Objetivos (5 - 10 minutos)

1. Compreender os fundamentos da eletroquímica: Os alunos devem ser capazes de entender os conceitos básicos da eletroquímica, incluindo reações de oxirredução, eletrodo, eletrólito, corrente elétrica, potencial elétrico e potencial de eletrodo.

2. Aplicar a eletroquímica em situações práticas: Os alunos devem ser capazes de aplicar os conceitos de eletroquímica em situações práticas, como na utilização de pilhas, baterias e eletrólise.

3. Desenvolver habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas: Os alunos devem ser capazes de analisar problemas relacionados à eletroquímica, identificar as informações relevantes, aplicar os conceitos aprendidos e chegar a uma solução.

Objetivos secundários:

• Estimular a curiosidade e o interesse pela química: O professor deve buscar despertar o interesse dos alunos pela química, mostrando como os conceitos teóricos podem ser aplicados em situações práticas do dia a dia.

• Promover o trabalho em equipe e a comunicação: Durante as atividades práticas, os alunos devem ser incentivados a trabalhar em equipe, compartilhando ideias e discutindo as soluções encontradas.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de conceitos prévios: O professor deve iniciar a aula relembrando os conceitos de oxirredução, corrente elétrica, potencial elétrico e eletrólise, que são fundamentais para a compreensão da eletroquímica. Esta revisão pode ser feita através de uma rápida discussão em sala de aula, questionando os alunos sobre o que eles lembram desses conceitos e esclarecendo possíveis dúvidas.

2. Situações-problema iniciais: O professor pode, então, apresentar duas situações-problema para despertar o interesse dos alunos no assunto:

   • Situação 1: "Por que a pilha do controle remoto nunca acaba, mas a bateria do celular precisa ser recarregada frequentemente?"
   • Situação 2: "Como é possível a produção de alumínio a partir da bauxita, que é um minério muito abundante na natureza, mas que não é encontrado na forma metálica?"

3. Contextualização: O professor deve explicar que a eletroquímica é uma área da química que estuda a relação entre as reações químicas e a eletricidade, e que é fundamental para o funcionamento de muitos dispositivos do nosso cotidiano, como pilhas, baterias, eletrodomésticos, entre outros.

4. Introdução ao tópico: Para introduzir o tópico e captar a atenção dos alunos, o professor pode compartilhar algumas curiosidades e aplicações da eletroquímica:

   • Curiosidade 1: "Você sabia que a eletroquímica é a base do funcionamento de muitos tratamentos de água potável e de esgoto, ajudando a purificar a água que consumimos e a tratar os resíduos que produzimos?"
   • Curiosidade 2: "Você sabia que a eletroquímica também está presente em processos industriais importantes, como a galvanização, que é o revestimento de metais com uma camada de outro metal para protegê-los da corrosão?"

Ao final desta etapa, os alunos devem estar preparados para aprofundar seus conhecimentos sobre a eletroquímica e resolver as situações-problema propostas.

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade prática "Construindo uma pilha":

   • Materiais necessários: Fios de cobre, clipes, limões, zinco (moedas de 1 centavo ou pregos), lâmpada pequena de LED.
   • Procedimento: Os alunos, divididos em grupos, receberão os materiais necessários para a montagem de uma pilha de limão. Cada grupo deve conectar um fio de cobre a um clipe de cada lado da lâmpada de LED e, em seguida, mergulhar os clipes em dois limões diferentes. Depois, devem conectar um fio de zinco a um dos clipes e, em seguida, mergulhar o zinco no limão. A lâmpada de LED deve acender, demonstrando o funcionamento de uma pilha.
   • Explicação: O professor deve orientar os alunos a observar o que acontece quando a pilha é montada e a lâmpada é conectada. Deve-se discutir as reações químicas que ocorrem no limão, com o zinco liberando elétrons e o cobre capturando esses elétrons, criando um fluxo de elétrons, ou corrente elétrica. Isso demonstra o princípio da eletroquímica, onde reações químicas são convertidas em energia elétrica.

2. Atividade prática "Eletrólise da água":

   • Materiais necessários: Água, sal, dois copos de vidro, dois pedaços de fio de cobre, duas hastes de grafite (ou lápis sem a parte de madeira), fonte de corrente contínua (bateria de 9V ou carregador de celular).
   • Procedimento: Em seguida, os alunos devem encher os copos de vidro com água salgada. Em um dos copos, devem colocar uma haste de grafite e no outro, uma haste de cobre. Em seguida, devem conectar as hastes de grafite e cobre a cada extremidade da fonte de corrente contínua. Com o tempo, eles verão bolhas de gás saindo das hastes. Aqueles que estiverem na haste de grafite são de oxigênio e aqueles na haste de cobre são de hidrogênio.
   • Explicação: O professor deve explicar que a eletrólise é uma reação não espontânea que ocorre quando uma corrente elétrica é passada por um eletrólito. No caso da água, a eletrólise produz oxigênio e hidrogênio, uma reação fundamental para a produção de hidrogênio, uma fonte de energia limpa.

3. Discussão em grupo "Eletroquímica no cotidiano":

   • Materiais necessários: Folhas de papel, canetas.
   • Procedimento: Para finalizar a etapa de Desenvolvimento, os alunos devem discutir em grupo outras aplicações da eletroquímica no cotidiano e anotar suas descobertas em uma folha de papel.
   • Explicação: O professor deve andar pela sala, ouvindo as discussões dos grupos e esclarecendo dúvidas. Após um tempo determinado, cada grupo deve compartilhar suas descobertas com a classe. Isso ajudará a reforçar os conceitos aprendidos e a aplicá-los em situações reais.

Ao final desta etapa, os alunos devem ter uma compreensão mais profunda da eletroquímica e serem capazes de aplicar esses conceitos em situações práticas.

Retorno (10 - 15 minutos)

1. Discussão em grupo (5 - 7 minutos):

   • Procedimento: O professor deve solicitar que cada grupo compartilhe suas soluções e conclusões com a classe. Cada grupo terá um tempo máximo de 3 minutos para apresentar. Durante as apresentações, os outros alunos devem ser incentivados a fazer perguntas e comentários, promovendo um ambiente de debate e troca de ideias.
   • Objetivo: Esta etapa tem como objetivo permitir que os alunos aprendam uns com os outros, expondo diferentes perspectivas e abordagens para a resolução dos problemas propostos. Além disso, a discussão em grupo ajuda a reforçar os conceitos aprendidos, uma vez que os alunos são incentivados a explicar suas soluções para a classe.

2. Conexão com a teoria (3 - 5 minutos):

   • Procedimento: Após as apresentações, o professor deve retomar os conceitos teóricos discutidos no início da aula e fazer conexões com as soluções apresentadas pelos grupos. O professor deve destacar como a teoria da eletroquímica foi aplicada na prática e quais foram os resultados obtidos.
   • Objetivo: Esta etapa tem como objetivo reforçar a ligação entre a teoria e a prática, mostrando aos alunos como os conceitos teóricos podem ser aplicados em situações reais. Além disso, ela permite ao professor identificar possíveis lacunas no entendimento dos alunos e esclarecer quaisquer dúvidas restantes.

3. Reflexão individual (2 - 3 minutos):

   • Procedimento: Por fim, o professor deve propor que os alunos reflitam individualmente sobre o que foi aprendido na aula. O professor pode fazer perguntas como: "Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje?" e "Quais questões ainda não foram respondidas?" Os alunos devem anotar suas respostas em um pedaço de papel.
   • Objetivo: Esta etapa tem como objetivo encorajar os alunos a serem autônomos em seu processo de aprendizagem, refletindo sobre o que foi aprendido e identificando possíveis áreas de melhoria. As respostas dos alunos podem ser usadas pelo professor para ajustar o planejamento das próximas aulas, focando nos tópicos que ainda não foram compreendidos.

Ao final desta etapa, os alunos devem ter consolidado seus conhecimentos sobre eletroquímica, compreendendo os conceitos fundamentais e sendo capazes de aplicá-los em situações práticas. Além disso, eles devem ter desenvolvido habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas, e estar motivados para aprofundar seus estudos no assunto.

Conclusão (5 - 10 minutos)

1. Resumo dos principais pontos (2 - 3 minutos):

   • O professor deve fazer um resumo dos principais pontos discutidos durante a aula, reiterando os conceitos fundamentais da eletroquímica, como reações de oxirredução, eletrodo, eletrólito, corrente elétrica, potencial elétrico e potencial de eletrodo.
   • Deve-se também destacar as aplicações práticas da eletroquímica, como o funcionamento de pilhas e baterias e a eletrólise da água, e como estes processos estão presentes em nosso cotidiano.

2. Conexão entre teoria, prática e aplicações (1 - 2 minutos):

   • O professor deve enfatizar como a aula conectou a teoria da eletroquímica com a prática, através das atividades de construção de pilhas e eletrólise da água.
   • Deve-se também ressaltar como as aplicações da eletroquímica, discutidas durante a aula, são exemplos concretos da teoria aprendida.

3. Materiais extras (1 - 2 minutos):

   • O professor pode sugerir materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre eletroquímica. Estes podem incluir livros, sites, vídeos e experimentos que complementam o conteúdo abordado na aula.
   • Por exemplo, o professor pode sugerir a leitura de capítulos de livros didáticos de química, a exploração de sites de instituições de pesquisa em química, a visualização de vídeos explicativos sobre eletroquímica e a realização de experimentos simples em casa, sob supervisão de um adulto.

4. Importância do assunto (1 - 2 minutos):

   • Por fim, o professor deve reforçar a importância do assunto para o dia a dia dos alunos, lembrando-os de como a eletroquímica está presente em diversos aspectos de suas vidas.
   • Deve-se também ressaltar a relevância da eletroquímica para a sociedade e para o Desenvolvimento científico e tecnológico, mencionando, por exemplo, as aplicações em energia renovável, como a produção de hidrogênio, e em processos industriais, como a galvanização e o tratamento de água e esgoto.

Ao final desta etapa, os alunos devem ter consolidado seus conhecimentos sobre eletroquímica, compreendendo a importância do assunto e sentindo-se motivados para continuar explorando o tema.