Objetivos (5 - 10 minutos)

1. Compreensão do Conceito de Entalpia: Os alunos devem ser capazes de entender o conceito de entalpia, relacionando-o com os processos químicos e termodinâmicos. Eles devem ser capazes de definir entalpia em termos simples e entender sua importância na química.

2. Identificação de Reações Exotérmicas e Endotérmicas: Os alunos devem aprender a identificar, a partir de uma reação química, se a mesma é exotérmica ou endotérmica. Eles devem ser capazes de fazer essa identificação ao observar a variação de entalpia da reação.

3. Aplicação da Lei de Hess: Os alunos devem ser capazes de aplicar a Lei de Hess para calcular a variação de entalpia de uma reação química. Eles devem entender o conceito de entalpia molar e como usá-lo para resolver problemas de cálculo.

Objetivos secundários

• Discussão e Análise de Exemplos: Os alunos devem ser capazes de discutir e analisar exemplos práticos de reações químicas, identificando se são exotérmicas ou endotérmicas e calculando sua variação de entalpia.

• Desenvolvimento de Pensamento Crítico: Através da resolução de problemas e discussões em sala de aula, os alunos devem desenvolver habilidades de pensamento crítico, aplicando o conceito de entalpia de forma eficaz e analítica.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de Conceitos Básicos: O professor iniciará a aula relembrando conceitos essenciais para o entendimento da entalpia. Estes incluem o conceito de energia, reações químicas e a ideia de que reações químicas envolvem a quebra e formação de ligações - tudo isso está ligado ao conceito de entalpia. (2 - 3 minutos)

2. Situação-Problema 1: O professor apresentará um cenário onde duas reações químicas ocorrem, uma delas liberando calor e a outra absorvendo calor. Os alunos serão instigados a pensar sobre o que está acontecendo em cada reação e por que o calor é liberado ou absorvido. Esta situação problema irá motivá-los a entender o conceito de reações exotérmicas e endotérmicas. (3 - 4 minutos)

3. Situação-Problema 2: O professor apresentará um segundo cenário, desta vez relacionado a um problema real. O cenário pode ser, por exemplo, o processo de decomposição do lixo em um aterro sanitário. Os alunos serão desafiados a pensar sobre a energia envolvida neste processo e a classificar a reação como exotérmica ou endotérmica. Esta situação problema tem o objetivo de demonstrar a aplicação prática do conceito de entalpia. (3 - 4 minutos)

4. Contextualização e Importância do Assunto: O professor explicará a importância do estudo da entalpia, ressaltando que este conceito é fundamental para entendermos como a energia é liberada ou absorvida em reações químicas, e como isso afeta o mundo ao nosso redor. Exemplos práticos serão dados, como o uso da entalpia na indústria, na produção de alimentos, no funcionamento do corpo humano, entre outros. (2 - 3 minutos)

5. Introdução do Tópico de Aula: Por fim, o professor introduzirá o tópico de entalpia. Ele explicará que a entalpia é uma grandeza termodinâmica que mede a energia total de um sistema e que, para um sistema a pressão constante, a variação de entalpia é igual ao calor trocado com o ambiente durante uma reação química. (1 - 2 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade 1 - "Reações Químicas e Entalpia": (10 - 12 minutos)

   • Preparação: O professor dividirá a turma em grupos de até 5 alunos. Cada grupo receberá um conjunto de cartões, cada um com uma reação química diferente e sem a informação se é exotérmica ou endotérmica. O conjunto também incluirá cartões com as variações de entalpia de cada reação, mas estes serão fornecidos separadamente.
   • Execução: Os alunos deverão analisar as reações químicas em seus cartões e, com base em seu conhecimento prévio, tentar classificá-las como exotérmicas ou endotérmicas. Eles também deverão tentar determinar a variação de entalpia de cada reação. Após essa etapa, os grupos receberão os cartões com as variações de entalpia e terão que corrigir suas respostas iniciais. O professor circulará pela sala, auxiliando os grupos e esclarecendo dúvidas.
   • Discussão: Depois que todos os grupos terminarem, o professor conduzirá uma discussão em sala de aula, revisando as reações químicas, discutindo as classificações dos grupos e explicando as variações de entalpia corretas. Esta atividade permitirá aos alunos a oportunidade de aplicar o que aprenderam sobre entalpia e reações químicas de uma maneira prática e colaborativa.

2. Atividade 2 - "Lei de Hess na Prática": (10 - 12 minutos)

   • Preparação: O professor continuará com os mesmos grupos e fornecerá a eles um conjunto de cartões com diferentes reações químicas. Desta vez, as reações químicas não terão variações de entalpia, mas os alunos terão que calculá-las usando a Lei de Hess.
   • Execução: Os alunos, em seus grupos, terão que organizar as reações químicas de modo que, ao somar as equações químicas, a equação química resultante seja a reação que desejam calcular a entalpia. Eles também terão que inverter as reações químicas, se necessário, e multiplicar as equações químicas por um coeficiente apropriado, de modo que as equações químicas se cancelem corretamente. Após essa etapa, eles terão que somar as variações de entalpia das reações químicas de acordo com a equação que estão calculando. O professor circulará pela sala, auxiliando os grupos e esclarecendo dúvidas.
   • Discussão: Após a Conclusão da atividade, o professor conduzirá uma discussão em sala de aula, revisando as reações químicas, os cálculos dos grupos e as variações de entalpia corretas. Esta atividade permitirá aos alunos a oportunidade de aplicar a Lei de Hess de uma maneira prática e colaborativa, reforçando o que aprenderam sobre entalpia.

3. Atividade 3 - "Entalpia no Mundo Real": (5 - 8 minutos)

   • Preparação: Finalizando a etapa de Desenvolvimento, o professor propõe aos alunos a reflexão sobre a entalpia no mundo real. Ele apresentará exemplos do cotidiano, como a queima de combustíveis, a fotossíntese, a respiração, a fermentação, entre outros, e questionará os alunos sobre o papel da entalpia nestes processos.
   • Execução: Os alunos, ainda em seus grupos, terão que analisar os exemplos apresentados e discutir sobre como a entalpia está envolvida nestes processos. Eles também deverão relacionar esses exemplos com o que aprenderam na aula sobre entalpia e reações químicas.
   • Discussão: Após a discussão em grupos, o professor conduzirá uma discussão em sala de aula, onde os grupos apresentarão suas conclusões. Esta atividade tem o objetivo de consolidar o entendimento dos alunos sobre a entalpia e sua aplicação no mundo real.

Retorno (10 - 15 minutos)

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

   • Preparação: O professor pedirá a cada grupo que compartilhe suas soluções ou conclusões das atividades realizadas. Cada grupo terá um tempo máximo de 3 minutos para apresentar.
   • Execução: Durante as apresentações, os outros grupos serão incentivados a fazer perguntas ou comentários, promovendo assim uma discussão aberta e colaborativa. O professor atuará como mediador, garantindo que todos os grupos tenham a oportunidade de participar e que a discussão permaneça focada no tópico de entalpia e reações químicas.
   • Discussão: Após todas as apresentações, o professor conduzirá uma discussão geral, destacando os pontos principais levantados pelos grupos, esclarecendo eventuais dúvidas e reforçando os conceitos-chave da aula. Esta etapa é crucial para consolidar o aprendizado, permitindo que os alunos vejam diferentes abordagens para os mesmos problemas e que aprendam uns com os outros.

2. Verificação do Aprendizado (3 - 5 minutos):

   • Preparação: Após a discussão em grupo, o professor fará um resumo dos principais pontos discutidos e ligará com os Objetivos da aula.
   • Execução: O professor proporá uma rápida revisão dos conceitos de entalpia, reações exotérmicas e endotérmicas, e da aplicação da Lei de Hess. Os alunos serão convidados a compartilhar o que aprenderam e como isso se conecta com o mundo real. Esta etapa tem como objetivo verificar o que foi aprendido e reforçar os conceitos mais importantes.

3. Reflexão Final (2 - 3 minutos):

   • Preparação: O professor pedirá aos alunos que reflitam por um minuto sobre as seguintes perguntas: 1) Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje? 2) Quais questões ainda não foram respondidas?
   • Execução: Após a reflexão, o professor pedirá a alguns alunos que compartilhem suas respostas com a turma. O professor aproveitará esta oportunidade para esclarecer quaisquer dúvidas remanescentes e para reforçar os conceitos mais importantes. Esta etapa tem como objetivo estimular a metacognição, ajudando os alunos a pensar sobre o que aprenderam e a identificar áreas onde podem precisar de mais prática ou estudo.

4. Feedback e Encerramento (1 minuto):

   • Preparação: Após a reflexão final, o professor agradecerá a participação de todos e encerrará a aula.
   • Execução: O professor pedirá aos alunos que forneçam um feedback rápido sobre a aula, perguntando se eles acharam o conteúdo útil e se sentiram que aprenderam o que foi proposto. Esta etapa é importante para o professor avaliar a eficácia da aula e fazer quaisquer ajustes necessários para aulas futuras.

Conclusão (5 - 8 minutos)

1. Resumo dos Conteúdos (2 - 3 minutos): O professor fará um resumo dos principais pontos abordados durante a aula, reforçando os conceitos de entalpia, reações exotérmicas e endotérmicas, e a aplicação da Lei de Hess. Ele lembrará os alunos das atividades realizadas e dos resultados obtidos, ligando-os novamente aos conceitos teóricos.

2. Conexão da Teoria com a Prática (1 - 2 minutos): O professor explicará como a aula conectou a teoria, a prática e a aplicação. Ele destacará como as atividades práticas, como a classificação de reações químicas e o cálculo de entalpia, ajudaram a solidificar os conceitos teóricos. Além disso, ele reforçará como o entendimento da entalpia é fundamental para entendermos os processos que ocorrem no mundo ao nosso redor.

3. Materiais Extras (1 - 2 minutos): O professor sugerirá alguns materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre entalpia. Esses materiais podem incluir vídeos, sites, artigos e livros didáticos. O professor explicará brevemente o conteúdo de cada material e como ele pode ajudar os alunos a consolidar e expandir seu entendimento sobre o tema.

4. Relevância do Assunto (1 minuto): Por fim, o professor reforçará a importância do estudo da entalpia para o dia a dia dos alunos. Ele ressaltará que, mesmo que os alunos não se tornem químicos profissionais, o entendimento da entalpia é crucial para entendermos muitos dos processos que ocorrem ao nosso redor, desde a queima de um fósforo até a produção de energia em usinas termelétricas. Além disso, ele reforçará que o estudo da entalpia auxilia no Desenvolvimento do pensamento crítico e da capacidade de resolver problemas complexos.