Plano de Aula | Metodologia Ativa | Mol: Quantidade de matéria

Premissas: Este Plano de Aula Ativo pressupõe: uma aula de 100 minutos de duração, estudo prévio dos alunos tanto com o Livro, quanto com o início do desenvolvimento do Projeto e que uma única atividade (dentre as três sugeridas) será escolhida para ser realizada durante a aula, já que cada atividade é pensada para tomar grande parte do tempo disponível.

Objetivos

Duração: (5 - 10 minutos)

A etapa de Objetivos é essencial para direcionar o foco dos alunos e do professor nas competências específicas que serão desenvolvidas durante a aula. Ao estabelecer claramente o que se espera alcançar, os alunos podem preparar-se melhor e participar ativamente das atividades práticas em sala, consolidando o aprendizado prévio e aplicando de forma significativa os conceitos teóricos do mol.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a compreender o conceito de mol como uma unidade de medida na química.

2. Habilitar os alunos a realizar cálculos de quantidade de matéria em mols e a associar essa quantidade com a quantidade de átomos, íons ou moléculas.

Objetivos secundários:

1. Desenvolver o pensamento crítico dos alunos ao questionar e explorar as implicações do conceito de mol em diferentes contextos químicos.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A etapa de Introdução tem como finalidade engajar os alunos e conectar o conhecimento prévio adquirido em casa com situações reais e relevantes. Através das situações-problema, os alunos são incentivados a pensar criticamente e a aplicar os conceitos de mol de maneira prática. A contextualização visa mostrar a importância do conceito de mol no mundo real, aumentando o interesse e a relevância do tópico para os alunos.

Situações Problema

1. Imagine que você é um químico em um laboratório e precisa misturar substâncias em quantidades precisas para uma reação. Se uma receita química pede 0,5 mol de um composto, como você converteria essa quantidade em uma medida prática que pudesse ser pesada?

2. Um estudante de química está tentando entender por que uma reação química não está ocorrendo conforme o esperado, mesmo que todos os reagentes estejam corretamente pesados. Ele se depara com a informação de que a proporção correta de reagentes é 2:1 em mols, mas os reagentes estão sendo medidos em gramas. Como você ajudaria esse aluno a verificar se a proporção em mols está correta?

Contextualização

O conceito de mol não é apenas um cálculo abstrato; ele tem aplicações práticas significativas na indústria, pesquisa e até em casa, por exemplo, na culinária. Compreender como as quantidades de reagentes são usadas em proporções molares pode ajudar a evitar erros graves em experimentos químicos ou aperfeiçoar receitas de cozinha. Além disso, a história por trás da descoberta do mol por Amedeo Avogadro, e como isso resolveu muitos problemas na química, pode inspirar os alunos a ver a ciência como uma disciplina viva e evolutiva.

Desenvolvimento

Duração: (70 - 75 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é projetada para permitir que os alunos apliquem de maneira prática e significativa o conhecimento prévio sobre o conceito de mol. Através de cenários lúdicos e desafiadores, os alunos são incentivados a pensar criticamente, a trabalhar em equipe e a desenvolver habilidades de resolução de problemas em um contexto que simula situações reais de trabalho em laboratórios ou indústrias. Esta abordagem não apenas solidifica o entendimento teórico do mol mas também prepara os alunos para aplicar esses conceitos em contextos práticos e profissionais.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - O Grande Desafio do Chef Químico

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar o conceito de mol para converter quantidades de reagentes de mols para gramas e realizar uma reação química.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos assumem o papel de chefs químicos em um concurso onde devem preparar a reação química perfeita. Eles recebem uma receita que especifica as quantidades de reagentes em mols, mas os reagentes estão disponíveis apenas em sua forma pura, não em mols. Os alunos devem calcular as massas necessárias dos reagentes para atingir a proporção correta e, em seguida, realizar a reação química.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Distribua a 'receita' da reação que eles devem preparar, especificando as quantidades em mols de cada reagente.

• Forneça as massas molares dos reagentes para cada grupo.

• Peça que cada grupo calcule as massas necessárias para os reagentes, convertendo de mols para gramas.

• Os alunos devem pesar os reagentes na balança e preparar a reação química.

• Cada grupo apresenta sua preparação e explica o raciocínio por trás dos cálculos realizados.

Atividade 2 - Missão Interplanetária: Explorando as Proporções Moleculares

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Utilizar o conceito de mol para converter quantidades de mols para massas práticas e resolver um problema realístico de engenharia química.

- Descrição: Os alunos são cientistas espaciais que devem calcular as quantidades de gases necessárias para uma missão interplanetária. Eles recebem a fórmula química do combustível, as proporções em mols e a massa molar dos gases envolvidos. O desafio é determinar quantos quilogramas de cada gás são necessários para encher os tanques da nave, garantindo a proporção correta para a reação de combustão.

- Instruções:

• Forme grupos de até 5 alunos e distribua a fórmula química do combustível e as proporções em mols.

• Forneça a massa molar de cada gás.

• Desafie os alunos a calcular as massas necessárias de cada gás, convertendo de mols para quilogramas.

• Peça que realizem os cálculos e preparem um relatório explicando suas descobertas e o processo utilizado.

• Cada grupo apresenta seu relatório para a classe.

Atividade 3 - O Laboratório Misterioso: Resolvendo o Enigma Químico

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desenvolver habilidades de análise e dedução através do uso de quantidades molares para identificar substâncias desconhecidas.

- Descrição: Os alunos entram em um laboratório fictício onde encontram uma série de substâncias, cada uma com uma etiqueta que indica a quantidade de mols presente. O desafio é descobrir o que cada substância é, utilizando suas propriedades químicas e as quantidades de mols para realizar cálculos e determinar as fórmulas químicas.

- Instruções:

• Divida a sala em grupos de até 5 alunos e apresente o 'laboratório' com as substâncias e suas quantidades em mols.

• Forneça aos alunos as massas molares das substâncias comuns.

• Desafie os alunos a deduzir a identidade das substâncias realizando cálculos para determinar as fórmulas químicas.

• Peça que cada grupo elabore um pequeno relatório explicando as técnicas utilizadas e suas conclusões.

• Cada grupo apresenta seu relatório e suas descobertas para a classe.

Retorno

Duração: (15 - 20 minutos)

A finalidade desta etapa é permitir que os alunos articulem e reflitam sobre o que aprenderam, consolidando o conhecimento através do compartilhamento de experiências. A discussão em grupo ajuda a identificar lacunas no entendimento e promove uma compreensão mais profunda do conceito de mol, além de desenvolver habilidades de comunicação e argumentação científica. Este retorno coletivo também serve para avaliar o impacto das atividades práticas na aprendizagem dos alunos.

Discussão em Grupo

Ao final das atividades, reúna todos os alunos para uma discussão em grupo. Inicie a discussão com uma breve introdução: 'Vamos agora refletir sobre o que aprendemos e como aplicamos o conceito de mol nas atividades. Cada grupo terá a oportunidade de compartilhar seus insights e descobertas. Lembre-se de enfatizar tanto os sucessos quanto as dificuldades encontradas, pois ambos são importantes para o nosso aprendizado.'

Perguntas Chave

1. Quais foram os maiores desafios ao converter as quantidades de mols para massas e vice-versa nas atividades realizadas?

2. Como a compreensão do conceito de mol ajudou na resolução dos problemas propostos?

3. Houve alguma situação em que a teoria não se aplicou como esperado? Se sim, como isso foi resolvido?

Conclusão

Duração: (10 - 15 minutos)

A etapa de Conclusão tem como objetivo consolidar o aprendizado, garantindo que os alunos possam vincular os conteúdos teóricos com as atividades práticas realizadas em sala. Além disso, visa reforçar a relevância do conceito de mol, mostrando sua aplicabilidade e importância no contexto diário e profissional. Esta reflexão final ajuda a fortalecer o entendimento dos alunos e a prepará-los para futuras aplicações do conhecimento químico.

Resumo

Nesta etapa final da aula, o professor deve resumir os principais pontos abordados sobre o conceito de mol, reforçando as técnicas de cálculo e conversão entre mols e massas. É essencial recapitular as atividades realizadas, destacando as soluções encontradas e os desafios superados pelos alunos.

Conexão com a Teoria

Durante a aula, a conexão entre a teoria estudada previamente e as atividades práticas foi claramente estabelecida. Os alunos puderam ver como o conceito de mol é aplicado em cenários reais, como na indústria e em laboratórios, através de exemplos práticos que simulavam situações do cotidiano ou da pesquisa científica.

Fechamento

Por fim, é crucial destacar a importância do conceito de mol no mundo real. Compreender e dominar a conversão entre quantidades molares e massas permite aos estudantes não só realizar cálculos químicos mais precisos, mas também entender melhor processos industriais e até aplicar esse conhecimento em atividades do dia a dia, como na culinária.