Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreensão do conceito de número de oxidação: O professor deve garantir que os alunos entendam o que é o número de oxidação, como ele é calculado e qual a sua importância no estudo da Química. Isso inclui a definição formal do número de oxidação e a compreensão de como ele é atribuído a cada átomo em uma fórmula química.

2. Identificação do número de oxidação em uma fórmula química: Os alunos devem ser capazes de identificar e calcular o número de oxidação para cada átomo em uma fórmula química. Isso implica em entender como as regras de atribuição de número de oxidação se aplicam em diferentes situações.

3. Aplicação do número de oxidação em reações químicas: Finalmente, os alunos devem ser capazes de usar o número de oxidação para prever e interpretar as mudanças que ocorrem durante uma reação química. Isso inclui a capacidade de identificar quais átomos estão sendo oxidados e quais estão sendo reduzidos.

Objetivos secundários:

• Desenvolver habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas ao aplicar o conceito de número de oxidação em diversos contextos.

• Estimular a participação ativa e o envolvimento dos alunos na aula, através de atividades práticas e discussões em grupo.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de conteúdos anteriores: O professor deve começar a aula relembrando conceitos importantes que são pré-requisitos para o entendimento do número de oxidação, como a estrutura do átomo, a formação de íons e a diferença entre reações de oxidação e redução. Isso pode ser feito através de perguntas direcionadas aos alunos para verificar o que eles já sabem e para identificar possíveis lacunas em seu conhecimento.

2. Situação-problema 1: "Oxidação de metais": Em seguida, o professor pode apresentar uma situação problema comum do dia a dia para despertar o interesse dos alunos no assunto. Por exemplo, a oxidação de metais como o ferro, que resulta na formação de ferrugem. O professor pode perguntar aos alunos se eles sabem o que é a ferrugem e por que ela se forma, e como isso está relacionado com a oxidação e o número de oxidação.

3. Situação-problema 2: "Pilhas e baterias": Outra situação problema que pode ser apresentada é o funcionamento de pilhas e baterias, que é baseado em reações de oxidação e redução. O professor pode perguntar aos alunos se eles sabem como as pilhas e baterias funcionam e o que isso tem a ver com o número de oxidação.

4. Contextualização da importância do assunto: O professor deve então explicar como o conceito de número de oxidação é fundamental para a compreensão de uma ampla gama de fenômenos químicos, desde a corrosão de metais até o funcionamento de pilhas e baterias, passando pela respiração celular e pela fotossíntese.

5. Introdução do tópico: Por fim, o professor deve introduzir o tópico da aula de maneira a despertar a curiosidade dos alunos. Por exemplo, ele pode falar sobre como o conceito de número de oxidação foi desenvolvido ao longo da história da Química e como ele é usado hoje para entender e controlar uma variedade de processos químicos, desde a produção de energia a partir de combustíveis até a síntese de medicamentos.

6. Curiosidade 1: "O número de oxidação do oxigênio no ar": Para ilustrar a relevância do conceito, o professor pode mencionar que o ar que respiramos é composto principalmente de nitrogênio e oxigênio. O nitrogênio é um gás muito estável, enquanto o oxigênio é um gás altamente reativo, que pode facilmente oxidar outros elementos. O professor pode perguntar aos alunos se eles sabem por que o oxigênio não nos faz mal, mesmo sendo um gás oxidante. A resposta está no número de oxidação do oxigênio no ar, que é zero. Isso significa que o oxigênio no ar não está oxidado nem reduzido, mas sim em seu estado elementar.

7. Curiosidade 2: "O número de oxidação do hidrogênio na água": Outra curiosidade que pode ser mencionada é que, embora o hidrogênio seja um elemento muito reativo, a água é uma substância estável. Isso ocorre porque o hidrogênio na água tem número de oxidação +1, enquanto o oxigênio tem número de oxidação -2. Quando o hidrogênio e o oxigênio se combinam para formar água, o hidrogênio é oxidado e o oxigênio é reduzido, o que torna a reação mais favorável.

Ao longo da Introdução, o professor deve encorajar os alunos a fazer perguntas e a expressar suas opiniões e ideias, de forma a promover a participação ativa e o envolvimento dos alunos na aula.

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Teoria: Número de Oxidação (10 - 12 minutos):

   1.1. Definição e conceito: O professor deve começar explicando que o número de oxidação (NOX) é uma ferramenta usada para determinar o estado de oxidação de um átomo em uma molécula ou íon. É uma maneira de quantificar a perda ou ganho de elétrons que um átomo sofre em uma reação química.

   1.2. Regras para atribuição do número de oxidação: O professor deve, então, apresentar as regras para a atribuição do número de oxidação:

    1.2.1. **Elementos livres e compostos neutros:** O número de oxidação de um elemento livre em seu estado fundamental é zero. O número de oxidação de um elemento em um composto neutro é igual à sua carga.
   
    1.2.2. **Íons monovalentes:** O número de oxidação de um íon monovalente é igual à sua carga.
   
    1.2.3. **Íons polivalentes:** Para íons polivalentes, o número de oxidação é a carga que o íon teria se todos os seus átomos estivessem em seu estado fundamental.
   

   1.3. Aplicação do número de oxidação: O professor deve, então, explicar como o número de oxidação é usado para identificar se um átomo está sendo oxidado (aumento do número de oxidação) ou reduzido (diminuição do número de oxidação) em uma reação química.

2. Prática 1: Atribuição do Número de Oxidação (5 - 7 minutos):

   2.1. Exemplos de atribuição de número de oxidação: O professor deve, então, apresentar alguns exemplos de fórmulas químicas e pedir aos alunos para atribuir o número de oxidação a cada átomo. O professor deve andar pela sala para verificar o progresso dos alunos e esclarecer quaisquer dúvidas que possam surgir.

3. Teoria: Oxidação e Redução (5 - 6 minutos):

   3.1. Definição de Oxidação e Redução: O professor deve, então, explicar que a oxidação é a perda de elétrons por um átomo, enquanto a redução é o ganho de elétrons por um átomo. O professor deve ilustrar esses conceitos usando exemplos de reações químicas, como a oxidação do ferro para formar ferrugem e a redução do oxigênio para formar água.

4. Prática 2: Identificação de Oxidação e Redução (5 - 7 minutos):

   4.1. Exemplos de oxidação e redução: O professor deve, então, apresentar alguns exemplos de reações químicas e pedir aos alunos para identificar quais átomos estão sendo oxidados e quais estão sendo reduzidos. O professor deve andar pela sala para verificar o progresso dos alunos e esclarecer quaisquer dúvidas que possam surgir.

Durante o Desenvolvimento da aula, o professor deve promover a participação ativa dos alunos, incentivando-os a fazer perguntas e a expressar suas opiniões e ideias. O professor também deve fornecer feedback imediato aos alunos, corrigindo quaisquer erros e reforçando os conceitos corretos. Além disso, o professor deve fazer conexões entre a teoria e a prática, destacando a importância do número de oxidação na compreensão de fenômenos químicos e no planejamento de reações químicas.

Ao final do Desenvolvimento, os alunos devem ser capazes de atribuir o número de oxidação a cada átomo em uma fórmula química e de identificar quais átomos estão sendo oxidados e quais estão sendo reduzidos em uma reação química.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Revisão e síntese do conteúdo (3 - 4 minutos): O professor deve iniciar esta etapa fazendo um breve resumo dos principais conceitos abordados na aula, como a definição de número de oxidação, as regras para a sua atribuição, a diferença entre oxidação e redução, e a importância do número de oxidação na previsão e interpretação de reações químicas. O professor deve reforçar que o número de oxidação é uma ferramenta fundamental na Química, que permite entender e controlar uma ampla gama de fenômenos químicos, desde a corrosão de metais até o funcionamento de pilhas e baterias, passando pela respiração celular e pela fotossíntese.

2. Conexão da teoria com a prática (2 - 3 minutos): Em seguida, o professor deve reforçar como a aula conectou a teoria com a prática. Para isso, o professor pode revisitar os exemplos de atribuição de número de oxidação e de identificação de oxidação e redução que foram utilizados durante a aula. O professor deve destacar que a habilidade de atribuir o número de oxidação a cada átomo em uma fórmula química e de identificar quais átomos estão sendo oxidados e quais estão sendo reduzidos em uma reação química são habilidades práticas que os alunos podem usar para entender e prever o comportamento de substâncias e reações químicas na vida real.

3. Reflexão sobre a aprendizagem (2 - 3 minutos): O professor deve, então, incentivar os alunos a refletir sobre o que aprenderam na aula. Para isso, o professor pode fazer perguntas como:

   3.1. Pergunta 1: "Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?"

   3.2. Pergunta 2: "Quais questões ainda não foram respondidas?"

   3.3. Pergunta 3: "Como você pode aplicar o que aprendeu hoje em sua vida cotidiana?"

   O professor deve dar tempo suficiente para que os alunos reflitam sobre essas perguntas e compartilhem suas respostas com a turma. O professor deve valorizar todas as respostas, mesmo que não sejam as respostas "certas", pois o objetivo é estimular a reflexão e o pensamento crítico, e não avaliar a "correção" das respostas.

4. Feedback e dúvidas (1 - 2 minutos): Por fim, o professor deve abrir um espaço para que os alunos expressem suas dúvidas e perguntas sobre o conteúdo da aula. O professor deve dar feedback imediato a essas dúvidas e perguntas, esclarecendo quaisquer mal entendidos e fornecendo orientações adicionais, se necessário. O professor deve também encorajar os alunos a procurar ajuda fora da sala de aula, se necessário, e a continuar estudando o assunto, mesmo após o término da aula.

Ao final do Retorno, os alunos devem ter uma compreensão clara do que aprenderam na aula, de como a teoria se conecta com a prática, e de como podem continuar aprendendo e aplicando o conceito de número de oxidação em suas vidas. Além disso, o professor deve ter uma visão clara do que os alunos aprenderam e do que ainda precisam aprender, o que pode orientar o planejamento das próximas aulas.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo dos conteúdos abordados (2 - 3 minutos): O professor deve iniciar a Conclusão relembrando os principais pontos discutidos durante a aula. Ele deve destacar a definição de número de oxidação, as regras para a sua atribuição, a diferença entre oxidação e redução, e a importância do número de oxidação na previsão e interpretação de reações químicas. O professor deve enfatizar que o número de oxidação é uma ferramenta essencial na Química, que permite entender e controlar uma ampla gama de fenômenos químicos.

2. Conexão entre teoria, prática e aplicações (1 - 2 minutos): Em seguida, o professor deve explicar como a aula conectou a teoria, a prática e as aplicações. Ele deve ressaltar que a atribuição do número de oxidação a cada átomo em uma fórmula química e a identificação de quais átomos estão sendo oxidados e quais estão sendo reduzidos em uma reação química são habilidades práticas que os alunos podem usar para entender e prever o comportamento de substâncias e reações químicas no mundo real.

3. Materiais extras para estudo (1 - 2 minutos): O professor deve, então, sugerir alguns materiais extras para que os alunos aprofundem seu estudo sobre o número de oxidação. Esses materiais podem incluir livros didáticos, sites educacionais, vídeos explicativos e exercícios de fixação. O professor deve encorajar os alunos a revisar o conteúdo da aula e a explorar esses materiais, pois isso pode ajudá-los a consolidar seu entendimento do número de oxidação.

4. Relevância do número de oxidação para a vida cotidiana (1 minuto): Por fim, o professor deve destacar a importância do número de oxidação para a vida cotidiana. Ele pode relembrar exemplos mencionados durante a aula, como a oxidação de metais, o funcionamento de pilhas e baterias, a respiração celular e a fotossíntese. O professor deve enfatizar que o número de oxidação não é apenas um conceito abstrato, mas uma ferramenta prática que nos ajuda a entender e a controlar uma variedade de processos químicos que ocorrem ao nosso redor.

Ao final da Conclusão, os alunos devem ter uma visão clara e abrangente do conceito de número de oxidação, de sua importância na Química, e de como podem continuar aprendendo e aplicando esse conceito em suas vidas. Além disso, o professor deve ter fornecido orientações claras e úteis para que os alunos aprofundem seu estudo sobre o número de oxidação.