Química e Desenvolvimento Científico

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<p>A química e o desenvolvimento</p><p>científico I</p><p>Química</p><p>3o bimestre – Aula 11</p><p>Ensino Médio</p><p>● Química nuclear. ● Compreender a utilização devida e</p><p>indevida de reações nucleares.​</p><p>Individualmente, analise as imagens e questões. Registre suas observações e respostas.</p><p>● Falar sobre Química traz memórias boas ou ruins para você? Dê exemplos.</p><p>● Por que muitas pessoas associam a Química a produtos perigosos?</p><p>● Você acredita que um produto químico pode ser utilizado para o bem e para o mal? Dê exemplos.</p><p>Vamos pensar um pouco</p><p>Reação química</p><p>PENSE EM PARES E</p><p>COMPARTILHE</p><p>5 MINUTOS</p><p>Registre seu progresso de aprendizagem</p><p>Química nuclear na medicina Bomba nuclear</p><p>Principais contribuições da Química para a humanidade</p><p>Desenvolvimento de</p><p>medicamentos,</p><p>vacinas, diagnóstico</p><p>e tratamento.</p><p>Medicina e saúde:</p><p>Produção de</p><p>fertilizantes e</p><p>pesticidas, e</p><p>melhoramento</p><p>genético de</p><p>culturas.</p><p>Agricultura:</p><p>Refino de</p><p>combustíveis</p><p>fósseis e</p><p>desenvolvimento de</p><p>energias</p><p>renováveis.</p><p>Energia:</p><p>Invenção de</p><p>plásticos, polímeros</p><p>e materiais</p><p>avançados como</p><p>fibra de carbono.</p><p>Materiais:</p><p>Tecnologias de</p><p>tratamento de água</p><p>e processos</p><p>industriais</p><p>sustentáveis.</p><p>.</p><p>Ambiente:</p><p>Fabricação de</p><p>componentes</p><p>eletrônicos e</p><p>otimização de</p><p>processos</p><p>industriais.</p><p>Tecnologia e indústria:</p><p>Técnicas de</p><p>conservação e</p><p>produção de</p><p>suplementos</p><p>nutricionais.</p><p>Alimentos:</p><p>Descobertas</p><p>fundamentais.</p><p>Ciência e pesquisa:</p><p>1 2 3</p><p>Área nuclear: primeiros avanços e descobertas</p><p>Descoberta da</p><p>radioatividade</p><p>Henri Becquerel</p><p>descobriu a</p><p>radioatividade em 1896</p><p>ao estudar sais de</p><p>urânio.</p><p>Contribuições de Marie</p><p>Curie</p><p>Descobriu os elementos</p><p>polônio e rádio.</p><p>Desenvolvimento da Física Nuclear</p><p>Modelo atômico de Rutherford</p><p>(1911)</p><p>Descoberta do núcleo atômico por</p><p>meio do experimento da folha de ouro.</p><p>Fissão nuclear</p><p>Descoberta por Otto Hahn e Fritz</p><p>Strassmann em 1938 ao dividir o</p><p>núcleo de urânio.</p><p>Pilha atômica de Chicago (1942):</p><p>Primeira reação nuclear controlada</p><p>realizada por Enrico Fermi e sua</p><p>equipe.</p><p>Base para o desenvolvimento de</p><p>reatores nucleares e armas</p><p>nucleares.</p><p>A química nuclear e suas contribuições</p><p>Usinas nucleares:</p><p>Alta eficiência</p><p>energética, baixa</p><p>emissão de gases de</p><p>efeito estufa.</p><p>Radioterapia e</p><p>diagnóstico por</p><p>imagem.</p><p>Esterilização de</p><p>alimentos e</p><p>equipamentos</p><p>médicos.</p><p>Datação por</p><p>Carbono-14 e</p><p>estudos de Física</p><p>Nuclear.</p><p>Impactos negativos das reações nucleares</p><p>Utilização bélica:</p><p>bombas atômicas –</p><p>Hiroshima e</p><p>Nagasaki (1945).</p><p>Desastres nucleares:</p><p>Explosão em Chernobyl (1986) e</p><p>terremoto e tsunami em Fukushima (2011).</p><p>Consequências: liberação de material radioativo,</p><p>evacuação em massa, aumento de casos de câncer</p><p>e contaminação ambiental duradoura.</p><p>Impactos ambientais:</p><p>Contaminação de solo</p><p>e água.</p><p>Efeitos adversos na</p><p>flora e fauna, devido à</p><p>exposição à radiação.</p><p>Resíduos nucleares:</p><p>Longa meia-vida de resíduos radioativos, exigindo</p><p>armazenamento seguro por milhares de anos.</p><p>Problemas associados aos resíduos nucleares.</p><p>Benefícios da energia nuclear</p><p>Alta eficiência energética:</p><p>Produz grandes quantidades de energia a partir</p><p>de pequenas quantidades de combustível.</p><p>Baixa emissão de gases de efeito estufa:</p><p>Reduz a emissão de CO2 comparado a</p><p>combustíveis fósseis, ajudando a combater as</p><p>mudanças climáticas.</p><p>Confiabilidade:</p><p>Fornece uma fonte constante de energia,</p><p>independentemente das condições climáticas.</p><p>Benefícios vs. riscos da Energia Nuclear</p><p>Riscos da energia nuclear</p><p>Acidentes nucleares:</p><p>Possibilidade de desastres como Chernobyl e</p><p>Fukushima, que resultam em liberação de</p><p>radiação.</p><p>Resíduos radioativos:</p><p>Produção de resíduos nucleares que precisam de</p><p>armazenamento seguro por milhares de anos.</p><p>Proliferação nuclear:</p><p>Risco de tecnologias nucleares serem usadas para</p><p>a produção de armas nucleares.</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>A</p><p>1. (FATEC, 2012) Um ano depois do terremoto seguido de tsunami que atingiu o Japão em 11 de março de</p><p>2011, causando o comprometimento da usina de Fukushima, a energia nuclear voltou a ser debatida pelos</p><p>cientistas, ecologistas e pela sociedade civil que vêm destacando vantagens e desvantagens desse tipo de</p><p>energia. Sobre a energia nuclear, é correto afirmar que:</p><p>Requer grandes espaços e estoques para seu funcionamento, mas sua tecnologia é</p><p>barata e acessível a todos os países.</p><p>Consome o urânio, que é considerado abundante em todos os continentes, mas produz</p><p>gases de enxofre e particulados.</p><p>Apresenta mínima interferência no efeito estufa, mas um de seus maiores problemas é o</p><p>destino final do lixo nuclear.</p><p>É considerada energia limpa e renovável, mas depende da sazonalidade climática e dos</p><p>efeitos de fenômenos tectônicos.</p><p>Provoca grandes impactos sobre a biosfera e necessita de grandes estoques de</p><p>combustível para produzir energia.</p><p>CONTINUA</p><p>5 MINUTOS</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>A</p><p>O lixo radioativo é prejudicial, pois é composto, entre outros, por elementos químicos que</p><p>têm tempo de meia-vida elevado e emitem radiação capaz de provocar danos à saúde dos</p><p>seres vivos.</p><p>Requer grandes espaços e estoques para seu funcionamento, mas sua tecnologia é</p><p>barata e acessível a todos os países.</p><p>Consome o urânio, que é considerado abundante em todos os continentes, mas</p><p>produz gases de enxofre e particulados.</p><p>É considerada energia limpa e renovável, mas depende da sazonalidade climática e</p><p>dos efeitos de fenômenos tectônicos.</p><p>Apresenta mínima interferência no efeito estufa, mas um de seus maiores</p><p>problemas é o destino final do lixo nuclear.</p><p>Provoca grandes impactos sobre a biosfera e necessita de grandes estoques de</p><p>combustível para produzir energia.</p><p>Correção</p><p>O que são reações nucleares?</p><p>Retomando sobre reações nucleares</p><p>São processos que alteram o núcleo de um</p><p>átomo, resultando na liberação ou absorção de</p><p>grandes quantidades de energia.</p><p>LINK PARA VÍDEO</p><p>Tipos de reações nucleares</p><p>Fusão nuclear</p><p>Combinação de núcleos leves para formar um</p><p>núcleo mais pesado, liberando energia.</p><p>Exemplo: Reações que ocorrem no sol e em</p><p>bombas de hidrogênio.</p><p>Fissão nuclear</p><p>Divisão de um núcleo pesado em núcleos</p><p>menores, liberando energia.</p><p>Exemplo: Usinas nucleares e bombas atômicas.</p><p>Fonte: Claro como Água. Disponível em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ti-dl-zx59I.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ti-dl-zx59I</p><p>O que é o Césio-137?</p><p>● Radionuclídeo</p><p>produzido a partir do</p><p>urânio.</p><p>● Utilizado na forma</p><p>encapsulada como</p><p>fonte de raios gama.</p><p>Vamos ver um exemplo específico!</p><p>Césio-137 e suas aplicações</p><p>A meia-vida é o tempo necessário para que</p><p>metade da quantidade de um isótopo radioativo</p><p>presente em uma amostra se desintegre ou</p><p>decaia. Durante esse período, a substância perde</p><p>metade de sua atividade radioativa original.</p><p>Aplicações na medicina</p><p>nuclear:</p><p>● Amplamente usado em</p><p>radioterapia para tratar</p><p>câncer.</p><p>● Emissão de partículas</p><p>beta e raios gama para</p><p>destruir células tumorais.</p><p>Decaimento radioativo:</p><p>● Decaimento por emissão</p><p>de partículas beta.</p><p>● Formação de bário-137</p><p>excitado com meia-vida de</p><p>cerca de 2,5 minutos.</p><p>● Emissão de raios gama na</p><p>transição para o estado</p><p>estável.</p><p>Benefícios da radioterapia:</p><p>● Método eficaz para destruir células</p><p>tumorais.</p><p>● Aplicação de doses calculadas para</p><p>minimizar danos às células</p><p>saudáveis.</p><p>Contribuições do Césio-137</p><p>Importância para a sociedade:</p><p>● Uso significativo na medicina e em outras</p><p>indústrias.</p><p>● Contribuição para tratamentos médicos</p><p>avançados.</p><p>Meia-vida do Césio-137:</p><p>cerca de 33 anos.</p><p>Tratamento de Radioterapia.</p><p>1 2 3</p><p>O Acidente com o Césio-137 em Goiânia</p><p>Contexto do</p><p>acidente:</p><p>Ocorreu em setembro</p><p>de 1987 em Goiânia,</p><p>Goiás.</p><p>Manuseio indevido de</p><p>um aparelho de</p><p>radioterapia</p><p>abandonado.</p><p>Consequências do acidente:</p><p>Contaminação ambiental com</p><p>fragmentos de cloreto de césio.</p><p>Pó azul brilhante espalhado em</p><p>diversos locais.</p><p>Impacto na população:</p><p>Centenas de pessoas direta e</p><p>indiretamente afetadas.</p><p>Óbitos,</p><p>amputações, falência</p><p>de medula óssea e lesões</p><p>cutâneas.</p><p>Descarte inadequado e</p><p>mudanças na legislação após</p><p>o acidente com o Césio-137 em</p><p>Goiânia</p><p>O descarte inadequado de materiais</p><p>radioativos, como ocorreu no acidente de</p><p>Goiânia, representa uma grave falha,</p><p>pois colocou inúmeras vidas em risco.</p><p>Assista ao vídeo!!</p><p>LINK PARA VÍDEO</p><p>Fonte: Band Jornalismo. Disponível em:</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=fNfy8hcOGtQ.</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=fNfy8hcOGtQ</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>A 16 anos</p><p>120 anos</p><p>80 anos</p><p>40 anos</p><p>30 anos</p><p>2. O decaimento radioativo de uma amostra</p><p>de Césio-137 está representado no gráfico</p><p>a seguir:</p><p>FAÇA AGORA</p><p>5 MINUTOS</p><p>Considere uma amostra com 80 g de Cs-137.</p><p>Após quantos anos restarão</p><p>aproximadamente 5 g desse radioisótopo ?</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>A 16 anos</p><p>120 anos</p><p>80 anos</p><p>40 anos</p><p>30 anos</p><p>Realizando a leitura do gráfico,</p><p>observamos que o tempo de meia vida do</p><p>Césio-137 é de aproximadamente 30 anos.</p><p>Assim, temos:</p><p>Massa inicial 80 g:</p><p>→ 30 anos, temos 40 g</p><p>40 g → 30 anos, temos 20 g</p><p>20 g → 30 anos, temos 10 g</p><p>10 g → 30 anos, temos 5 g</p><p>Dessa forma, concluímos que após 120</p><p>anos, restarão aproximadamente 5 g de</p><p>Césio-137.</p><p>FAÇA AGORA</p><p>5 MINUTOS</p><p>Correção</p><p>Vamos sistematizar!</p><p>A Química, por si só, não é boa ou ruim. É uma</p><p>ciência essencial que permeia nosso mundo, desde</p><p>a respiração até a produção de medicamentos.</p><p>Seu impacto depende de como a utilizamos. Se</p><p>aplicada com responsabilidade e ética, gera</p><p>avanços na saúde, na agricultura, na tecnologia e</p><p>na indústria, promovendo bem-estar e qualidade de</p><p>vida.</p><p>No entanto, o uso irresponsável da química pode</p><p>causar danos ao meio ambiente e à saúde humana.</p><p>Portanto, a Química é uma ciência poderosa, que,</p><p>utilizada com sabedoria, contribui para o progresso</p><p>da sociedade.</p><p>Química</p><p>Em grupos, realize as seguintes ações:</p><p>- Retomem as questões iniciais e avalie a necessidade de</p><p>ajustar as respostas.</p><p>- Pesquisem outros exemplos ou situações em que a química foi</p><p>utilizada de forma benéfica, bem como seus impactos quando</p><p>aplicada de forma indevida.</p><p>- Leiam as frases a seguir e expliquem qual é o equívoco</p><p>existente nessas propagandas:</p><p>“Progressiva sem química e formol”</p><p>“Alimento natural, livre de produtos químicos”</p><p>“Alisante de cabelo sem química”</p><p>“Piscina sem cloro e química”</p><p>Ao final, apresentem suas respostas e considerações ao demais</p><p>grupos.</p><p>TODOS</p><p>JUNTOS</p><p>10 MINUTOS</p><p>Reações nucleares</p><p>● Compreendemos a utilização devida e indevida de</p><p>reações nucleares.​</p><p>ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio</p><p>ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2018.</p><p>LEMOV, D. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso,</p><p>2023.</p><p>FUNDAÇÃO DE APOIO À TECNOLOGIA (FATEC). Centro Paula Souza. Vestibular Fatec, 2o semestre,</p><p>2012. Disponível em: https://www.curso-objetivo.br/vestibular/resolucao-</p><p>comentada/fatec/2012_2/fatec2012_2_prova.pdf. Acesso em: 18 jun. 2024.</p><p>PAGANINI, J. Os benefícios e os perigos da radioatividade. Senado Notícias, 25 set. 2012.</p><p>Disponível em: https://www12.senado.leg.br/noticias/especiais/especial-cidadania/vitimas-do-cesio-137-</p><p>pedem-assistencia-medica-para-todos/os-beneficios-e-os-perigos-da-radioatividade. Acesso em: 18 jun.</p><p>2024.</p><p>SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo Paulista: etapa Ensino Médio, 2020.</p><p>Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-</p><p>content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf.</p><p>Acesso em: 18 jun. 2024.</p><p>SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo em Ação, 2022. Caderno do Professor,</p><p>Química, 2a série – Ensino Médio, v. 3. Disponível em:</p><p>https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/07/2serie-3Bim-Prof-</p><p>CNT.pdf. Acesso em: 18 jun. 2024.</p><p>https://www.curso-objetivo.br/vestibular/resolucao-comentada/fatec/2012_2/fatec2012_2_prova.pdf</p><p>https://www.curso-objetivo.br/vestibular/resolucao-comentada/fatec/2012_2/fatec2012_2_prova.pdf</p><p>https://www12.senado.leg.br/noticias/especiais/especial-cidadania/vitimas-do-cesio-137-pedem-assistencia-medica-para-todos/os-beneficios-e-os-perigos-da-radioatividade</p><p>https://www12.senado.leg.br/noticias/especiais/especial-cidadania/vitimas-do-cesio-137-pedem-assistencia-medica-para-todos/os-beneficios-e-os-perigos-da-radioatividade</p><p>https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf</p><p>https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf</p><p>https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/07/2serie-3Bim-Prof-CNT.pdf</p><p>https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/07/2serie-3Bim-Prof-CNT.pdf</p><p>Lista de imagens e vídeos</p><p>Imagem de capa: SEDUC</p><p>Slide 3 – Reprodução. GIF da internet. Disponível em: https://gifer.com/pt/GxnT. Acesso em: 18 jun. 2024.</p><p>Slide 3 – Reprodução. GIF da internet. Disponível em: https://gifer.com/pt/4kCL. Acesso em: 18 jun. 2024.</p><p>Slide 3 – Reprodução. GIF da internet. Disponível em: https://gifer.com/pt/Ta2S. Acesso em: 18 jun. 2024.</p><p>Slides 4, 5 e 8 – © Pixabay</p><p>Slides 7, 8, 14, 19, 20 e 21 – © Getty Images</p><p>Slide 8 – © Freepik</p><p>Slide 12 – CLARO COMO ÁGUA. Fusão nuclear e fissão nuclear | sabe a diferença? #químicaenem.</p><p>Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=ti-dl-zx59I. Acesso em: 18 jun. 2024.</p><p>Slide 16 – BAND JORNALISMO. Césio-137: especialista explica desastre nuclear em Goiânia. Disponível</p><p>em: https://www.youtube.com/watch?v=fNfy8hcOGtQ. Acesso em: 18 jun. 2024.</p><p>Slide 17 – Elaborado especialmente para a aula.</p><p>https://gifer.com/pt/GxnT</p><p>https://gifer.com/pt/4kCL</p><p>https://gifer.com/pt/Ta2S</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ti-dl-zx59I</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=fNfy8hcOGtQ</p><p>Slide 1</p><p>Slide 2</p><p>Slide 3: Vamos pensar um pouco</p><p>Slide 4: Principais contribuições da Química para a humanidade</p><p>Slide 5</p><p>Slide 6: Área nuclear: primeiros avanços e descobertas</p><p>Slide 7: A química nuclear e suas contribuições</p><p>Slide 8: Impactos negativos das reações nucleares</p><p>Slide 9: Benefícios vs. riscos da Energia Nuclear</p><p>Slide 10: 1. (FATEC, 2012) Um ano depois do terremoto seguido de tsunami que atingiu o Japão em 11 de março de 2011, causando o comprometimento da usina de Fukushima, a energia nuclear voltou a ser debatida pelos cientistas, ecologistas e pela sociedade c</p><p>Slide 11: O lixo radioativo é prejudicial, pois é composto, entre outros, por elementos químicos que têm tempo de meia-vida elevado e emitem radiação capaz de provocar danos à saúde dos seres vivos.</p><p>Slide 12: Retomando sobre reações nucleares</p><p>Slide 13: Vamos ver um exemplo específico! Césio-137 e suas aplicações</p><p>Slide 14: Contribuições do Césio-137</p><p>Slide 15: O Acidente com o Césio-137 em Goiânia</p><p>Slide 16: Descarte inadequado e mudanças na legislação após o acidente com o Césio-137 em Goiânia</p><p>Slide 17</p><p>Slide 18</p><p>Slide 19: Vamos sistematizar!</p><p>Slide 20: Em grupos, realize as seguintes ações:</p><p>Slide 21: Reações nucleares</p><p>Slide 22</p><p>Slide 23</p><p>Slide 24</p>