 Parâmetros de avaliação da 
composição corporal ...................................... 116
5.3 Pensando sobre a obesidade .......................... 117
5.4 A distribuição de nutrientes pelo corpo ............ 118
Atividade 2 – Analisando o caminho do sangue ..... 120
5.5 A circulação do sangue pelo corpo ................. 121
5.6 A obtenção e o armazenamento 
da energia dos alimentos ............................... 123
5.7 Eliminação de resíduos ................................... 124
Questões de exames ............................................. 128
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Círculos de amizades e diálogo são fundamentais para as juventudes. 
Mas o álcool ou qualquer outra droga precisam estar presentes?
• Em sua opinião, muitos adolescentes 
começam a usar drogas imaginando ter 
encontrado uma solução para os próprios 
problemas?
• Que problemas podem ser esses?
• Que outras situações podem levar ao uso 
de bebidas alcoólicas, cigarro e drogas 
ilícitas?
• O que você e os amigos costumam fazer 
para se divertir?
• Quando você tem um problema, costuma 
conversar com amigos ou com familiares?
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Drogas, cigarro e bebidas alcoólicas: uma perspectiva interdisciplinar
Nesta unidade, vamos analisar os processos individuais e sociais relacio-
nados ao uso de cigarro, bebidas alcoólicas, drogas ilícitas e medicamen-
tos. Causas e efeitos de tais situações envolvem uma série de questões 
psíquicas e culturais que perpassam a adolescência e a juventude. Cres-
cimento, questionamentos e rupturas se intercalam em um processo de 
mudança e construção de identidades. Círculos de amizades e diálogo 
tornam-se elementos fundamentais das juventudes, que são muito diver-
sas em um país com as dimensões do Brasil.
Neste contexto, as Ciências da Natureza trazem um olhar que amplia 
nossos horizontes para a compreensão de comportamentos sociais e 
culturais, expressando-se, também, em ações de prevenção, bem-estar 
e saúde. Para isso, vamos debater conceitos articulados a práticas investi-
gativas em uma abordagem interdisciplinar envolvendo conhecimentos 
de Química orgânica, Morfologiae Fisiologia humana. Você conhecerá 
as estruturas das substâncias analisadas e os respectivos mecanismos de 
ação e efeitos no organismo, especialmente no sistema nervoso. 
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Competências gerais: 1, 2, 8 e 10
Competências específicas: 1, 2 e 3
Habilidades: (EM13CNT104), (EM13CNT207) e (EM13CNT301)
Analisando a composição e a ação do 
cigarro e das bebidas alcoólicas
 # Figura 1.1 – Muitos componentes do cigarro e das bebidas alcoólicas são constituídos de substâncias orgânicas.
Nos últimos anos, observou-se uma redução no consumo de tabaco e bebidas alcoólicas na população bra-
sileira. Segundo pesquisa realizada pela Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por 
Inquérito Telefônico (Vigitel), entre 2006 e 2018, o tabagismo diminuiu 40% entre os brasileiros. Já o Centro 
de Informações sobre Saúde e Álcool (Cisa) apontou redução de 11% no consumo de bebidas alcoólicas no 
país entre 2012 e 2018.
Apesar dos resultados positivos, essas pesquisas trazem também uma preocupação: a relação dos jovens e 
adolescentes com o tabagismo e o alcoolismo. De acordo com a Vigitel, a iniciação no fumo acontece antes 
dos 18 anos. Quadro similar é apontado pelo Cisa: nos últimos anos tem aumentado o consumo de bebidas 
alcoólicas entre jovens de 13 a 15 anos, ao passo que tem diminuído entre outras faixas etárias. 
Ao longo deste capítulo, vamos identificar um conjunto de substâncias componentes do cigarro e de bebi-
das alcoólicas que têm características em comum: as substâncias orgânicas. Considerando essas substâncias, 
vamos identificar as funções orgânicas e suas propriedades. Além disso, em uma abordagem interdisciplinar, 
analisaremos os efeitos do cigarro e das bebidas alcoólicas no corpo humano, explorando conhecimentos mor-
fofisiológicos dos sistemas respiratório, digestório e nervoso. 
12 Cap’tulo 1
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 A representação das moléculas orgânicas 
e as funções orgânicas
Do ponto de vista químico, podemos classificar as substâncias orgânicas le-
vando em consideração os grupos funcionais presentes nas suas moléculas.
As substâncias que encontramos nos organismos vivos, por exemplo, são 
consideradas substâncias orgânicas. Até meados do século XIX, acredita-
va-se que apenas os organismos vivos eram capazes de sintetizar substâncias 
orgânicas – doutrina que ficou conhecida como vitalismo. Desde a síntese 
da ureia a partir de cianato de amônio, realizada em laboratório por Friedrich 
Wöhler (1800-1882), em 1828, essa doutrina, porém, caiu em desuso e muitas 
das substâncias orgânicas passaram a ser sintetizadas em laboratório.
Essas substâncias geralmente são constituídas de moléculas que apresentam 
cadeias de átomos de carbono – as chamadas cadeias carbônicas –, na maior 
parte das vezes ligadas a outros grupos que, além do carbono e do hidrogênio, 
podem conter átomos de oxigênio e nitrogênio.
Esses quatro átomos – carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio – são os 
principais constituintes das substâncias orgânicas, sendo os componentes das 
partes fundamentais das células dos organismos vivos. Além dessas substân-
cias, existe nos organismos vivos uma variedade de outros átomos, entre eles: 
fósforo, componente dos ossos e dentes, substância que desempenha papel 
fundamental no metabolismo dos organismos vivos; cálcio, outro componente dos ossos e dentes; magnésio, 
que também desempenha papel importante na regulação do metabolismo; sódio, potássio e cloro, que regulam 
a pressão osmótica das células; ferro, que forma um complexo com a hemoglobina e por isso participa do trans-
porte do gás oxigênio no sangue e de seu armazenamento nas células.
Nas substâncias formadas por moléculas não muito complexas, o grupo funcional é que vai caracterizar o 
comportamento químico dessas substâncias. Já nas formadas por moléculas mais complexas, como a maioria 
das drogas e medicamentos que serão estudados nesta unidade, há geralmente mais de um grupo funcional, e 
o comportamento químico é definido não só pela presença desses grupos, mas também pela forma como eles 
se distribuem na estrutura molecular e pelas interações que estabelecem com as substâncias presentes no orga-
nismo. Assim, não é fácil prever o comportamento químico de substâncias constituídas por moléculas complexas 
que apresentam mais de um grupo funcional. Esse comportamento pode ser estudado empiricamente, mas é 
difícil predizê-lo apenas com o conhecimento da estrutura molecular.
 # Figura 1.2 – Com a síntese da 
ureia, realizada em laboratório 
em 1828, Friedrich Wöhler 
pôs em xeque a doutrina 
conhecida como vitalismo.
A estrutura das moléculas 
orgânicas e os orbitais – I
Nesta unidade abordaremos as funções orgânicas presentes nas moléculas de diferentes drogas e medica-
mentos, suas propriedades, algumas transformações nas quais estão envolvidas e sua representação.
Existem diferentes formas de representação de moléculas orgânicas. Neste momento, precisamos conhecê-las 
para que nos ajudem a ampliar a compreensão sobre o modo como essas substâncias são constituídas.
INVESTIGAÇÃO
Para abordarmos a forma como os átomos de carbono se ligam a outros átomos quando participam de li-
gações covalentes simples, duplas e triplas, vamos fazer uma analogia com balões de látex − como aqueles de 
festas de aniversário. Depois discutiremos a teoria por trás dessas ligações e entenderemos melhor essa analogia.
MATERIAL
9 balões de látex (usados em festas de aniversário).
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O QUE FAZER
 1. Encham dois balões e amarrem um ao outro pe-
las bocas.
 2. Soltem o conjunto sobre a mesa e observem a 
disposição geométrica que adquire.
 3. Encham três balões e amarrem uns aos outros 
pelas bocas.
 4. Soltem o conjunto sobre a mesa e observem a 
disposição geométrica que adquire.
 5. Encham quatro balões e amarrem uns aos outros 
pelas bocas.
 6. Soltem o conjunto sobre a mesa e observem a 
disposição geométrica que adquire.
REFLEXÃO
 1. Considerando os arranjos que os conjuntos de ba-
lões adquiriram, o que vocês podem dizer sobre: 
 a) os ângulos aproximados entre os balões?
 b) a disposição geométrica dos balões?
 2. Copiem o quadro 1.1 no caderno e completem-
-no com dados sobre os arranjos geométricos 
que vocês observaram.
Número de 
balões
Ângulos aproximados 
entre os balões
Figura que representa a 
disposição geométrica 
dos balões
Nome da disposição 
geométrica dos balões
2
3
4
 # Quadro 1.1 – Figuras e nomes das disposições geométricas envolvendo dois, três e quatro balões.
 Compreendendo a relação entre orbitais e a 
estrutura das moléculas orgânicas
Os modelos para o átomo nos ajudam a compreender a distribuição dos elétrons em níveis e subníveis de 
energia. 
Considerando o modelo proposto pela mecânica quântica, debatemos a existência de orbitais atômicos.
Agora estudaremos a relação existente entre a forma desses orbitais e a estrutura espacial das moléculas 
orgânicas.
Orbitais atômicos
Existem diferentes tipos de orbitais atômicos e os elétrons com diferentes energias ocupam orbitais diferentes. 
A forma desses orbitais atômicos e sua posição relativa no espaço são fatores diretamente relacionados ao arran-
jo espacial dos átomos na molécula. Esse arranjo espacial também está relacionado ao tipo de ligação covalente 
que será estabelecida entre os átomos, ao comportamento químico das moléculas e, portanto, às propriedades 
das substâncias.
Considerando o modelo atual para o átomo, concebemos o orbital como a região do espaço onde, com maior 
probabilidade, se pode encontrar o elétron. Essa forma de conceber o orbital é resultante de uma abordagem 
matemática complexa. As expressões matemáticas utilizadas – chamadas equações de onda– descrevem algu-
mas propriedades dos elétrons em função de sua distribuição nos átomos e moléculas: por exemplo, a energia 
total e o momento angular de cada elétron. Cada equação de onda apresenta várias soluções e cada uma dessas 
soluções corresponde a um orbital de energia diferente para o elétron.
Para representar os orbitais e dar uma ideia física de suas formas, é interessante usarmos a imagem de uma 
nuvem, que se apresenta mais densa nas regiões onde for mais elevada a probabilidade de se encontrar o elé-
tron. Note que um orbital, coerente com a ideia de uma descrição probabilística que a equação de onda fornece, 
é uma região do espaço que não tem fronteiras bem delimitadas.
14 Capítulo 1
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O orbital 1s, por exemplo, pode ser representado como uma esfera com o centro no núcleo do átomo. 
A figura 1.3 apresenta um gráfico que relaciona a função de onda, Ψ, em função do raio do átomo. Neste 
gráfico observamos que a probabilidade de encontrar o elétron é maior próxima ao núcleo e decresce muito 
rapidamente à medida que o raio da esfera vai aumentando.
r
nuvem
eletrônica
probabilidade
y
O orbital 2s também se apresenta na forma esférica, maior que o orbital 1s. Possui maior energia e menor es-
tabilidade, em virtude de a distância média entre o elétron e o núcleo ser maior e, consequentemente, menor a 
atração eletrostática.
Com uma energia um pouco maior temos os orbitais 2p. Cada orbital p tem a forma de um haltere com lobos 
a igual distância do núcleo do átomo. Os eixos dos três orbitais são perpendiculares entre si e se cruzam sobre 
o núcleo. Para distingui-los, utilizamos a notação 2px, 2py e 2pz, e, nestes casos, x, y e z referem-se aos eixos 
cartesianos correspondentes. A figura 1.4 representa cada orbital p em seu respectivo eixo.
z
p
z
x
y
2
1
z
p
y
y
x
2
1
p
x
y
x
z
12
 # Figura 1.4 - Representação esquemática para os orbitais 2px, 2py e 2pz. Os elementos não estão representados em 
proporção. Cores fantasia.
Orbitais moleculares
Do ponto de vista do modelo atômico proposto pela mecânica quântica, quando ocorre a formação de uma 
molécula, os orbitais atômicos interagem e dão origem a um novo conjunto de níveis energéticos que correspon-
dem a novas distribuições da nuvem eletrônica (densidade de probabilidade). Esses novos orbitais moleculares 
passam a ter seu centro sobre mais de um núcleo e envolvem toda a molécula.
É aqui que entra uma nova ferramenta teórica que nos oferece elementos para compreender esses novos orbi-
tais formados. É a teoria dos orbitais moleculares, também conhecida por TOM. Não vamos nos aprofundar 
nos aspectos teóricos, mas essa teoria coloca seu foco na ligação química e diz que todos os elétrons de valência 
têm uma influência na estabilidade da molécula.
Para compreendermos aspectos ligados às representações de moléculas orgânicas, é importante retomarmos 
ideias sobre a formação de ligações covalentes que envolvem átomos de carbono.
 # Figura 1.3 – 
Representação 
esquemática da função 
de onda (Ψ) em função 
do raio da esfera (r) 
para o orbital 1s. Os 
elementos não estão 
representados em 
proporção. Cores 
fantasia.
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A ligação covalente e a estrutura do carbono
Para que uma ligação covalente entre dois átomos seja formada, um orbital de um deles deve se sobrepor a um 
orbital do outro e cada um desses orbitais deve conter apenas um elétron. Quando isso acontece, os dois orbitais 
atômicos fundem-se e passam a constituir um único orbital, ocupado pelos dois elétrons. Esses dois elétrons 
possuem spins opostos, isto é, devem estar emparelhados.
Essa nova organização dos elétrons e núcleos contém menos energia – ou seja, é mais estável – que a orga-
nização correspondente aos átomos isolados. No entanto, nessa nova configuração, a atração eletrostática au-
menta, pois cada um dos elétrons, que era atraído apenas por um núcleo no átomo isolado, passa a ser atraído 
por dois núcleos de carga positiva quando a ligação é formada.
O carbono é um elemento essencial na estrutura dos compostos orgânicos. Nesse ponto de nosso estudo vamos 
aprofundar a compreensão de como podem ser compreendidas as ligações covalentes dos átomos de carbono com 
outros átomos. Vamos começar por investigar as ligações químicas em uma molécula de metano, CH4.
Para compreender como são feitas as ligações covalentes da molécula de metano (CH4), você fez a distribuição 
eletrônica para os átomos de carbono e hidrogênio. Se você fez corretamente essas distribuições, pode verificar 
que só seria possível a formação de duas ligações com átomos de hidrogênio. Nesse caso, o carbono estaria 
utilizando dois orbitais p e poderia ser formado o composto CH2. Esse composto já foi detectado, mas é muito 
reativo, ou seja, pouco estável.
Sabemos que a menor molécula formada entre carbono e hidrogênio que se apresenta estável é o metano (CH4). 
Isso significa que o carbono se apresenta estável quando estabelece ligações covalentes com quatro átomos de hi-
drogênio, e não com dois, como somos levados a considerar tendo em vista a distribuição eletrônica por subníveis.
Então, como é possível compreender que o CH4 exista de forma estável?
A diferença de energia entre os orbitais 2s e 2p não é muito grande. Isso nos leva a considerar a possibilidade 
de que um dos elétrons do orbital 2s seja promovido para um dos orbitais 2p, o qual se encontraria vazio.
Esse procedimento requer que certa quantidade de energia seja fornecida e podemos pensar que essa 
energia pode ser obtida a partir da formação das ligações carbono-hidrogênio. É exatamente isso que pro-
põe o modelo da mecânica quântica. Assim, o carbono pode formar quatro ligações com quatro átomos 
de hidrogênio.
Considerando que o orbital 2s do carbono é menor que os orbitais 2p, uma das ligações C – H, aquela feita 
usando um orbital 2s do carbono, deveria ser menor que as outras três, aquelas feitas com os orbitais p do 
carbono. Entretanto, verificou-se experimentalmente que as quatro ligações C – H apresentam o mesmo com-
primento: 1,1 3 10211 m.
Como podemos explicar esse dado experimental?
O modelo matemático usado propõe a “mistura” de um orbital s com três orbitais p, formando qua-
tro novos orbitais, denominados sp3, de mesma energia. A essa “mistura de orbitais” dá-se o nome de 
hibridação.
A figura 1.5 mostra representações para a distribuição eletrônica do átomo de carbono no estado fundamen-
tal, no estado ativado e no estado no qual os orbitais s e p estão como híbridos sp3.
estado fundamental
1s2
2s2
2p2
estado ativado
1s2
2s1
2p3
estado híbrido
1s2
sp3
 # Figura 1.5 – Diagramas representando a distribuição dos elétrons do átomo de carbono nos subníveis, nos 
estados fundamental, ativado e híbrido sp3.
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A ligação covalente formada pela interpenetração frontal dos orbitais sp3 – no caso de uma ligação entre 
dois átomos de carbono, como na molécula de etano – é uma ligação conhecida como ligação sigma, s. 
Em todas as situações em que o carbono participa de ligações simples, este modelo propõe a formação de 
orbitais sp3 resultantes de hibridação. No caso da ligação s com os átomos de hidrogênio, o que ocorre é 
uma sobreposição frontal entre um orbital sp3 do átomo de carbono e um orbital s do átomo de hidrogênio. 
A formação dessas ligações do tipo sigma está ilustrada nas figuras 1.6 e 1.7, para o metano e o etano, 
respectivamente.
C
H
H
H
C 1 4 H C
H
H
H
H
átomo de carbono
com hibridação sp3
sobreposição dos
orbitais s e sp3
ligações s 
no metano
H
 # Figura 1.6 – Representação esquemática da formação das ligações sigma na molécula de metano. Os elementos não 
estão representados em proporção.Cores fantasia.
1
átomo de carbono com 
hibridização sp3
átomo de carbono com
hibridização sp3
ligações s no etano
C CC C C C
 # Figura 1.7 – Representação esquemática da formação das ligações sigma na molécula de etano. Os elementos não 
estão representados em proporção. Cores fantasia.
Mas o carbono, em outras moléculas, pode formar outro tipo de ligação, conhecida como ligação dupla. 
Na ligação dupla, além de uma ligação s, há também uma ligação pi, p. Esse tipo de ligação está presente na 
molécula de eteno, C2H4.
No eteno, cada átomo de carbono está ligado a três átomos. Poderíamos supor que apenas três dos orbitais 
semipreenchidos do carbono participassem da formação dessa ligação.
Nesse caso, no entanto, continua a ocorrer uma hibridação, só que agora ela envolve apenas o orbital s 
e dois dos orbitais p, formando três novos orbitais de mesma energia denominados sp2. O outro orbital p 
não participa da hibridação e o elétron que ocupa esse orbital permanece com a mesma energia que apre-
sentava anteriormente. Assim, cada carbono tem a possibilidade de fazer três ligações covalentes do tipo s 
e uma ligação covalente do tipo p, que vai constituir a segunda das ligações que formam a dupla ligação 
presente no carbono.
Portanto, cada átomo de carbono na molécula de eteno apresenta:
• 2 ligações s formadas a partir da sobreposição frontal de orbital sp2 do carbono e orbital s do hidrogênio;
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• 1 ligação s formada a partir da sobreposição frontal de orbitais sp2 dos carbonos − esta é uma das ligações da 
dupla ligação;
• 1 ligação p formada a partir da superposição lateral de orbitais p − esta é a segunda ligação da dupla 
ligação.
A figura 1.8 apresenta representações para a distribuição eletrônica do átomo de carbono no estado fundamen-
tal, no estado ativado e no estado no qual os orbitais s e p estão como híbridos sp2.
 # Figura 1.8 – Diagramas que representam a distribuição dos elétrons do átomo de carbono nos 
subníveis, nos estados fundamental, ativado e híbrido sp2.
estado fundamental
1s2
2s2
2p2
estado ativado
1s2
2s1
2p3
estado híbrido
1s2
sp2
p
A ligação covalente formada pela interpenetração frontal dos orbitais sp2 – no caso de uma ligação entre 
dois átomos de carbono, como na molécula de eteno – é uma ligação s. Em todas as situações em que o 
carbono participa de ligações duplas, esse modelo propõe a formação de orbitais sp2 resultante de hibridação. 
No caso da ligação s com os átomos de hidrogênio, o que ocorre é uma sobreposição frontal entre um orbital 
sp2 do átomo de carbono e um orbital s, do átomo de hidrogênio. No caso da ligação dupla entre os átomos 
de carbono, uma das ligações é do tipo s, resultante da interpenetração dos orbitais sp2, e a outra é uma 
ligação p, resultante da formação de uma nuvem eletrônica abaixo e acima do plano formado pela ligação s. 
Essa ligação é formada a partir dos orbitais p dos átomos de carbono. A formação dessas ligações, do tipo s 
e p, para o eteno, está representada na figura 1.9.
C120o
p
sp2
C C C
s
p
sobreposição dos
orbitais sp2 e p
ligação p
H H H
H
H
HHH
 # Figura 1.9 – Representação esquemática da formação das ligações s e p na molécula de eteno. Os elementos não 
estão representados em proporção. Cores fantasia.
Um outro composto de carbono e hidrogênio, o etino, C2H2, apresenta uma ligação tripla entre os átomos 
de carbono. Nessa molécula, cada átomo de carbono está ligado a dois átomos diferentes e, portanto, apenas 
dois dos orbitais semipreenchidos do carbono participam da formação dessas ligações. Os outros dois orbitais 
p vão participar da formação de duas ligações p, resultantes da formação de uma nuvem eletrônica abaixo e 
acima do plano formado pela ligação s – umas das ligações p – e outra nuvem eletrônica atrás e na frente da 
do plano formado pela ligação s.
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18 Cap’tulo 1
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Na ligação s, por outro lado, a hibridação envolve apenas o orbital s e um dos or-
bitais p, formando dois novos orbitais de mesma energia, denominados orbitais sp. 
Os dois outros orbitais p não participam da hibridação e os elétrons nesses orbitais 
permanecem com a mesma energia que apresentavam anteriormente. Eles vão ser 
responsáveis pela formação das ligações p. A formação dessas duas ligações p e da 
ligação s, para o etino, está representada na figura 1.10.
HH CH C C C
ligação pligação p
p
y
p
y
p
z
p
z
H H s
 # Figura 1.10 – Representação esquemática das ligações s e p na molécula de etino. Os 
elementos não estão representados em proporção. Cores fantasia.
Assim, cada carbono no etino tem a possibilidade de fazer duas ligações s e duas 
ligações p: 
• 1 ligação s formada a partir da sobreposição frontal de orbital sp do carbono e 
orbital s do hidrogênio;
• 1 ligação s formada a partir da sobreposição frontal de orbitais sp dos carbonos;
• 2 ligações p formadas a partir da superposição lateral de orbitais p.
A figura 1.11 a seguir mostra representações para a distribuição eletrônica do 
átomo de carbono no estado fundamental, no estado ativado e no estado no qual 
os orbitais s e p estão como híbridos sp.
estado fundamental
1s2
2s2
2p2
estado ativado
1s2
2s1
2p3
estado híbrido
1s2
sp
pp
 # Figura 1.11 – Diagramas que representam a distribuição dos elétrons do átomo de 
carbono nos subníveis, nos estados fundamental, ativado e híbrido sp.
A sobreposição lateral de orbitais p é menos eficiente do que a sobreposição fron-
tal dos orbitais, sejam eles sp, sp2 ou sp3. Assim, as ligações p são mais fracas do 
que as ligações s. Dessa forma, é necessário mais energia para promover a quebra 
de ligações s do que para promover a quebra de ligações p.
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19Analisando a composição e a ação do cigarro e das bebidas alcoólicas
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 Geometria molecular e moléculas orgânicas
Quando você e seu grupo amarraram os balões na Atividade 1, foi possível observar que eles ficaram arranja-
dos de tal forma que se afastaram o máximo possível um do outro. Na primeira situação, amarraram dois balões 
que adquiriram um arranjo chamado de geometria linear, pois os dois balões estão dispostos ao longo de uma 
linha imaginária, guardando um ângulo de 180º entre si. Quando amarraram três balões, eles ficaram organi-
zados em um plano numa configuração denominada geometria trigonal plana, pois todos os balões estão 
no mesmo plano, guardando um ângulo de 120º entre si. Finalmente no terceiro arranjo, com quatro balões, a 
configuração é conhecida como geometria tetraédrica, pois os balões estão distribuídos ao longo dos vértices 
de um tetraedro.
A figura 1.12 mostra o arranjo dos balões nas três situações.
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 # Figura 1.12 – Orientação espacial dos 
balões de látex nas três situações: 
quando amarrados dois, três e quatro 
balões, respectivamente.
É possível fazer uma analogia dos balões de aniversário com os pares de elétrons existentes ao redor do átomo 
central de uma molécula.
Assim como os balões adquirem um arranjo geométrico no qual estão mais afastados um do outro, os pares 
de elétrons existentes ao redor do átomo central de uma molécula também tenderão a se afastar ao máximo uns 
dos outros. Isso está relacionado ao fato de possuírem carga de mesmo sinal (negativa) e, portanto, se repelirem 
mutuamente.
O formato dos orbitais sp3 não é