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Oo Cristina Celina SilvaCarlos CunhaMiguel Vieira Física e Química A Química 11.º ano Dossiê do Professor A cópia ilegal viola os direitos dos autores. Os prejudicados somos todos nós. EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 1 3/30/16 3:09 PM 2 O projeto Eu e a Química 11 privilegia uma metodologia de ensino centrada nos alunos e na liber‑ dade pedagógica do professor. O conjunto Manual + Caderno de Laboratório constitui, essencialmente, o ponto de partida para a abordagem dos conteúdos, podendo usar ‑se e/ou adaptar ‑se os recursos pedagógicos que aí se propõem e, ainda, complementá ‑los com os incluídos nos restantes componentes do projeto: Caderno de Atividades, À Prova de Exame, Caderno de Laboratório – Guia do Professor, Dossiê do Professor e e ‑Manual Premium. Este Dossiê do Professor pretende ser mais um complemento de suporte ao trabalho do docente. Todos os materiais e recursos didáticos que o compõem vão ao encontro das reais necessidades dos professores e são disponibilizados em formato editável (no e ‑Manual Premium), permitindo a personalização dos mesmos por cada docente. Este dossiê está organizado em três secções: 1. Planificações: – Articulação curricular vertical (documento que faz a articulação dos pré ‑requisitos essen‑ ciais abordados no 3.° Ciclo do Ensino Básico com os assuntos a lecionar nos 22 módulos de Química de 11.° ano) – Planificação a longo prazo (toda a componente de Química – 35 semanas) – Planificações por domínio (2 documentos) – Planificações por módulo (22 documentos) 2. Testes: – Teste Diagnóstico (avaliação dos pré ‑requisitos essenciais à exploração dos conteúdos de Química de 11.° ano) – Testes de Avaliação (5 testes por subdomínio, 2 testes globais por domínio e 1 teste global de Química de 11.° ano) – Todos os testes são acompanhados das respetivas matrizes, cotações, critérios de correção e grelhas de classificação 3. Anexos: – Grelhas de observação de aula, de observação da atividade laboratorial, de registo de trabalhos de casa, de avaliação de trabalhos escritos, ficha de autoavaliação do aluno – Atividade Laboratorial do tipo investigativo – Unidades SI – Decreto‑Lei n.° 128/2010 de 3 de dezembro Assim, os autores deste projeto desejam que a diversidade de materiais apresentados neste Dossiê de Professor, em articulação com os existentes nos restantes componentes, permita ao professor promover uma ação pedagógica marcada pela diversidade, abertura e flexibilidade ne‑ cessárias ao acompanhamento das aprendizagens efetivas dos seus alunos, em diferentes con‑ textos escolares e com diferentes perfis. Bom trabalho e muitos sucessos! Os autores Ao professor I S B N 9 7 8 - 9 7 2 - 0 - 8 4 4 7 2 - 9 EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 2 3/30/16 3:09 PM 3 Articulação curricular vertical 6 Planificação a longo prazo 9 Planificações por domínio 10 Planificações por módulo 17 Teste Diagnóstico 54 Domínio 1 Equilíbrio químico Teste de Avaliação 1 65 Teste de Avaliação 2 82 Teste de Avaliação Global 1 98 Domínio 2 Reações em sistemas aquosos Teste de Avaliação 3 116 Teste de Avaliação 4 129 Teste de Avaliação 5 141 Teste de Avaliação Global 2 155 Teste de Avaliação Global D1.D2 169 Grelha de observação de aula 188 Grelha de observação da atividade laboratorial 189 Grelha de registo de trabalhos de casa 190 Grelha de avaliação de trabalhos escritos 191 Ficha de autoavaliação do aluno 192 Atividade Laboratorial do tipo investigativo 194 Unidades SI – Decreto-Lei n.° 128/2010 de 3 de dezembro 202 Testes Planificações Anexos Índice EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 3 3/30/16 3:09 PM EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 4 3/30/16 3:09 PM Planificações Articulação curricular vertical Planificação a longo prazo Planificações por domínio Planificações por módulo EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 5 3/30/16 3:09 PM 6 Domínio 1 Equilíbrio químico Programa e Metas Curriculares de Química de 11.° ano Metas Curriculares do 3.° Ciclo do Ensino Básico Módulos Ano Domínio Subdomínio Metas Curriculares Su bd om ín io 1 As pe to s qu an tit at iv os d as re aç õe s qu ím ic as M1 1.1. Reações químicas: equações químicas e relações estequiométricas M2 1.2. Reagente limitante, reagente em excesso e grau de pureza de uma amostra M3 1.3. Rendimento de uma reação química M4 1.4. Economia atómica e química verde 7.° Materiais Transformações físicas e químicas ■ Identificar o ponto de fusão, o ponto de ebulição e a massa volúmica como propriedades físicas características de uma substância, constituindo critérios para avaliar a pureza de um material. ■ Justificar, a partir de informação selecionada, a relevância da química analítica em áreas relacionadas com a nossa qualidade de vida, como segurança alimentar, qualidade ambiental e diagnóstico de doenças. 8.° Reações químicas Explicação e representação de reações químicas ■ Descrever a composição qualitativa e quantitativa de moléculas a partir de uma fórmula química e associar essa fórmula à representação da substância e da respetiva unidade estrutural. ■ Classificar as substâncias em elementares ou compostas a partir dos elementos constituintes, das fórmulas químicas e, quando possível, do nome das substâncias. ■ Concluir, a partir de representações de modelos de átomos e moléculas, que nas reações químicas há rearranjos dos átomos dos reagentes que conduzem à formação de novas substâncias, conservando ‑se o número total de átomos de cada elemento. ■ Indicar o contributo de Lavoisier para o estudo das reações químicas. ■ Verificar, através de uma atividade laboratorial, o que acontece à massa total das substâncias envolvidas numa reação química em sistema fechado. ■ Concluir que, numa reação química, a massa dos reagentes diminui e a massa dos produtos aumenta, conservando ‑se a massa total, associando este comportamento à lei da conservação da massa (Lei de Lavoisier). ■ Representar reações químicas através de equações químicas, aplicando a lei da conservação da massa. 9.° Classificação dos materiais Ligação química ■ Indicar que os átomos estabelecem ligações químicas entre si formando moléculas (com dois ou mais átomos) ou redes de átomos. ■ Associar a ligação covalente à partilha de pares de eletrões entre átomos e distinguir ligações covalentes simples, duplas e triplas. ■ Representar as ligações covalentes entre átomos de elementos químicos não metálicos usando a notação de Lewis e a regra do octeto. AL1.1 Síntese do ácido acetilsalicílico 7.° Materiais Separação das substâncias de uma mistura ■ Identificar técnicas de separação aplicáveis a misturas heterogéneas: decantação; filtração; peneiração; centrifugação; separação magnética. ■ Identificar técnicas de separação aplicáveis a misturas homogéneas: destilação simples; cristalização. ■ Identificar aplicações de técnicas de separação dos componentes de uma mistura no tratamento de resíduos, na indústria e em casa. ■ Descrever técnicas laboratoriais básicas de separação, indicando o material necessário: decantação sólido ‑líquido; decantação líquido ‑líquido; filtração por gravidade; centrifugação; separação magnética; cristalização; destilação simples. Articulação curricular vertical – Pré-requisitos de FQ do Ensino Básico EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 6 3/30/16 3:09 PM 7 Programa e Metas Curriculares de Química de 11.° ano Metas Curriculares do 3.° Ciclo do Ensino Básico Módulos Ano Domínio Subdomínio Metas Curriculares ■ Selecionar o(s) processo(s) de separação mais adequado(s) para separar os componentes de uma mistura, tendo em conta a sua constituição e algumas propriedades físicas dos seus componentes. ■ Separar os componentes de uma mistura usando as técnicas laboratoriais básicas de separação, na sequênciacorreta. Su bd om ín io 2 Eq ui líb rio q uí m ic o e ex te ns ão d as re aç õe s qu ím ic as M5 2.1. Reações incompletas e equilíbrio químico M6 2.2. Extensão das reações químicas M7 2.3. Fatores que afetam o equilíbrio químico 7.° Materiais Substâncias e misturas ■ Associar o termo solução à mistura homogénea (sólida, líquida ou gasosa) de duas ou mais substâncias, em que uma se designa por solvente e a(s) outra(s) por soluto(s). ■ Identificar o solvente e o(s) soluto(s) em soluções aquosas e alcoólicas, a partir de rótulos de embalagens de produtos (soluções) comerciais. ■ Distinguir composições qualitativa e quantitativa de uma solução. ■ Associar a composição quantitativa de uma solução à proporção dos seus componentes. ■ Associar uma solução mais concentrada àquela em que a proporção soluto ‑solvente é maior e uma solução mais diluída àquela em que essa proporção é menor. ■ Concluir que adicionar mais solvente a uma solução significa diluí ‑la. ■ Definir a concentração, em massa, e usá ‑la para determinar a composição quantitativa de uma solução. ■ Identificar material e equipamento de laboratório mais comum, regras gerais de segurança e interpretar sinalização de segurança em laboratórios. 8.° Reações químicas Velocidade de uma reação química ■ Associar a velocidade de uma reação química à rapidez com que um reagente é consumido ou um produto é formado. ■ Identificar os fatores que influenciam a velocidade das reações químicas e dar exemplos do dia a dia ou laboratoriais em que esses fatores são relevantes. ■ Identificar a influência que a luz pode ter na velocidade de certas reações químicas, justificando o uso de recipientes escuros ou opacos na proteção de alimentos, medicamentos e reagentes. ■ Concluir, através de uma atividade experimental, quais são os efeitos, na velocidade de reações químicas, da concentração dos reagentes, da temperatura, do estado de divisão do(s) reagente(s) sólido(s) e da presença de um catalisador apropriado. ■ Associar os antioxidantes e os conservantes a inibidores utilizados na conservação de alimentos. ■ Indicar que os catalisadores e os inibidores não são consumidos nas reações químicas, mas podem perder a sua atividade. ■ Interpretar a variação da velocidade das reações com base no controlo dos fatores que a alteram. Articulação curricular vertical – Pré-requisitos de FQ do Ensino Básico Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 7 3/30/16 3:09 PM 8 Domínio 2 Reações em sistemas aquosos Programa e Metas Curriculares de Química de 11.° ano Metas Curriculares do 3.° Ciclo do Ensino Básico Su bd om ín io 1 Re aç õe s ác id o - ba se Módulos Ano Domínio Subdomínio Metas Curriculares M8 1.1. Ácidos e bases M9 1.2. Acidez e basicidade de soluções M10 1.3. Autoionização da água M11 1.4. Ácidos e bases em soluções aquosas M12 1.5. Constantes de acidez e de basicidade e força relativa de ácidos e de bases M13 1.6. Titulação ácido ‑base M14 1.7. Acidez e basicidade em soluções aquosas de sais M15 1.8. Aspetos ambientais das reações ácido ‑base 8.° Reações químicas Tipos de reações químicas ■ Dar exemplos de soluções aquosas ácidas, básicas e neutras existentes no laboratório e em casa. ■ Classificar soluções aquosas em ácidas, básicas (alcalinas) ou neutras, com base no comportamento de indicadores colorimétricos (ácido ‑base). ■ Distinguir soluções ácidas de soluções básicas usando a escala de Sorensen. ■ Determinar o carácter ácido, básico ou neutro de soluções aquosas com indicadores colorimétricos e medir o respetivo pH com indicador universal e medidor de pH. ■ Ordenar soluções aquosas por ordem crescente ou decrescente de acidez ou de alcalinidade, dado o valor de pH de cada solução. ■ Prever se há aumento ou diminuição de pH quando se adiciona uma solução ácida a uma solução básica ou vice ‑versa. ■ Identificar ácidos e bases comuns: HCL, H2SO4, HNO3, H3PO4, NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2. ■ Classificar as reações que ocorrem, em solução aquosa, entre um ácido e uma base como reações ácido ‑base e indicar os produtos dessa reação. ■ Representar reações ácido ‑base por equações químicas. Su bd om ín io 2 Re aç õe s de o xi da çã o - re du çã o M16 2.1. Caracterização das reações de oxidação ‑redução M17 2.2. Força relativa de oxidantes e redutores 8.° Reações químicas Tipos de reações químicas ■ Identificar, em reações de combustão no dia a dia e em laboratório, os reagentes e os produtos da reação, distinguindo combustível e comburente. ■ Representar reações de combustão, realizadas em atividades laboratoriais, por equações químicas. ■ Associar as reações de combustão, a corrosão de metais e a respiração a um tipo de reações químicas que se designam por reações de oxidação ‑redução. ■ Identificar, a partir de informação selecionada, reações de combustão relacionadas com a emissão de poluentes para a atmosfera (óxidos de enxofre e nitrogénio) e referir consequências dessas emissões e medidas para minimizar os seus efeitos. S ub do m ín io 3 So lu çõ es e e qu ilíb rio d e so lu bi lid ad e M18 3.1. Mineralização das águas e processo de dissolução M19 3.2. Solubilidade de sais em água M20 3.3. Equilíbrio químico de solubilidade de sais M21 3.4. Alteração da solubilidade de sais M22 3.5. Desmineralização de águas e processo de precipitação 8.° Reações químicas Tipos de reações químicas ■ Concluir que certos sais são muito solúveis ao passo que outros são pouco solúveis em água. ■ Classificar como reações de precipitação as reações em que ocorre a formação de sais pouco solúveis em água (precipitados). ■ Identificar reações de precipitação no laboratório e no ambiente (formação de estalactites e de estalagmites). ■ Representar reações de precipitação, realizadas em atividades laboratoriais, por equações químicas. ■ Associar águas duras a soluções aquosas com elevada concentração em sais de cálcio e de magnésio. ■ Relacionar, a partir de informação selecionada, propriedades da água com a sua dureza, referindo consequências do seu uso industrial e doméstico e identificando processos usados no tratamento de águas duras. Articulação curricular vertical – Pré-requisitos de FQ do Ensino Básico EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 8 3/30/16 3:09 PM 9 Gestão global de tempos letivos O Programa de Física e Química A 11.° ano, em vigor a partir do ano letivo 2016‑2017, está elaborado atendendo a uma carga letiva mínima semanal de 315 minutos (7 unidades de 45 minutos) e máxima de 350 minutos (7 unida‑ des de 50 minutos). O mesmo documento apresenta uma gestão do tempo letivo organizado em três aulas sema‑ nais (2 * 90 minutos + 1 * 135 minutos por semana ou 2 * 100 minutos + 1 * 150 minutos por semana). Assim, neste documento o número de aulas refere‑se a aulas de 90 (ou 100) minutos e 135 (ou 150) minutos. O ano letivo apresenta em média 35 semanas, das quais 17,5 semanas serão dedicadas à lecionação de conteú‑ dos programáticos e atividades prático‑laboratoriais (53 aulas). Aulas previstas N.° de aulas Aula para apresentação 1 Aulas para avaliação diagnóstica, correção e discussão 2 Aulas para avaliação formativa, correção e discussão 3 Aulas para avaliação sumativa, correção e discussão 6 Aulas para autoavaliação 1 Aulas para revisão de conteúdos de 10.° ano 1 Aulas para lecionação de conteúdos programáticos e atividades prático‑laboratoriais (resolução e correção de exercícios e problemas e exploração das atividades laboratoriais) 39 TOTAL 53 Distribuição do número de aulas por domínio e subdomínio Domínio Subdomínio N.° de aulas D1 Equilíbrio químico SD1 Aspetos quantitativos das reações químicas7 SD2 Equilíbrio químico e extensão das reações químicas 8 D2 Reações em sistemas aquosos SD1 Reações ácido‑base 10 SD2 Reações de oxidação‑redução 5 SD3 Soluções e equilíbrio de solubilidade 9 TOTAL 39 Planificação a longo prazo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 9 3/30/16 3:09 PM 10 Domínio 1 Equilíbrio químico Objetivo geral Conteúdos Módulo Metas Curriculares N.° de aulas Su bd om ín io 1 As pe to s qu an tit at iv os d as re aç õe s qu ím ic as Compreender as relações quantitativas nas reações químicas e aplicá ‑las na determinação da eficiência dessas reações. ■ Reações químicas – equações químicas – relações estequiométricas ■ Reagente limitante e em excesso ■ Grau de pureza de uma amostra ■ Rendimento de uma reação química ■ Economia atómica e química verde AL1.1 Síntese do ácido acetilsalicílico M1 1.1. Reações químicas: equações químicas e relações estequiométricas ■ Interpretar o significado das equações químicas em termos de quantidade de matéria e relacionar o respetivo acerto com a conservação da massa (Lei de Lavoisier). ■ Efetuar cálculos estequiométricos com base em equações químicas. 2 M2 1.2. Reagente limitante, reagente em excesso e grau de pureza de uma amostra ■ Identificar reagente limitante e reagente em excesso numa reação química. ■ Interpretar o grau de pureza de uma amostra. ■ Indicar que os reagentes podem apresentar diferentes graus de pureza e que devem ser escolhidos consoante as finalidades de uso e custo. 1 M3 1.3. Rendimento de uma reação química ■ Distinguir reações completas de incompletas. ■ Efetuar cálculos estequiométricos envolvendo reagente limitante/em excesso, rendimento da reação e grau de pureza dos reagentes. 3 M4 1.4. Economia atómica e química verde ■ Associar “economia atómica percentual” à razão entre a massa de átomos de reagentes que são incorporados no produto desejado e a massa total de átomos nos reagentes, expressa em percentagem. ■ Comparar reações químicas do ponto de vista da química verde tendo em conta vários fatores, como: economia atómica, redução dos resíduos, produtos indesejados, escolha de reagentes e processos menos poluentes. 1 Su bd om ín io 2 Eq ui líb rio q uí m ic o e ex te ns ão da s re aç õe s qu ím ic as Reconhecer a ocorrência de reações químicas incompletas e de equilíbrio químico e usar o Princípio de Le Châtelier para prever a evolução de sistemas químicos. ■ Reações incompletas e equilíbrio químico - reações inversas e equilíbrio químico - equilíbrio químico ■ Extensão das reações químicas - constante de equilíbrio usando concentrações - quociente da reação ■ Fatores que alteram o equilíbrio químico - Princípio de Le Châtelier - equilíbrio químico e otimização de reações químicas AL1.2 Efeito da concentração no equilíbrio químico M5 2.1. Reações incompletas e equilíbrio químico ■ Interpretar a ocorrência de reações químicas incompletas numa base molecular: ocorrência simultânea das reações direta e inversa. ■ Associar estado de equilíbrio químico a qualquer estado de um sistema fechado em que, macroscopicamente, não se registam variações de propriedades físicas e químicas. ■ Interpretar gráficos que traduzem a variação da concentração (ou da quantidade de matéria) em função do tempo, para cada um dos componentes da mistura reacional, e da evolução temporal da velocidade das reações direta e inversa. ■ Associar equilíbrio químico homogéneo ao estado de equilíbrio que se verifica numa mistura reacional numa só fase. ■ Identificar equilíbrios homogéneos em diferentes contextos, por exemplo, a reação de síntese do amoníaco. 2,5 Planificações por domínio EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 10 3/30/16 3:09 PM 11 Objetivo geral Conteúdos Módulo Metas Curriculares N.° de aulas Su bd om ín io 2 Eq ui líb rio q uí m ic o e ex te ns ão d as re aç õe s qu ím ic as M6 2.2. Extensão das reações químicas ■ Escrever expressões matemáticas que traduzam a constante de equilíbrio, usando concentrações. ■ Concluir, a partir de valores de concentrações, que o valor da constante de equilíbrio é o mesmo para todos os estados de equilíbrio de um sistema químico, à mesma temperatura. ■ Relacionar a extensão de uma reação, a uma certa temperatura, com o valor da constante de equilíbrio dessa reação, a essa temperatura. ■ Concluir, a partir de valores de concentrações em equilíbrio, que o valor da constante de equilíbrio, para uma reação química, depende da temperatura. ■ Relacionar o valor da constante de equilíbrio da reação direta com o da constante de equilíbrio da reação inversa. ■ Distinguir entre constante de equilíbrio e quociente da reação em situações de não equilíbrio. ■ Prever o sentido dominante da reação com base na comparação do valor do quociente da reação, num determinado instante, com o valor da constante de equilíbrio da reação química considerada à temperatura a que decorre a reação. ■ Aplicar expressões da constante de equilíbrio e do quociente da reação na resolução de questões envolvendo cálculos. 3,5 M7 2.3. Fatores que alteram o equilíbrio químico ■ Indicar os fatores que podem alterar o estado de equilíbrio de uma mistura reacional (pressão, em sistemas gasosos, temperatura e concentração). ■ Interpretar o efeito da variação da concentração de um reagente ou produto num sistema inicialmente em equilíbrio, por comparação do quociente da reação com a constante de equilíbrio, a temperatura constante. ■ Identificar o Princípio de Le Châtelier como uma regra que permite prever a evolução de um sistema químico quando ocorre variação de um dos fatores que pode afetar o estado de equilíbrio – concentração, pressão, volume ou temperatura. ■ Aplicar o Princípio de Le Châtelier à síntese do amoníaco e a outros processos industriais e justificar aspetos de compromisso relacionados com temperatura, pressão e uso de catalisadores. 2 Planificações por domínio Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 11 3/30/16 3:09 PM 12 Domínio 2 Reações em sistemas aquosos Objetivo geral Conteúdos Módulo Metas Curriculares N.° de aulas Su bd om ín io 1 Re aç õe s ác id o - ba se Aplicar a teoria protónica (de Bronsted e Lowry) para reconhecer substâncias que podem atuar como ácidos ou bases e determinar o pH das suas soluções aquosas. ■ Ácidos e bases - evolução histórica - ácidos e bases segundo Brönsted e Lowry ■ Acidez e basicidade de soluções - escala de Sorensen - pH e concentração hidrogeniónica ■ Autoionização da água - produto iónico da água - relação entre as concentrações de H3O + e de OH- - efeito da temperatura na autoionização da água ■ Ácidos e bases em soluções aquosas - ionização de ácidos e de bases em água - pares conjugados ácido ‑base - espécies químicas anfotéricas ■ Constantes de acidez e de basicidade ■ Força relativa de ácidos e de bases ■ Titulação ácido ‑base - neutralização - ponto de equivalência - indicadores ácido‑ ‑base ■ Acidez e basicidade em soluções aquosas de sais ■ Aspetos ambientais das reações ácido‑ ‑base: - acidez da água da chuva - poluentes atmosféricos e chuva ácida - redução da emissão de poluentes atmosféricos M8 1.1. Ácidos e bases ■ Identificar marcos históricos importantes na interpretação de fenómenos ácido ‑base, culminando na definição de ácido e base de acordo com Brönsted e Lowry. ■ Interpretar reações ácido ‑base como reações de transferência de protões. 0,5 M9 1.2. Acidez e basicidade de soluções ■ Relacionar quantitativamente a concentração hidrogeniónicade uma solução e o seu valor de pH. 0,5 M10 1.3. Autoionização da água ■ Caracterizar a autoionização da água fazendo referência às espécies químicas envolvidas nesta reação e a sua extensão. ■ Relacionar a extensão da reação da autoionização da água com o produto iónico da água, identificando ‑o com a constante de equilíbrio para essa reação. ■ Relacionar as concentrações do ião H3O + e do ião OH− resultantes da autonomização da água. ■ Prever, com base no Princípio de Le Châtelier, o efeito da variação da temperatura na autoionização da água. ■ Relacionar as concentrações dos iões H3O + e OH−, bem como os valores de pH e pOH, para soluções ácidas, básicas e neutras. 2 M11 1.4. Ácidos e bases em soluções aquosas ■ Explicitar os significados de ionização (de ácidos e algumas bases) e de dissociação de sais (incluindo hidróxidos), diferenciando ionização de dissociação. ■ Explicar o que é um par conjugado ácido ‑base, dando exemplos de pares conjugados ácido ‑base. ■ Interpretar o significado de espécie química anfotérica. 1 Planificações por domínio EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 12 3/30/16 3:09 PM 13 Objetivo geral Conteúdos Módulo Metas Curriculares N.° de aulas Su bd om ín io 1 Re aç õe s ác id o ‑ ba se AL2.1 Constante de acidez AL2.2 Titulação ácido base M12 1.5. Constantes de acidez e de basicidade e força relativa de ácidos e de bases ■ Escrever equações químicas que representam reações de ionização de um ácido, ou de uma base, e as respetivas expressões das constantes de acidez ou de basicidade. ■ Relacionar os valores das constantes de acidez de diferentes ácidos (ou as constantes de basicidade de diferentes bases) com a extensão das respetivas ionizações. ■ Explicar por que razão as soluções de ácidos fracos têm valores de pH mais elevados do que os das soluções de ácidos fortes de igual concentração. ■ Determinar o pH de soluções de ácidos (ou bases) fortes a partir da respetiva concentração e vice ‑versa. ■ Determinar concentrações de equilíbrio das espécies químicas envolvidas na ionização de ácidos monopróticos fracos (ou de bases) a partir do pH, constante de acidez (ou basicidade) e estequiometria da reação. ■ Relacionar as constantes de acidez e de basicidade para um par conjugado ácido ‑base. 2 M13 1.6. Titulação ácido base ■ Interpretar o significado de neutralização associando ‑o à reação entre os iões H3O + e OH− durante uma reação ácido ‑base. ■ Associar o ponto de equivalência de uma titulação à situação em que nenhum dos reagentes se encontra em excesso. ■ Associar indicador ácido ‑base a um par conjugado ácido ‑base em que as formas ácidas e básicas são responsáveis por cores diferentes. 2 M14 1.7. Acidez e basicidade em soluções aquosas de sais ■ Interpretar o carácter ácido, básico ou neutro de soluções aquosas de sais com base nos valores das constantes de acidez ou de basicidade dos iões do sal em solução. 1 M15 1.8. Aspetos ambientais das reações ácido base ■ Interpretar a acidez da chuva normal com base na dissolução do dióxido de carbono presente na atmosfera. ■ Interpretar a formação de chuvas ácidas devido à presença de poluentes na atmosfera (SOx, NOx), assim como processos de eliminação destes poluentes, com base nas correspondentes reações químicas. ■ Explicar as consequências das chuvas ácidas sobre construções de calcário e mármore, interpretando as equações químicas correspondentes. 1 Planificações por domínio Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 13 3/30/16 3:55 PM 14 Objetivo geral Conteúdos Módulo Metas Curriculares N.° de aulas Su bd om ín io 2 Re aç õe s de o xi da çã o - re du çã o Reconhecer as reações de oxidação ‑redução como reações de transferência de eletrões e interpretar a ação de ácidos sobre alguns metais como um processo de oxidação ‑redução. ■ Caracterização das reações de oxidação‑ ‑redução - conceitos de oxidação e redução - espécie oxidada e espécie reduzida - oxidante e redutor - número de oxidação - semirreações de oxidação e de redução ■ Força relativa de oxidantes e redutores - reação ácido ‑metal - poder redutor e poder oxidante - série eletroquímica AL2.3 Série eletroquímica M16 2.1. Caracterização das reações de oxidação ‑redução ■ Associar oxidação à cedência de eletrões e redução ao ganho de eletrões. ■ Interpretar reações de oxidação‑ ‑redução como reações de transferência de eletrões. ■ Identificar, numa reação de oxidação‑ ‑redução, as espécies químicas oxidada (redutor) e reduzida (oxidante). ■ Identificar estados de oxidação de um elemento em substâncias elementares, compostas e em espécies iónicas a partir do cálculo do seu número de oxidação. ■ Usar o conceito de número de oxidação na identificação de reações de oxidação‑ ‑redução. ■ Acertar equações químicas de oxidação‑ ‑redução em casos simples. ■ Interpretar uma reação de oxidação‑ ‑redução como um processo em que ocorrem simultaneamente uma oxidação e uma redução, escrevendo as semiequações correspondentes. ■ Associar a ocorrência de uma reação ácido ‑metal à oxidação do metal com redução simultânea do ião hidrogénio. 3 M17 2.2. Força relativa de oxidantes e redutores ■ Comparar o poder redutor de alguns metais. ■ Prever se uma reação de oxidação‑ ‑redução ocorre usando uma série eletroquímica adequada. ■ Interpretar a corrosão dos metais como um processo de oxidação ‑redução. 2 Planificações por domínio EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 14 3/30/16 3:09 PM 15 Objetivo geral Conteúdos Módulo Metas Curriculares N.° de aulas S ub do m ín io 3 So lu çõ es e e qu ilíb rio d e so lu bi lid ad e Compreender a dissolução de sais e reconhecer que a mineralização das águas se relaciona com processos de dissolução e equilíbrios de solubilidade. ■ Mineralização das águas e processo de dissolução - dissolução de sais e gases na água do mar - processo de dissolução e interação soluto‑ ‑solvente - fatores que afetam o tempo de dissolução ■ Solubilidade de sais em água - solubilidade - efeito da temperatura na solubilidade - solução não saturada, saturada e sobressaturada ■ Equilíbrio químico e solubilidade de sais - constante do produto de solubilidade - solubilidade e produto de solubilidade M18 3.1. Mineralização das águas e processo de dissolução ■ Relacionar a composição química da água do mar com a dissolução de sais e do dióxido de carbono da atmosfera. ■ Caracterizar o fenómeno da dissolução como uma mistura espontânea de substâncias que pode ser relacionada com as interações entre as espécies químicas do soluto e do solvente. ■ Indicar formas de controlar o tempo de dissolução de um soluto (estado de divisão e agitação) mantendo a temperatura e a pressão constantes. 0,5 M19 3.2. Solubilidade de sais em água ■ Definir solubilidade em termos de concentração de solução saturada e de massa de soluto dissolvido em 100 g de solvente. ■ Classificar as soluções de um dado soluto em não saturadas, saturadas e sobressaturadas, com base na respetiva solubilidade, a uma determinada temperatura. ■ Interpretar gráficos de solubilidade em função da temperatura. ■ Identificar o equilíbrio químico que se estabelece entre um sal e uma sua solução saturada como um equilíbrio químico heterogéneo, designando‑o por equilíbrio de solubilidade. 2,5 M20 3.3. Equilíbrio químico e solubilidade de sais ■ Escrever equações químicas que traduzem equilíbrios de solubilidade e escrever as correspondentes expressões da constante de produto de solubilidade. ■ Relacionar a constante de produto de solubilidade de um sal com a respetiva solubilidade,na ausência de outros equilíbrios que afetem essa solubilidade. ■ Interpretar a possibilidade de formação de um precipitado, com base nas concentrações de iões presentes em solução e nos valores de produtos de solubilidade. 2,5 Planificações por domínio Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 15 3/30/16 3:09 PM 16 Objetivo geral Conteúdos Módulo Metas Curriculares N.° de aulas S ub do m ín io 3 So lu çõ es e e qu ilíb rio d e so lu bi lid ad e ■ Alteração da solubilidade dos sais - efeito do ião comum - efeito da adição de soluções ácidas - formação de iões complexos ■ Desmineralização de águas e processo de precipitação - correção da dureza da água - remoção de poluentes AL2.4 Temperatura e solubilidade de um soluto sólido em água M21 3.4. Alteração da solubilidade dos sais ■ Interpretar, com base no Princípio de Le Châtelier, o efeito do ião comum na solubilidade de sais em água. ■ Interpretar, com base no Princípio de Le Châtelier, a solubilização de alguns sais por soluções ácidas. ■ Interpretar, com base no Princípio de Le Châtelier, a solubilização de alguns sais através da formação de iões complexos. 2,5 M22 3.5. Desmineralização de águas e processo de precipitação ■ Associar a dureza total de uma água à concentração de catiões cálcio e magnésio. ■ Interpretar, com base em informação selecionada, processos para minimizar a dureza das águas. ■ Interpretar, com base em informação selecionada, a utilização de reações de precipitação na remoção de poluentes de águas. 1 Planificações por domínio EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 16 3/30/16 3:09 PM 17 Revisões de 10.° ano: Quantidade de matéria e composição quantitativa de soluções Quantidade de matéria e massa molar Volume molar e massa volúmica Composição quantitativa de soluções M0 Questões motivadoras Como caracterizar uma quantidade de matéria? Como se quantifica e se caracteriza uma substância gasosa? Como exprimir a composição quantitativa de uma solução? Conteúdos Metas Curriculares (10.°) ■ Quantidade de matéria; Número de Avogadro; Número de partículas; Massa molar. ■ Lei de Avogadro; Volume molar; Relação entre a massa e o volume molar. ■ Concentração mássica; Concentração molar; Percentagem em massa; Percentagem em volume; Partes por milhão; Fração molar. ■ Identificar a quantidade de matéria como uma das grandezas do Sistema Internacional (SI) de Unidades e caracterizar a sua unidade, mole, com referência ao número de Avogadro de entidades. ■ Relacionar o número de entidades numa dada amostra com a quantidade de matéria nela presente, identificando a constante de Avogadro como constante de proporcionalidade. ■ Calcular massas molares a partir de tabelas de massas atómicas relativas (médias). ■ Relacionar a massa de uma amostra e a quantidade de matéria com a massa molar. ■ Definir volume molar e, a partir da Lei de Avogadro, concluir que tem o mesmo valor para todos os gases à mesma pressão e temperatura. ■ Relacionar a massa de uma amostra gasosa e a quantidade de matéria com o volume molar, definidas as condições de pressão e temperatura. ■ Relacionar a massa volúmica de uma substância gasosa com a sua massa molar e volume molar. ■ Determinar a composição quantitativa de soluções aquosas e gasosas (como, por exemplo, a atmosfera terrestre), em concentração, concentração em massa, fração molar, percentagem em massa e em volume e partes por milhão, e estabelecer correspondências adequadas. Atividades propostas Manual: ■ Verifique o que aprendeu – págs. 14 e 15 À Prova de Exame: ■ Questões relativas a estes conteúdos de 10.° ano Recursos de aula Manual – págs. 7 a 15 e-Manual Premium ■ PowerPoint M0 Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos das questões motivadoras que o introduzem, informando que se irão relembrar os conteúdos estudados no 10.° ano, para melhor compreensão dos novos conteúdos a explorar na Química de 11.° ano. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M0 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 14 e 15 do Manual üü À Prova de Exame, questões relativas a estes conteúdos de 10.° ano Observações: EQ11DP – 02 Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 17 3/30/16 3:09 PM 18 D1. Equilíbrio químico SD1. Aspetos quantitativos das reações químicas 1.1. Reações químicas: equações químicas e relações estequiométricas M1 Questão motivadora Qual o significado quantitativo de uma equação química? Conteúdos Metas Curriculares Reações químicas ■ equações químicas ■ relações estequiométricas ■ Interpretar o significado das equações químicas em termos de quantidade de matéria e relacionar o respetivo acerto com a conservação da massa (Lei de Lavoisier). ■ Efetuar cálculos estequiométricos com base em equações químicas.Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos – pág. 29 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 29 e 30 ■ Aplique o que aprendeu, questões 1 a 4 – pág. 50 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M1 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 19 a 30 e-Manual Premium ■ PowerPoint M1 ■ Simulação: Acerto de equações químicas ■ Animação: Equações químicas e quantidade de matéria Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. Os aspetos quantitativos de algumas reações de síntese química historicamente relevantes podem ser um contexto para a introdução dos conteúdos abordados neste subdomínio, e neste módulo em particular. Como exemplo destas reações, temos a síntese da ureia realizada por Wöhler. O Programa sugere a escrita de equações químicas usando estruturas de Lewis, realçando o carácter molecular das reações. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M1 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 18 3/30/16 3:09 PM 19 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 29 e 30 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 1 a 4 – pág. 50 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M1 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Observações: Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to Edi to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 19 3/30/16 3:09 PM 20 D1. Equilíbrio químico SD1. Aspetos quantitativos das reações químicas 1.2. Reagente limitante, reagente em excesso e grau de pureza de uma amostra M2 Questão motivadora Como realizar cálculos estequiométricos com reagentes que não se encontram em proporções estequiométricas e que apresentam impurezas? Conteúdos Metas Curriculares ■ Reagente limitante e reagente em excesso ■ Grau de pureza de uma amostra ■ Identificar reagente limitante e reagente em excesso numa reação química. ■ Interpretar o grau de pureza de uma amostra. ■ Indicar que os reagentes podem apresentar diferentes graus de pureza e que devem ser escolhidos consoante as finalidades de uso e custo. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 36 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 36 e 37 ■ Aplique o que aprendeu, questão 5 – pág. 50 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M2 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 31 a 37 e-Manual Premium ■ PowerPoint M2 ■ Animação: Reagente limitante e reagente em excesso ■ Exercício orientado: Grau de pureza Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M2 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 36 e 37 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questão 5 - pág. 50 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M2 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Observações: Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 20 3/30/16 3:09 PM 21 D1. Equilíbrio químico SD1. Aspetos quantitativos das reações químicas 1.3. Rendimento de uma reação química M3 Questão motivadora Será que a quantidade de produto esperado numa reação química é aquela que realmente se obtém? Conteúdos Metas Curriculares ■ Rendimento de uma reação química ■ Distinguir reações completas de incompletas. ■ Efetuar cálculos estequiométricos envolvendo reagente limitante/em excesso, rendimento da reação e grau de pureza dos reagentes. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos – pág. 40 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 40 e 41 ■ Aplique o que aprendeu, questões 6 a 11 – págs. 51 e 52 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M3 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Caderno de Laboratório: ■ AL 1.1 Síntese do ácido acetilsalicílico - págs. 8 a 12 Caderno de Laboratório - Guia do Professor: ■ Exploração da AL 1.1 - págs. 66 a 69 ■ Questionário Laboratorial 1 - págs. 70 e 71 Recursos de aula Manual – págs. 38 a 41 e-Manual Premium ■ PowerPoint M3 ■ Tutorial AL 1.1: Síntese do ácido acetilsalicílico ■ Simulação: Reagente limitante e reagente em excesso ■ Animação: Rendimento de uma reação ■ Tutorial: Cálculos estequiométricos: reagente limitante e rendimento Caderno de Atividades Caderno de Laboratório À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M3 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Realização da atividade laboratorial AL 1.1 Síntese do ácido acetilsalicílico: ■ AL 1.1 no Caderno do Laboratório - págs. 8 a 12 De acordo com as características dos alunos e/ou eventuais constrangimentos associados, nomeadamente as condições físicas da escola, complementar a exploração da atividade laboratorial explorando o vídeo tutorial da AL 1.1 presente no e‑Manual. Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 21 3/30/16 3:09 PM 22 4. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 5. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 40 e 41 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 6 a 11 – págs. 51 e 52 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M3 üü Caderno de Laboratório – Guia do Professor, Questionário Laboratorial 1 - págs. 70 e 71 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Observações: Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 22 3/30/16 3:09 PM 23 D1. Equilíbrio químico SD1. Aspetos quantitativos das reações químicas 1.4. Economia atómica e química verde M4 Questão motivadora Será possível introduzir modificações nas reações químicas que visem economizar energia e/ou átomos e aumentar o rendimento e a seletividade de um dado processo? Conteúdos Metas Curriculares ■ Economia atómica e química verde ■ Associar “economia atómica percentual” à razão entre a massa de átomos de reagentes que são incorporados no produto desejado e a massa total de átomos nos reagentes, expressa em percentagem. ■ Comparar reações químicas do ponto de vista da química verde tendo em conta vários fatores como: economia atómica, redução dos resíduos, produtos indesejados, escolha de reagentes e processos menos poluentes. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos – pág. 48 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 48 e 49 ■ Aplique o que aprendeu, questões 12 e 13 - págs. 52 e 53 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M4 ■ Exercícios globalizantes referentes a SD1 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 42 a 49 e-Manual Premium ■ PowerPoint M4 ■ Animação: Economia atómica e química verde Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema,proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. De acordo com as orientações do Programa, a economia atómica deve surgir no contexto da “química verde” para realçar que, no caso das reações químicas, é possível introduzir modificações que visam economizar energia e/ou átomos e aumentar o rendimento e a seletividade de um dado processo. Estes aspetos podem ser debatidos com os alunos do ponto de vista da sustentabilidade. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M4 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 48 e 49 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 12 e 13 - págs. 52 e 53 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M4 üü Caderno de Atividades, exercícios globalizantes referentes a SD1 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 23 3/30/16 3:09 PM 24 D1. Equilíbrio químico SD2. Equilíbrio químico e extensão das reações químicas 2.1. Reações incompletas e equilíbrio químico M5 Questão motivadora Como se caracteriza macroscopicamente e submicroscopicamente uma reação reversível? Conteúdos Metas Curriculares Reações incompletas e equilíbrio químico ■ reações inversas e equilíbrio químico ■ equilíbrio químico ■ Interpretar a ocorrência de reações químicas incompletas numa base molecular: ocorrência simultânea das reações direta e inversa. ■ Associar estado de equilíbrio químico a qualquer estado de um sistema fechado em que, macroscopicamente, não se registam variações de propriedades físicas e químicas. ■ Interpretar gráficos que traduzem a variação da concentração (ou da quantidade de matéria) em função no tempo, para cada um dos componentes da mistura reacional, e da evolução temporal da velocidade das reações direta e inversa. ■ Associar equilíbrio químico homogéneo ao estado de equilíbrio que se verifica numa mistura reacional numa só fase. ■ Identificar equilíbrios homogéneos em diferentes contextos, por exemplo, a reação de síntese do amoníaco. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 60 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 60 e 61 ■ Aplique o que aprendeu, questão 1 - pág. 82 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M5 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 55 a 61 e-Manual Premium ■ PowerPoint M5 ■ Animação: Equilíbrio químico ■ Simulação: Reações reversíveis e equilíbrio químico Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. De acordo com as orientações do Programa, os sistemas a estudar neste subdomínio devem ser homogéneos, gasosos ou aquosos. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M5 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 60 e 61 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questão 1 - pág. 82 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M5 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Observações: Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 24 3/30/16 3:09 PM 25 D1. Equilíbrio químico SD2. Equilíbrio químico e extensão das reações químicas 2.2. Extensão das reações químicas M6 Questão motivadora Como avaliar a extensão de uma reação química? Conteúdos Metas Curriculares Extensão das reações químicas ■ constante de equilíbrio usando concentrações ■ quociente da reação ■ Escrever expressões matemáticas que traduzam a constante de equilíbrio, usando concentrações. ■ Concluir, a partir de valores de concentrações, que o valor da constante de equilíbrio é o mesmo para todos os estados de equilíbrio de um sistema químico, à mesma temperatura. ■ Relacionar a extensão de uma reação, a uma certa temperatura, com o valor da constante de equilíbrio dessa reação, a essa temperatura. ■ Concluir, a partir de valores de concentrações em equilíbrio, que o valor da constante de equilíbrio, para uma reação química, depende da temperatura. ■ Relacionar o valor da constante de equilíbrio da reação direta com o da constante de equilíbrio da reação inversa. ■ Distinguir entre constante de equilíbrio e quociente da reação em situações de não equilíbrio. ■ Prever o sentido dominante da reação com base na comparação do valor do quociente da reação, num determinado instante, com o valor da constante de equilíbrio da reação química considerada a temperatura a que decorre a reação. ■ Aplicar expressões da constante de equilíbrio e do quociente da reação na resolução de questões envolvendo cálculos. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos – pág. 68 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 68 e 69 ■ Aplique o que aprendeu, questões 2 e 3 - págs. 82 e 83 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M6 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 62 a 69 e-Manual Premium ■ PowerPoint M6 ■ Infografia: Extensão de uma reação química ■ Tutorial: Quociente de reação ■ Tutorial: Constante de equilíbrio Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos,indo ao encontro das metas referidas. De acordo com as orientações do Programa, no que respeita a aspetos quantitativos do equilíbrio químico, devem excluir‑se casos em que apenas se apresentam dados relativos à composição inicial do sistema. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M6 em articulação com as informações contidas no Manual e nos recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 68 e 69 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 2 e 3 - págs. 82 e 83 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M6 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Observações: Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 25 3/30/16 3:09 PM 26 D1. Equilíbrio químico SD2. Equilíbrio químico e extensão das reações químicas 2.3. Fatores que alteram o equilíbrio químico M7 Questão motivadora O que acontece a um sistema em equilíbrio quando se altera um dos fatores de que depende o equilíbrio? Conteúdos Metas Curriculares Fatores que alteram o equilíbrio químico ■ Princípio de Le Châtelier ■ equilíbrio químico e otimização de reações químicas ■ Indicar os fatores que podem alterar o estado de equilíbrio de uma mistura reacional (pressão, em sistemas gasosos, temperatura e concentração). ■ Interpretar o efeito da variação da concentração de um reagente ou produto num sistema inicialmente em equilíbrio, por comparação do quociente da reação com a constante de equilíbrio, a temperatura constante. ■ Identificar o Princípio de Le Châtelier como uma regra que permite prever a evolução de um sistema químico quando ocorre variação de um dos fatores que podem afetar o estado de equilíbrio - concentração, pressão, volume ou temperatura. ■ Aplicar o Princípio de Le Châtelier à síntese do amoníaco e outros processos industriais e justificar aspetos de compromisso relacionados com temperatura, pressão e uso de catalisadores. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 80 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 80 e 81 ■ Aplique o que aprendeu, questões 4 a 13 - págs. 83 a 87 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M7 ■ Exercícios globalizantes referentes a SD2 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Caderno de Laboratório: ■ AL 1.2 Efeito da concentração no equilíbrio químico - págs. 13 a 15 Caderno de Laboratório - Guia do Professor: ■ Exploração da AL 1.2 - págs. 72 a 75 ■ Questionário Laboratorial 2 - págs. 76 e 77 Recursos de aula Manual – págs. 70 a 81 e-Manual Premium ■ PowerPoint M7 ■ Tutorial AL 1.2: Efeito da concentração no equilíbrio químico ■ Simulação: Efeito da concentração no equilíbrio químico ■ Simulação: Princípio de Le Châtelier ■ Animação: Influência da temperatura no equilíbrio químico ■ Animação: Influência da concentração de reagentes e produtos no equilíbrio químico ■ Animação: Influência da pressão no equilíbrio químico Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. De acordo com as orientações do Programa, no que respeita a aspetos quantitativos do equilíbrio químico, devem excluir‑se casos em que apenas se apresentam dados relativos à composição inicial do sistema. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M7 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 26 3/30/16 3:09 PM 27 3. Realização da atividade laboratorial AL 1.2 Efeito da concentração no equilíbrio químico: ■ AL 1.2 no Caderno do Laboratório - págs. 13 a 15 De acordo com as características dos alunos e/ou eventuais constrangimentos associados, nomeadamente as condições físicas da escola, complementar a exploração da atividade laboratorial explorando o vídeo tutorial da AL 1.2 presente no e‑Manual. 4. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 5. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 80 e 81 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 4 a 13 - págs. 83 a 87 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M7 üü Caderno de Atividades, exercícios globalizantes referentes a SD2 üü Caderno de Laboratório – Guia do Professor, Questionário Laboratorial 2 - págs. 76 e 77 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 1 - Química 11 Observações: Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 27 3/30/16 3:09 PM 28 D2. Reações em sistemas aquosos SD1. Reações ácido-base 1.1. Ácidos e bases M8 Questões motivadoras O que são ácidos e bases? Como se caracterizam as reações ácido-base? Conteúdos Metas Curriculares Ácidos e bases: ■ evolução histórica ■ ácidos e bases segundo Brönsted e Lowry ■ Identificar marcos históricos importantes na interpretação de fenómenos ácido‑base, culminando na definição de ácido e de base de acordo com Brönsted e Lowry. ■ Interpretar reações ácido‑base como reações de transferência de protões. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 96 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 96 e 97 ■ Aplique o que aprendeu, questões 1 e 2 - pág. 141 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M8 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 91 a 97 e-Manual Premium ■ PowerPoint M8 ■ Friso: Evolução dos conceitos de ácido e de base ■ Animação: Teoria protónica de Brönsted e Lowry Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos das questões motivadoras que o introduzem. Ao solicitar aos alunos a resposta às questões‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. De acordo com as orientações do Programa, podem usar‑se contextos que ilustrem o contributo da Química na resolução de problemas ambientais como, por exemplo, nos setoresindustrial, energético, agrícola e de transportes, entre outros, envolvendo o tratamento de resíduos e a qualidade do ar e da água. Deve destacar‑se o conceito de ácido e de base segundo Brönsted e Lowry, referindo‑se historicamente a teoria de Arrhenius, mostrando o papel das teorias na construção do conhecimento científico. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M8 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 28 3/30/16 3:09 PM 29 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 96 e 97 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 1 e 2 - pág. 141 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M8 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Observações: Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 29 3/30/16 3:09 PM 30 D2. Reações em sistemas aquosos SD1. Reações ácido-base 1.2. Acidez e basicidade de soluções M9 Questão motivadora Como se relacionam quantitativamente a concentração hidrogeniónica de uma solução e o seu valor de pH? Conteúdos Metas Curriculares Acidez e basicidade de soluções ■ a escala de Sorensen ■ o pH e concentração hidrogeniónica ■ Relacionar quantitativamente a concentração hidrogeniónica de uma solução e o seu valor de pH. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 101 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 101 e 102 ■ Aplique o que aprendeu, questão 3 - pág. 141 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M9 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 98 a 102 e-Manual Premium ■ PowerPoint M9 ■ Animação: Escala de pH Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M9 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 101 e 102 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questão 3 - pág. 141 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M9 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Observações: Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 30 3/30/16 3:09 PM 31 D2. Reações em sistemas aquosos SD1. Reações ácido-base 1.3. Autoionização da água M10 Questão motivadora Como se caracteriza a equação química de autoionização da água? Conteúdos Metas Curriculares Autoionização da água ■ o produto iónico da água ■ a relação entre as concentrações de H3O + e de OH− ■ o efeito da temperatura na autoionização da água ■ Caracterizar a autoionização da água fazendo referência às espécies químicas envolvidas nesta reação e a sua extensão. ■ Relacionar a extensão da reação da autoionização da água com o produto iónico da água, identificando‑o com a constante de equilíbrio para essa reação. ■ Relacionar as concentrações do ião H3O + e do ião OH− resultantes da autoionização da água. ■ Prever, com base no Princípio de Le Châtelier, o efeito da variação da temperatura na autoionização da água. ■ Relacionar as concentrações dos iões H3O + e OH−, bem como os valores de pH e pOH, para soluções ácidas, básicas e neutras. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 107 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 107 e 108 ■ Aplique o que aprendeu, questões 4 e 5 - pág. 142 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M10 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 103 a 108 e-Manual Premium ■ PowerPoint M10 ■ Animação: Reação da autoionização da água Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M10 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 107 e 108 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 4 e 5 - pág. 142 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M10 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Observações: Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 31 3/30/16 3:09 PM 32 D2. Reações em sistemas aquosos SD1. Reações ácido-base 1.4. Ácidos e bases em soluções aquosas M11 Questão motivadora Como se caracterizam as reações de ionização de ácidos e bases em água? Conteúdos Metas Curriculares Ácidos e bases em soluções aquosas ■ ionização de ácidos e de bases em água ■ pares conjugados ácido‑base ■ espécies químicas anfotéricas ■ Explicitar os significados de ionização (de ácidos e algumas bases) e de dissociação de sais (incluindo hidróxidos), diferenciando ionização de dissociação. ■ Explicar o que é um par conjugado ácido‑base, dando exemplos de pares conjugados ácido‑base. ■ Interpretar o significado de espécie química anfotérica. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 116 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 116 e 117 ■ Aplique o que aprendeu, questões 6 e 7 - págs. 142 e143 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M11 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Recursos de aula Manual – págs. 109 a 117 e-Manual Premium ■ PowerPoint M11 ■ Animação: Ionização e dissociação Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M11 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). 4. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 116 e 117 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 6 e 7 - págs. 142 e 143 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M11 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Observações: Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 32 3/30/16 3:09 PM 33 D2. Reações em sistemas aquosos SD1. Reações ácido-base 1.5. Constantes de acidez e de basicidade e força relativa de ácidos e de bases M12 Questão motivadora Como se relaciona, através das constantes de equilíbrio, a força de um ácido e de uma base? Conteúdos Metas Curriculares ■ Constantes de acidez e de basicidade ■ Força relativa de ácidos e de bases ■ Escrever equações químicas que representam reações de ionização de um ácido, ou de uma base, e as respetivas expressões das constantes de acidez ou de basicidade. ■ Relacionar os valores das constantes de acidez de diferentes ácidos (ou as constantes de basicidade de diferentes bases) com a extensão das respetivas ionizações. ■ Explicar por que razão as soluções de ácidos fracos têm valores de pH mais elevados do que os das soluções de ácidos fortes de igual concentração. ■ Determinar o pH de soluções de ácidos (ou bases) fortes a partir da respetiva concentração e vice‑versa. ■ Determinar concentrações de equilíbrio das espécies químicas envolvidas na ionização de ácidos monopróticos fracos (ou de bases) a partir do pH, constante de acidez (ou basicidade) e estequiometria da reação. ■ Relacionar as constantes de acidez e de basicidade para um par conjugado ácido‑base. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 123 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 123 e 124 ■ Aplique o que aprendeu, questões 8 e 9 - págs. 143 e 144 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M12 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Caderno de Laboratório: ■ AL 2.1 Constante de acidez - págs. 16 a 19 Caderno de Laboratório - Guia do Professor: ■ Exploração da AL 2.1 - págs. 78 a 81 ■ Questionário Laboratorial 3 - págs. 82 e 83 Recursos de aula Manual – págs. 118 a 124 e-Manual Premium ■ PowerPoint M12 ■ Tutorial AL 2.1: Constante de acidez ■ Simulação: Equilíbrio ácido‑base ■ Tutorial: Força relativa de ácidos e bases ■ Tutorial: Concentrações de equilíbrio na ionização de ácidos ■ Tutorial: Constantes de acidez e de basicidade de um par ácido‑base conjugado ■ Animação: Constantes de acidez e de basicidade Caderno de Atividades À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz. Ao solicitar aos alunos a resposta à questão‑problema, proporciona‑se uma oportunidade de levantar eventuais conceções alternativas dos alunos e avaliar os pré‑requisitos essenciais à lecionação dos conhecimentos científicos a estudar, já abordados - ver planificação Articulação curricular vertical. Assim, a partir do diagnóstico do nível de formulação inicial dos conceitos a estudar, será possível definir/aferir as estratégias mais adequadas para chegar ao nível de formulação desejado dos mesmos conceitos, indo ao encontro das metas referidas. 2. Através do diálogo orientado professor(a)‑alunos, explorar o PowerPoint M12 em articulação com as informações contidas no Manual e os recursos do e‑Manual. 3. Após explorar todos os conteúdos previstos para este módulo, solicitar aos alunos a leitura da Síntese de conteúdos, que resume os assuntos/conteúdos estudados ao longo do módulo, indo diretamente ao encontro das metas definidas no Programa (nível de formulação desejável). EQ11DP – 03 Planificações por módulo Pl an ifi ca çõ es EQ 11 D P © P or to E di to ra EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 33 3/30/16 3:09 PM 34 4. Realização da atividade laboratorial AL 2.1 Constante de acidez: ■ AL 2.1 no Caderno do Laboratório - págs. 16 a 19 De acordo com as características dos alunos e/ou eventuais constrangimentos associados, nomeadamente as condições físicas da escola, complementar a exploração da atividade laboratorial explorando o vídeo tutorial da AL 2.1 presente no e‑Manual. 5. De acordo com o ritmo de aprendizagem dos alunos, propor, no momento mais oportuno, na sala de aula e/ou para trabalho de casa, a resolução de: üü Verifique o que aprendeu - págs. 118 e 124 do Manual üü Aplique o que aprendeu, questões 8 e 9 - págs. 143 e 144 do Manual üü Caderno de Atividades, exercícios referentes ao módulo M12 üü Caderno de Laboratório – Guia do Professor, Questionário Laboratorial 3 - págs. 82 e 83 üü À Prova de Exame, questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Observações: Planificações por módulo EQ 11D P © Porto Editora EQ11DP_20153724_P001_051_CImg.indd 34 3/30/16 3:09 PM 35 D2. Reações em sistemas aquosos SD1. Reações ácido-base 1.6. Titulação ácido-base M13 Questão motivadora Como se caracteriza uma titulação ácido-base? Conteúdos Metas Curriculares Titulação ácido‑base ■ neutralização ■ ponto de equivalência ■ indicadores ácido‑base ■ Interpretar o significado de neutralização associando‑o à reação entre os iões H3O + e OH− durante uma reação ácido‑base. ■ Associar o ponto de equivalência de uma titulação à situação em que nenhum dos reagentes se encontra em excesso. ■ Associar indicador ácido‑base a um par conjugado ácido‑base em que as formas ácidas e básicas são responsáveis por cores diferentes. Atividades propostas Manual: ■ Análise da Síntese de conteúdos - pág. 129 ■ Verifique o que aprendeu - págs. 129 e 130 ■ Aplique o que aprendeu, questões 10 e 11 - pág. 144 Caderno de Atividades: ■ Exercícios referentes ao módulo M13 À Prova de Exame: ■ Questões incluídas do domínio 2 - Química 11 Caderno de Laboratório: ■ AL 2.2 Titulação ácido‑base - págs. 20 a 24 Caderno de Laboratório - Guia do Professor: ■ Exploração da AL 2.2 - págs. 84 a 88 ■ Questionário Laboratorial 4 - págs. 89 e 90 Recursos de aula Manual – págs. 125 a 130 e-Manual Premium ■ PowerPoint M13 ■ Tutorial AL 2.2: Titulação ácido‑base ■ Simulação: Titulação ácido‑base ■ Tutorial: Reação de neutralização Caderno de Atividades Caderno de Laboratório À Prova de Exame Sugestões metodológicas: 1. Iniciar o módulo com a apresentação aos alunos da questão motivadora que o introduz.
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