Aula 8 - Elementos e substâncias que constituem o Sistema Solar

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Elementos e substâncias que
constituem o Sistema Solar
Química
3o bimestre – Aula 08
Ensino Médio
1a
SÉRIE
2024_EM_V1
Tabela periódica​;
Elementos e substâncias químicas: história, estrutura e composição​. 
Estudar a evolução estelar​;
Associar a evolução estelar aos modelos de origem​;
Compreender a distribuição dos elementos químicos no Universo e a evolução estelar.​
Conteúdo
Objetivos
2024_EM_V1
(EM13CNT209) Analisar a evolução estelar associando-a aos modelos de origem e distribuição dos elementos químicos no Universo, compreendendo suas relações com as condições necessárias ao surgimento de sistemas solares e planetários, suas estruturas e composições e as possibilidades de existência de vida, utilizando representações e simulações, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros). 
Aponte alguns elementos químicos encontrados no seu corpo e/ou em materiais que fazem parte do seu cotidiano. 
Qual a origem dos elementos químicos e como eles foram formados?
Quais foram algumas das previsões feitas por Mendeleev que se tornaram verdadeiras?
Tabela periódica dos elementos
Disponível em: https://youtu.be/fPnwBITSmgU?si=SMBu69kjtUgn-q2p. 
Acesso em: 28 maio 2024.
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Para começar
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Elementos químicos
Toda a matéria que nos cerca é composta de elementos químicos, as formas mais simples e fundamentais da natureza. Esses elementos, com suas propriedades únicas, são os blocos de construção do Universo, desde os átomos que compõem nossos corpos até as estrelas que brilham no céu.
Elementos químicos.
Foco no conteúdo
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Elementos químicos: blocos de construção da matéria
Definição de elemento
Um elemento é uma substância formada por um único tipo de átomo, com propriedades químicas e físicas específicas. Eles não podem ser quebrados em outras substâncias por meio de uma simples reação química.
Elementos comuns
Elementos como oxigênio, carbono, ferro e outros constituem apenas 2% do total da matéria usual do Universo. O restante é composto, principalmente, de hidrogênio (73%) e hélio (25%).
Número de elementos
Existem 118 elementos conhecidos, mas apenas 92 ocorrem naturalmente. Os demais são produzidos em laboratório e são instáveis.
Importância dos elementos
Sem esses elementos, a vida como a conhecemos não existiria. Eles são os blocos de construção fundamentais que compõem toda a matéria, desde os átomos até as estrelas.
Foco no conteúdo
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Tabela periódica dos elementos
Foco no conteúdo
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Na prática
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De onde vêm os elementos?
Assistam ao vídeo.
Origem dos elementos
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=wIEhSIt1oEI. 
Acesso em: 28 maio 2024.
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5 MINUTOS
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Foco no conteúdo
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Origem dos elementos químicos
Após o Big Bang, quase 100% da matéria era constituída de hidrogênio, com uma pequena parcela de deutério, hélio e lítio.
Pós-Big Bang
À medida que o Universo se expande e esfria, as massas se concentram, dando origem às primeiras estrelas.
Formação das estrelas
Nas estrelas, a fusão nuclear gradualmente cria elementos mais pesados, até atingir o ferro. Quando as reações nucleares cessam, a estrela pode explodir em uma supernova, espalhando seus elementos pelo Universo.
Evolução estelar
CONTINUA
Foco no conteúdo
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Origem dos elementos químicos
Isótopos do hidrogênio 
Formação do Hélio. 
Foco no conteúdo
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Nascimento de uma estrela
Hélio.
Sódio.
Enxofre.
Carbono.
Oxigênio.
CONTINUA
5 MINUTOS
Nesse processo, átomos de um determinado elemento químico sofrem fusão, transformando-se em deutério. O deutério continua o processo de fusão transformando-se em outro elemento químico, ainda mais pesado.
Qual elemento químico está envolvido nesse processo?
FAÇA AGORA
Na prática
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Correção
Hélio.
Sódio.
Enxofre.
Carbono.
Oxigênio.
Nesse processo, átomos de um determinado elemento químico sofrem fusão, transformando-se em deutério. O deutério continua o processo de fusão transformando-se em outro elemento químico, ainda mais pesado.
Qual elemento químico está envolvido nesse processo?
Na prática
B
C
D
E
A
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Origem do Universo
A Teoria do Big Bang propõe que o Universo tenha surgido a partir da expansão súbita e violenta de um ponto extremamente compacto, de altíssima densidade, há cerca de 13,8 bilhões de anos.
A Teoria do Big Bang 
Expansão contínua
Segundo a teoria, o Universo continua em expansão até hoje, desde essa "explosão" primordial que deu origem ao espaço, tempo, energia e matéria.
Origem dos elementos
Nessa explosão inicial, teriam surgido, simultaneamente, todos os componentes do Universo, incluindo os elementos químicos que conhecemos.
Foco no conteúdo
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Evolução das estrelas
A evolução das estrelas ocorre lentamente por meio da contração gravitacional e do início de processos de fusão nuclear.
Formação estelar
À medida que as estrelas evoluem, elementos mais pesados são, gradualmente, criados no núcleo por meio da fusão nuclear, até atingir o 56Fe.
Reações nucleares
Quando as reações termonucleares cessam, a estrela começa a resfriar e inicia a contração gravitacional, podendo se tornar uma anã branca ou explodir em uma supernova.
Estágio final
CONTINUA
Foco no conteúdo
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Evolução das estrelas
Anã branca. 
Foco no conteúdo
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Pressão gravitacional
A força da gravidade atua sobre a massa da estrela, causando sua contração e compressão.
Fatores na evolução estelar
Reações nucleares
As reações de fusão nuclear no núcleo da estrela liberam energia que sustenta sua luminosidade.
Liberação de energia
A energia liberada pelas reações nucleares é irradiada pela estrela na forma de luz e calor.
Foco no conteúdo
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O ciclo dos elementos
Nuvens de gás e poeira se concentram, dando origem a novas estrelas.
Formação estelar
Dentro das estrelas, a fusão nuclear cria elementos cada vez mais pesados.
Fusão nuclear
Ao final de sua vida, as estrelas explodem em supernovas, espalhando seus elementos pelo Universo.
Explosão de supernovas
Esses elementos são, então, incorporados na formação de novas estrelas e planetas, reiniciando o ciclo.
Recuperação dos elementos
CONTINUA
Foco no conteúdo
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A vida nas estrelas
Por meio das chuvas, que trazem consigo os elementos que estão no céu.
Esse material não chega até a Terra.
Uma equipe da Nasa vai até o espaço para extrair esses materiais das estrelas.
Quando uma estrela explode, parte do material que a compõe é lançada no universo, chegando até a Terra.
Por meio dos buracos negros. Assim, tudo que cai neles, para aqui.
CONTINUA
5 MINUTOS
Pesquisadores afirmam que nós não existiríamos se alguns elementos químicos, como o ferro e o níquel, não fossem formados no núcleo das estrelas.
Como esse material chega até nós, já que a estrela mais próxima da Terra está a uma distância de quatro anos-luz? 
FAÇA AGORA
Na prática
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A
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A vida nas estrelas
Por meio das chuvas, que trazem consigo os elementos que estão no céu.
Esse material não chega até a Terra.
Uma equipe da Nasa vai até o espaço para extrair esses materiais das estrelas.
Quando uma estrela explode, parte do material que a compõe é lançada no universo, chegando até a Terra.
Por meio dos buracos negros. Assim, tudo que cai neles, para aqui.
Pesquisadores afirmam que nós não existiríamos se alguns elementos químicos, como o ferro e o níquel, não fossem formados no núcleo das estrelas.
Como esse material chega até nós, já que a estrela mais próxima da Terra está a uma distância de quatro anos-luz? 
Na prática
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Infográfico 
Elabore uma representação, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, sobre a origem dos elementos químicos. 
Destaque:
Big Bang (grandeexplosão) – 13,8 bilhões de anos atrás;
Origem do elemento hidrogênio – 13,8 bilhões de anos atrás;
Origem das primeiras estrelas – 13,3 bilhões de anos atrás;
Origem do Sistema Solar – 4,6 bilhões de anos atrás;
Origem da Terra – 4,5 bilhões de anos atrás;
Surgimento dos primeiros oceanos – 3,6 bilhões de anos atrás;
Surgimento dos primeiros seres vivos – 3,5 bilhões de anos atrás.
PUXE MAIS
Infográfico.
Aplicando
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Estudamos a evolução estelar;
Associamos a evolução estelar aos modelos de origem;
Compreendemos a distribuição dos elementos químicos no Universo e a evolução estelar.
O que aprendemos hoje?
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LEMOV, D. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a 
gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023.
SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo em Ação, 2023. Caderno do Professor, Ciências da Natureza, 1a série – 2o semestre – Ensino Médio. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf. Acesso em: 26 maio 2024.
Referências
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Lista de imagens, vídeos
Slide 1 – Imagem de capa: SEDUC 
Slide 3 – TED-Ed. O gênio da tabela periódica de Mendeleev – Lou Serico. Disponível em: https://youtu.be/fPnwBITSmgU?si=SMBu69kjtUgn-q2p. 
Slide 4 – Getty Images. Disponível em: https://www.gettyimages.com.br/detail/foto/periodic-table-of-the-elements-on-black-imagem-royalty-free/1651920033 . 
Slide 6 – Wikimedia Commons. Disponível em: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/Tabela_Peri%C3%B3dica_de_2020.jpg
Slide 7 - https://youtu.be/wIEhSIt1oEI. 
Slide 12 – Getty Images. Disponível em: https://www.gettyimages.com.br/detail/ilustra%C3%A7%C3%A3o/this-artists-concept-illustrates-a-dead-star-ilustra%C3%A7%C3%A3o-royalty-free/89614796 .
Referências
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Lista de imagens, vídeos
Slide 17 – Pixabay. Disponível em: https://pixabay.com/pt/illustrations/infogr%C3%A1fico-gr%C3%A1fico-delegado-m%C3%A3o-5848452/.
Slide 18 – Getty Images. Disponível em: https://www.gettyimages.com.br/detail/ilustra%C3%A7%C3%A3o/thinking-brainstorming-head-symbol-creative-ilustra%C3%A7%C3%A3o-royalty-free/1537179224?phrase=CEREBRO+COM+UMA+LAMPADA+&adppopup=true. 
Referências
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