Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender o conceito de reações de oxirredução, ou reações redox, e como elas ocorrem no nível atômico.
2. Ser capaz de identificar as espécies que sofrem oxidação e redução em uma reação redox e determinar o número de oxidação de cada átomo na equação química.
3. Praticar o balanceamento de equações redox usando o método do número de oxidação e o método do íon-elétron (ou método das meias-reações).

Objetivos Secundários:

• Desenvolver habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas através da aplicação de conceitos teóricos para resolver problemas práticos.
• Promover a colaboração e a comunicação efetiva entre os alunos através de atividades de aprendizado em grupo.
• Estimular a autoaprendizagem e a pesquisa independente, incentivando os alunos a explorar mais sobre o tópico além do conteúdo apresentado em sala de aula.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de conceitos prévios: O professor deve começar a aula relembrando os conceitos de oxidação e redução, introduzidos em aulas anteriores. É importante explicar que esses processos não ocorrem de maneira isolada, mas sim juntos em uma mesma reação, caracterizando uma reação de oxirredução. O professor pode usar exemplos simples (como a oxidação do ferro) para ilustrar esses conceitos. (3 - 5 minutos)

2. Situações-problema: Em seguida, o professor deve apresentar duas situações-problema que serão o ponto de partida para a teoria que será apresentada. A primeira pode ser a reação entre o cobre e o ácido nítrico, e a segunda pode ser a reação entre o permanganato de potássio e o ácido clorídrico. O professor deve questionar os alunos sobre o que eles acham que está ocorrendo nessas reações e como eles poderiam determinar quais átomos estão se oxidando e quais estão se reduzindo. (3 - 5 minutos)

3. Contextualização: O professor deve então contextualizar a importância do tema, explicando como as reações redox são fundamentais em diversos processos químicos que ocorrem no dia a dia, como na respiração celular, na oxidação de alimentos, na corrosão de metais, entre outros. O professor pode ainda mencionar algumas aplicações práticas, como o uso de reações redox em baterias, pilhas e células de combustível. (2 - 3 minutos)

4. Introdução do tópico: Finalmente, o professor deve introduzir o tópico da aula - equações redox - e despertar o interesse dos alunos pelo assunto. O professor pode fazer isso contando a história de como as equações redox foram desenvolvidas e como elas revolucionaram o campo da química. Outra estratégia é apresentar algumas curiosidades, como o fato de que o oxigênio que respiramos é produto de uma reação redox que ocorre nas plantas durante a fotossíntese. (2 - 3 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade "Detetives das Reações Redox" (10 - 12 minutos):

   • O professor deve dividir a turma em grupos de até 5 alunos e distribuir para cada grupo um conjunto de cartões. Cada cartão contém uma equação química e uma breve descrição de uma situação em que essa reação poderia ocorrer (por exemplo: "durante a corrosão de um prego" ou "na queima de uma vela").
   • O desafio para os grupos é identificar as espécies que sofrem oxidação e redução em cada equação, determinar o número de oxidação de cada átomo na equação e balancear a equação.
   • O professor deve orientar os grupos, ajudando-os a aplicar os conceitos teóricos na prática. Ele deve circular pela sala, incentivando a discussão e o raciocínio crítico entre os alunos.
   • Após um tempo determinado, cada grupo deve apresentar suas respostas para a turma. O professor deve corrigir as falhas e reforçar os conceitos aprendidos.

2. Atividade "Construindo uma Pilha" (10 - 12 minutos):

   • Ainda em grupos, os alunos receberão um kit para montagem de uma pilha simples. O kit deve conter dois eletrodos (por exemplo, um prego de ferro e uma moeda de cobre), um fio condutor, um multímetro e uma solução eletrolítica (como água salgada ou suco de limão).
   • O desafio para os grupos é fazer a pilha funcionar, ou seja, fazer com que os elétrons fluam do prego para a moeda. Para isso, eles devem identificar qual eletrodo é o ânodo (onde ocorre a oxidação) e qual é o cátodo (onde ocorre a redução). Eles também devem determinar a voltagem da pilha, medindo a diferença de potencial entre os eletrodos com o multímetro.
   • O professor deve orientar os grupos durante a atividade, explicando os conceitos envolvidos e ajudando a resolver eventuais dificuldades. Ele deve enfatizar que a pilha que eles estão construindo é um exemplo prático de uma reação redox.
   • Após a Conclusão da atividade, os grupos devem apresentar para a turma suas pilhas funcionando. O professor deve conduzir uma discussão para reforçar os conceitos aprendidos e para que os alunos possam compartilhar suas experiências e observações.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Discussão em Grupo (3 - 4 minutos):

   • O professor deve convidar cada grupo para compartilhar suas soluções ou conclusões a partir das atividades "Detetives das Reações Redox" e "Construindo uma Pilha".
   • Cada grupo terá até 3 minutos para apresentar. Durante as apresentações, o professor deve incentivar os outros alunos a fazerem perguntas e comentários, promovendo assim um ambiente de discussão e aprendizado colaborativo.
   • O professor deve fazer intervenções pontuais para corrigir possíveis equívocos e reforçar os conceitos principais.

2. Conexão com a Teoria (2 - 3 minutos):

   • Após todas as apresentações, o professor deve fazer uma síntese, conectando as atividades práticas com a teoria apresentada no início da aula.
   • Ele deve destacar como as atividades ajudaram a ilustrar e a consolidar os conceitos de reações redox, espécies que sofrem oxidação e redução, número de oxidação e balanceamento de equações redox.
   • O professor pode utilizar exemplos das atividades para reforçar a importância dos conceitos teóricos na resolução de problemas práticos.

3. Reflexão Individual (2 - 3 minutos):

   • Para finalizar a aula, o professor deve propor que os alunos reflitam individualmente sobre o que aprenderam.
   • Ele deve fazer perguntas como: "Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?" e "Quais questões ainda não foram respondidas?".
   • O professor deve dar um minuto para que os alunos pensem e, em seguida, solicitar que alguns alunos compartilhem suas respostas com a turma.
   • O professor deve encorajar os alunos a expressarem suas dúvidas, inquietações e sugestões, promovendo assim um ambiente de aprendizado aberto e respeitoso.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo dos Conteúdos (2 - 3 minutos):

   • O professor deve fazer um resumo dos principais pontos abordados durante a aula. Ele deve recapitular o conceito de reações redox, a identificação das espécies que sofrem oxidação e redução, o cálculo do número de oxidação e o balanceamento de equações redox.
   • Esse momento é crucial para consolidar o aprendizado e para garantir que todos os alunos tenham entendido os conceitos fundamentais. O professor pode usar exemplos práticos e analogias para tornar a explicação mais clara e memorável.

2. Conexão entre Teoria e Prática (1 - 2 minutos):

   • O professor deve destacar como as atividades práticas realizadas durante a aula ajudaram a ilustrar e a aplicar os conceitos teóricos.
   • Ele deve reforçar que a compreensão das reações redox não se limita a saber a teoria, mas também a saber aplicá-la para resolver problemas práticos, como o balanceamento de equações e a identificação das espécies que sofrem oxidação e redução.

3. Materiais Complementares (1 - 2 minutos):

   • O professor deve sugerir materiais para estudo complementar, como livros, sites, vídeos e aplicativos que abordem o tema de reações redox.
   • Ele pode recomendar, por exemplo, a leitura de capítulos específicos de livros didáticos de química, a consulta a sites de universidades renomadas que disponibilizam aulas e materiais online, a visualização de vídeos explicativos no YouTube e a utilização de aplicativos de química que permitem a prática do balanceamento de equações redox.

4. Importância do Assunto (1 minuto):

   • Por fim, o professor deve reforçar a importância do estudo das reações redox para o cotidiano dos alunos.
   • Ele pode destacar que essas reações estão presentes em diversos processos químicos que ocorrem no dia a dia, como na respiração celular, na oxidação de alimentos, na corrosão de metais, entre outros.
   • Além disso, o professor pode mencionar que o entendimento das reações redox é fundamental para a compreensão de outros tópicos de química, como a eletroquímica e a estequiometria.