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1Orientações ao Professor Capítulo 3 Soluções PARTE IIQUÍMICA 2 CONEXÕES COM A QUÍMICA Orientações ao Professor Audiovisual: Osmose Descrição O objeto digital Osmose apresenta três audiovisuais que podem ser explorados em abas independentes: “Introdução”, “Procedimento” e “Conclusão”. O primeiro audiovisual expõe o conceito de osmose, mostrando um modelo da passagem de moléculas de água por uma membrana de permeabilidade seletiva, que impede a entrada ou a saída de algumas moléculas maiores na célula. As demais abas apresentam um experimento que comprova a ocorrência da osmose, demonstrando que ovos sem casca perdem água para meios externos mais concentrados que seu interior, bem como recebem água de meios externos mais diluídos que seu interior. Objetivos • Explicar o conceito de osmose. • Demonstrar experimentalmente a ocorrência da osmose. Justificativa pedagógica O objeto digital dialoga com as propriedades coligativas estudadas no Capítulo 3, apresentando o fenômeno da osmose de forma bastante visível em um experimento e relacionando-o às suas expli- cações teóricas e à representação pelo modelo de partículas. O audiovisual permite que cada etapa seja revisada, garantindo que os alunos aprendam respeitando seu próprio ritmo. Ele permite transitar entre os três níveis: fenomenológico, teórico e representacional. O objeto digital pode ainda ser usado como roteiro para uma reprodução do experimento em aula. Conteúdos abordados • Membranas de permeabilidade seletiva • Osmose • Concentração de soluções Habilidades Enem Ciências da Natureza e suas Tecnologias • H17 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica. • H24 – Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias ou trans- formações químicas. Interdisciplinaridade • Ciências da Natureza e suas Tecnologias / Biologia O funcionamento das células baseia-se na osmose entre elas e o meio externo. A permeabilidade seletiva das membranas celulares também está envolvida na entrada e na saída de outras substâncias das células. Ambos os tópicos dialogam com a disciplina de Biologia. • Ciências da Natureza e suas Tecnologias / Física A disciplina de Física pode auxiliar a compreensão da osmose reversa – processo por meio do qual a osmose acontece no sentido inverso, do meio mais concentrado para o mais diluído, submetendo o lado mais concentrado da membrana a uma pressão superior à pressão osmótica. A osmose reversa pode ser utilizada para purificar a água e para obter água potável a partir da água do mar, entre outras aplicações. 2Orientações ao Professor Capítulo 3 Soluções PARTE IIQUÍMICA 2 CONEXÕES COM A QUÍMICA • Sugestões de uso Coletivo O objeto digital pode ser trabalhado em diferentes momentos do estudo do Capítulo 3. Uma opção é apresentá-lo ao término do tópico 3.5, Propriedades coligativas. Outra opção é trabalhar com o objeto digital antes de iniciar o tópico, utilizando-o para introduzir o tema propriedades coligativas – das quais a osmose faz parte. Os alunos podem ter dúvidas em relação à membrana semipermeável e como ela funciona. Esclareça que a membrana permite a passagem de moléculas pequenas como a água (H2O), mas que molé- culas maiores são impedidas de passar por ela. Na verdade, a membrana apresenta mecanismos de transporte de outras substâncias para dentro e para fora das células, o que não precisa ser abordado nesse momento do estudo, ficando a seu critério trabalhar ou não o assunto – o que pode ser feito em parceria com o professor de Biologia. A osmose é definida como a passagem de água do meio mais diluído para o meio mais concentrado. Porém, outra forma de enxergar o tema é dizer que a osmose é a passagem de água do meio de “maior concentração de água” para o meio de “menor concentração de água”, eventualmente atingindo o equilíbrio entre os dois meios – isto é, as concentrações de ambos os lados da membrana se igualam. Dessa forma, pode ser mais fácil para os alunos visualizarem que a força motriz da osmose é a diferença de concentração dos meios e que, quando ela não existe, a osmose não ocorre. Antes ou após o estudo do tema no livro didático, é possível fazer diversos usos do objeto digi- tal com seus alunos. Selecione algumas das atividades propostas a seguir para desenvolver a partir dos audiovisuais. ATIVIDADES 1 Exiba a aba “Introdução” para os alunos e, em seguida, discuta o papel das membranas semi- permeáveis na ocorrência da osmose. Os alunos devem compreender que a permeabi- lidade seletiva das membranas é crucial para a osmose acontecer, pois esse processo requer a mobilidade da água entre dois meios com diferen- tes concentrações de substâncias que não podem atravessar a membrana. Se essas substâncias também atravessassem a membrana, a osmose seria encoberta pela simples homogeneização dos dois lados do sistema. 2 Antes de apresentar o conteúdo da aba “Conclu- são”, pergunte aos alunos o que aconteceu com os ovos e por que ocorre a passagem de água do meio mais diluído para o meio mais concentrado. Os alunos devem entender que o sistema se alte- ra no sentido de equilibrar as concentrações das substâncias – conforme o meio diluído perde água (ovo → xarope de milho / água destilada → ovo), torna-se mais concentrado, ao mesmo tempo em que o meio mais concentrado é diluído ao receber água. Eventualmente, as concentrações se igualam em ambos os lados da membrana, o que interrom- pe a osmose. 3 Após o uso do objeto digital em sala de aula, discuta com os alunos a ocorrência da osmose no corpo humano, relacionando-a ao conteúdo assistido. Para isso, proponha a seguinte reflexão: • O que aconteceria com as nossas células se ingerís- semos o xarope de milho utilizado no experimento do audiovisual? Os alunos devem identificar que a osmose também acontece no interior do corpo humano entre as células e a corrente sanguínea, que apresentam concentrações distintas de diversas substâncias. Contudo, há uma grande diferença: nas células (e nos organismos vivos em geral), o equilíbrio não é atingido, pois é preciso manter a concentração das substâncias em níveis específicos para a sus- tentação da vida. No caso da ingestão de xarope de milho, nossas células, menos concentradas do que o sangue (que contém componentes da digestão do xarope de milho), perderiam água para a corrente sanguínea – assim como o ovo, que, na presença de xarope de milho, murchou devido à perda de água. 4 Após a exibição da aba “Conclusão”, pergunte aos alunos se eles consideram possível “forçar” a água a migrar no sentido inverso ao da osmose. Explique como funciona a osmose reversa, discutindo suas aplicações. Evidencie que a osmose é um processo que pode ser revertido ao submeter o lado mais concentrado a uma pressão grande o suficiente para forçar a osmose a ocorrer no sentido inverso – do meio mais concentrado para o meio mais diluído. A osmose reversa permite, por exemplo, a obtenção de água potável a partir de amostras de água do mar – o que pode ser muito útil em determinadas situações. 3Orientações ao Professor Capítulo 3 Soluções PARTE IIQUÍMICA 2 CONEXÕES COM A QUÍMICA Individual ou em dupla O objeto digital pode servir de base para a realização de atividades, individuais ou em duplas, que objetivem um aprofundamento do estudo dos audiovisuais. Selecione as sugestões que melhor se adequam ao seu planejamento e às necessidades de seus alunos. ATIVIDADES 1 No experimento realizado no audiovisual, os ovos são deixados de molho no vinagre antes de serem introduzidos na água destilada e no xarope de milho. Exiba novamente o trecho de 24-38s da aba “Procedimento”. Depois, solicite aos alunos que, em duplas, expliquem a relevância dessa etapado experimento. O vinagre dissolve a casca do ovo, expondo as mem- branas semipermeáveis que protegem o embrião de bactérias e outras ameaças externas. Sem essa etapa, o experimento não funcionaria, pois a casca é imper- meável à água. 2 Peça aos alunos que explorem o objeto digital individualmente e respondam: • Por que é necessário lavar e enxugar os ovos antes das pesagens? Lavar e enxugar os ovos é essencial para a realização do experimento, pois garante que a diferença observada nas massas seja relacionada à absorção ou liberação de água, sem a contribuição de matéria que possa ter ficado aderida à superfície externa da membrana. • O que aconteceria com um ovo, como o do experimento visto no audiovisual, se ele fosse colocado em um béquer contendo um líquido de mesma concentração que o seu meio inter- no? Como isso influenciaria a pesagem do ovo? Se a concentração do meio interno é igual à concentra- ção do meio externo, espera-se que a osmose não ocorra, ou seja: a pesagem do ovo indicaria que praticamente não houve mudança de massa – experimentalmente, é difícil a massa permanecer exatamente a mesma, assim como é complicado estimar com precisão a con- centração interna de um ovo em particular. 3 No filme Náufrago, o personagem principal fica preso em uma ilha e, após um tempo, constrói uma jangada para sair de lá. Em alto-mar, bebe água da chuva, mas o filme não mostra o perso- nagem bebendo água do mar. Apresente essa situação aos alunos e peça a eles que, em duplas, baseando-se no experimento observado no objeto digital, expliquem por que ingerir água salgada (do mar) não seria uma boa opção. Assim como no exemplo do ovo mergulhado no xarope de milho, a ingestão de água salgada faria com que o meio externo (corrente sanguínea) fosse mais concen- trado em sais do que o meio interno (células), o que acarretaria na saída de água das células, deixando a pessoa com mais sede do que já estava, intensificando o processo de desidratação. Ao final, discuta em sala ou individualmente as respostas das atividades resolvidas pelos alunos. Verifique as dúvidas existentes e reveja o conteúdo para esclarecê-las.
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