Objetivos (5 - 10 minutos)

1. Compreender o conceito de pressão osmótica e sua aplicação no cálculo da concentração de soluto em uma solução.
2. Desenvolver habilidades para realizar cálculos de pressão osmótica em determinada solução, identificando a sua relação com a temperatura.
3. Relacionar a pressão osmótica com outros conceitos de propriedades coligativas e entender sua relevância no contexto químico e cotidiano.

Objetivos secundários:

a. Desenvolver habilidades de pensamento crítico ao analisar problemas e executar cálculos associados à pressão osmótica. b. Aplicar o conhecimento adquirido em situações práticas, criando conexões com situações do dia a dia onde a pressão osmótica está envolvida.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. O professor deve começar relembrando os alunos sobre os conceitos de propriedades coligativas, pressão, soluções e osmose. É importante reforçar o entendimento sobre como a osmose ocorre e relembrar o conceito de soluto e solvente em uma solução. (3 - 5 minutos)

2. Em seguida, o professor deve apresentar duas situações problemas que irão nortear a aula. Por exemplo, perguntar aos alunos por que a água do mar é salgada e impossível de beber, ou por que as células não estouram quando colocadas em um meio de alta concentração. Estas perguntas são projetadas para estimular o pensamento crítico dos alunos e prepará-los para a discussão sobre pressão osmótica. (3 - 5 minutos)

3. Para contextualizar a importância do assunto, o professor pode citar exemplos reais onde a pressão osmótica é importante, como o processo de osmose reversa para dessalinização da água do mar, ou a manutenção do equilíbrio osmótico em células do corpo humano. Também pode mencionar como a pressão osmótica é usada na indústria alimentícia, como na conservação de alimentos através do processo de osmose. (3 - 5 minutos)

4. Para atrair a atenção dos alunos, o professor pode compartilhar curiosidades relacionadas ao tema. Por exemplo, como a pressão osmótica é crucial para a sobrevivência das plantas, permitindo que a água seja transportada do solo para as folhas. Outra curiosidade pode ser a explicação da técnica de osmose reversa usada na Estação Espacial Internacional para purificar a água. Estas curiosidades devem servir para mostrar aos alunos como a pressão osmótica é aplicada na vida real, aumentando o interesse deles pelo tópico. (3 - 5 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade "A viagem da água": (10 - 12 minutos)

   • O professor deve dividir a sala em grupos de cinco alunos e entregar a cada grupo uma folha com um desenho de uma planta com suas raízes no solo e suas folhas na parte de cima. O desenho deve ter um espaço vazio no meio, simbolizando o xilema, o tecido responsável pelo transporte de água na planta.
   • Cada grupo receberá um conjunto de pequenos discos de papel coloridos, representando moléculas de água, e um conjunto de discos de papel de outra cor, representando os solutos (sais minerais).
   • O desafio é colocar os discos de água e soluto no espaço vazio do desenho, de maneira que represente a pressão osmótica que ocorre nas plantas, levando água e solutos do solo para as folhas.
   • O professor deve orientar que a pressão osmótica ocorre de uma região de menor concentração de solutos (solo) para uma de maior concentração (folhas da planta). Assim, eles devem organizar os discos de forma que demonstre este fenômeno.
   • Após a atividade, cada grupo deverá apresentar seu desenho e explicar como representaram a pressão osmótica.

2. Atividade "Osmose na prática": (10 - 12 minutos)

   • O professor deverá preparar previamente uvas passas e copos com água pura e com água salgada.
   • Cada grupo receberá um copo com água pura e outro com água salgada, e algumas uvas passas.
   • O professor irá orientar para que os alunos coloquem algumas passas na água pura e outras na água salgada e observem o que acontece após alguns minutos.
   • O professor deve explicar que o fenômeno observado é a osmose, onde a água migra do meio menos concentrado (água pura) para o mais concentrado (uva passa), fazendo a uva passa inchar. Já na água salgada, a concentração é maior fora da uva passa, fazendo a água sair dela e a uva passa murchar.
   • Os alunos devem registrar suas observações e explicar o que aconteceu utilizando o conceito de pressão osmótica.

3. Atividade "Calculando a pressão osmótica": (5 - 7 minutos)

   • O professor deve distribuir um conjunto de problemas envolvendo cálculos de pressão osmótica para cada grupo resolver.
   • Os problemas devem envolver a aplicação da fórmula de pressão osmótica: π = n/V * R * T, onde π é a pressão osmótica, n é número de mols do soluto, V é o volume da solução em litros, R é a constante dos gases e T é a temperatura em Kelvin.
   • Os alunos devem trabalhar em conjunto para resolver os problemas, aplicando o conceito de pressão osmótica e as habilidades de cálculo desenvolvidas.
   • Ao final da atividade, o professor deve revisar as soluções com a classe, esclarecendo quaisquer dúvidas que possam surgir.

Retorno (10 - 15 minutos)

1. Compartilhando soluções e conclusões: (5 - 7 minutos)

   • O professor deve organizar um momento de compartilhamento, onde cada grupo terá até 3 minutos para apresentar suas soluções para os problemas propostos na atividade "Calculando a pressão osmótica" e suas conclusões das observações realizadas na atividade "Osmose na prática".
   • Durante as apresentações, o professor deve observar atentamente para identificar possíveis erros ou mal-entendidos e fazer as devidas correções.
   • O professor deve também destacar os pontos positivos e criativos das apresentações, reforçando o entendimento correto da pressão osmótica e sua aplicação.

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

   • Após todas as apresentações, o professor deve retomar a discussão inicial sobre pressão osmótica, agora com o reforço das atividades práticas.
   • O professor deve fazer perguntas direcionadas que incentivem os alunos a fazer conexões entre as atividades e a teoria apresentada no início da aula. Por exemplo, perguntar como a atividade "A viagem da água" demonstra a pressão osmótica nas plantas, ou como os cálculos realizados na atividade "Calculando a pressão osmótica" se relacionam com a fórmula apresentada no início da aula.
   • O professor deve orientar a discussão de forma a reforçar os conceitos chave da aula, esclarecer dúvidas e corrigir possíveis mal-entendidos.

3. Reflexão final: (2 - 3 minutos)

   • O professor deve encerrar a aula propondo que os alunos reflitam por um minuto sobre as perguntas: Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje? Quais questões ainda não foram respondidas?
   • Esta reflexão é importante para que os alunos consolidem o que foi aprendido e identifiquem possíveis lacunas em seu entendimento, que podem ser abordadas nas próximas aulas ou estudos individuais.
   • O professor pode pedir que alguns alunos compartilhem suas reflexões, criando um ambiente de aprendizado colaborativo e incentivando a troca de ideias e conhecimentos.

4. Encerramento: (1 minuto)

   • Por fim, o professor deve reforçar a importância do tópico estudado e agradecer pela participação e esforço dos alunos. Pode também dar orientações para estudos futuros ou tarefas de casa relacionadas ao tópico da aula.

Conclusão (5 - 10 minutos)

1. Revisão e Recapitulação: (3 - 5 minutos)

   • O professor deve resumir os principais pontos abordados durante a aula, relembrando os conceitos de propriedades coligativas, pressão osmótica e os cálculos associados a ela.
   • Deve-se destacar a importância da pressão osmótica nas soluções e como ela está relacionada com a concentração do soluto e a temperatura.
   • O professor pode realizar uma rápida revisão dos exercícios resolvidos durante a aula, reforçando o método utilizado para resolver os problemas de pressão osmótica.

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

   • O professor deve enfatizar como as atividades práticas permitiram a aplicação dos conceitos teóricos discutidos inicialmente.
   • Os experimentos com a planta e a uva passa, por exemplo, ilustraram o conceito de pressão osmótica e como ela funciona na natureza e em nosso cotidiano.
   • Os problemas de cálculo, por outro lado, proporcionaram a oportunidade de aplicar a teoria para resolver situações práticas, consolidando o entendimento do conceito de pressão osmótica.

3. Material Complementar: (1 - 2 minutos)

   • O professor deve sugerir materiais de estudo complementares para os alunos, como livros de química que aprofundam o tema de propriedades coligativas, vídeos educativos sobre pressão osmótica, ou sites de ciência que abordam o tema de maneira didática.
   • Pode também indicar exercícios extras sobre o tema para que os alunos pratiquem em casa e solidifiquem ainda mais os conhecimentos adquiridos durante a aula.

4. Valor do Aprendizado: (1 - 2 minutos)

   • Finalmente, o professor deve resumir a importância da pressão osmótica no nosso dia a dia, mencionando sua presença em processos naturais como a absorção de água pelas plantas, em tecnologias como a dessalinização da água do mar, e em processos industriais como a conservação de alimentos.
   • O professor deve reforçar que o conhecimento adquirido nesta aula não só é fundamental para a compreensão de conceitos mais avançados de química, mas também permite aos alunos entender melhor o mundo ao seu redor e fazer conexões com outros campos do conhecimento.