Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender a Lei de Hess:

   • O professor deve assegurar que os alunos entendam o conceito fundamental da Lei de Hess na termoquímica.
   • Os alunos devem ser capazes de explicar a Lei de Hess em suas próprias palavras e aplicá-la a diferentes cenários de reações químicas.

2. Aplicar a Lei de Hess para calcular a variação de entalpia:

   • Os alunos devem ser capazes de utilizar a Lei de Hess para calcular a variação de entalpia em diferentes reações químicas.
   • Eles devem ser capazes de identificar os dados necessários para esses cálculos e como aplicar a fórmula corretamente.

3. Desenvolver habilidades de resolução de problemas na termoquímica:

   • Os alunos devem ser capazes de aplicar seus conhecimentos da Lei de Hess para resolver problemas complexos na termoquímica.
   • Eles devem ser capazes de analisar diferentes cenários de reações e calcular a variação de entalpia usando a Lei de Hess.

Objetivos secundários:

• Promover a participação ativa em sala de aula: O professor deve incentivar a participação ativa dos alunos através de discussões e resolução de problemas em grupo.
• Estimular a conexão do conteúdo com o mundo real: O professor deve fornecer exemplos práticos de como a Lei de Hess é aplicada na vida cotidiana ou em outras áreas da ciência.

Introdução (10 - 12 minutos)

1. Revisão de conceitos prévios:

   • O professor deve começar a aula relembrando os conceitos básicos de termoquímica, tais como entalpia, calor de reação, e a ideia de que a entalpia é uma função de estado.
   • Deve-se revisar também a noção de energia e como ela se relaciona com as reações químicas.

2. Situações-problema para despertar o interesse:

   • O professor pode apresentar as seguintes situações problemáticas para despertar o interesse dos alunos:
     • Como podemos determinar a variação de entalpia em uma reação química que não pode ser medida diretamente?
     • Como podemos prever a quantidade de energia liberada ou absorvida em uma reação química sem realizá-la?

3. Contextualização da importância do assunto:

   • O professor deve explicar a importância da Lei de Hess na termoquímica, destacando que ela permite calcular a entalpia de uma reação mesmo quando ela não pode ser medida diretamente.
   • Deve-se mencionar também que a Lei de Hess é amplamente utilizada na indústria química para projetar e otimizar processos químicos.

4. Apresentação do tópico de forma instigante:

   • O professor pode apresentar curiosidades ou aplicações da Lei de Hess para captar a atenção dos alunos, como por exemplo:
     • A Lei de Hess foi formulada pelo químico suíço Germain Hess em 1840, mas só foi reconhecida pela comunidade científica após a publicação do trabalho do químico alemão Julius Thomsen em 1871.
     • A Lei de Hess pode ser usada para explicar porque a queima de carvão (uma reação exotérmica) e a fotossíntese (uma reação endotérmica) são processos essenciais para a vida na Terra.

5. Introdução do tópico e ganho de atenção:

   • O professor deve então introduzir o tópico da Lei de Hess, explicando que ela permite calcular a variação de entalpia de uma reação química a partir das entalpias de reações anteriores.
   • Para ganhar a atenção dos alunos, o professor pode mostrar um experimento simples de reações químicas, como a mistura de bicarbonato de sódio e vinagre, e perguntar se os alunos conseguem prever a quantidade de energia liberada na reação.
   • Em seguida, o professor pode explicar que a Lei de Hess nos permite fazer exatamente isso - prever a entalpia de uma reação sem realizá-la.

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade de Modelagem: Construção de Mapa Conceitual (10 - 12 minutos)

   • A turma será dividida em grupos de no máximo 5 alunos. Cada grupo receberá uma folha grande de papel e marcadores coloridos.
   • O professor fornecerá aos alunos as informações necessárias para a construção do mapa conceitual, como os conceitos básicos de termoquímica, a ideia de que a entalpia é uma função de estado e a própria Lei de Hess.
   • Os grupos deverão organizar os conceitos no papel, fazendo conexões entre eles e adicionando exemplos práticos sempre que possível.
   • O professor irá circular pela sala, auxiliando os grupos quando necessário e esclarecendo dúvidas.
   • Ao final da atividade, cada grupo apresentará seu mapa conceitual para a turma, explicando as conexões que fizeram entre os conceitos.

2. Atividade Prática: "Resolvendo o Mistério da Reação Desconhecida" (10 - 12 minutos)

   • O professor preparará antecipadamente um conjunto de "cartões de reação" - cada cartão representando uma reação química, com os reagentes e produtos indicados, mas sem a equação química balanceada.
   • Cada grupo de alunos receberá um conjunto de cartões de reação. A tarefa do grupo será balancear as equações químicas e, em seguida, usar a Lei de Hess para calcular a variação de entalpia de cada reação.
   • Os alunos deverão anotar suas equações balanceadas e os cálculos de variação de entalpia em uma folha de papel.
   • Ao final da atividade, cada grupo apresentará suas equações balanceadas e os cálculos de variação de entalpia para a turma. O professor irá verificar se os cálculos estão corretos e esclarecer quaisquer dúvidas.

3. Discussão em Grupo: Aplicações da Lei de Hess (5 - 7 minutos)

   • Após a Conclusão das atividades, o professor irá conduzir uma discussão em grupo sobre as aplicações da Lei de Hess na vida cotidiana e na indústria química.
   • O professor pode apresentar exemplos de situações reais em que a Lei de Hess é usada, como a determinação do teor de gordura em alimentos, a otimização de processos industriais ou a previsão do comportamento de novos materiais.
   • Os alunos serão encorajados a compartilhar suas próprias ideias e experiências, e a fazer conexões entre a teoria aprendida e o mundo real.

Retorno (8 - 10 minutos)

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

   • O professor deve convidar cada grupo a compartilhar brevemente as soluções ou conclusões que chegaram durante a atividade prática.
   • Cada grupo terá no máximo 3 minutos para apresentar, garantindo que todos os grupos tenham a oportunidade de falar.
   • Durante as apresentações, o professor deve fazer perguntas para garantir que os conceitos-chave foram compreendidos e para esclarecer quaisquer mal-entendidos.

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

   • Depois que todos os grupos tiverem apresentado, o professor deve fazer a conexão entre as atividades práticas e a teoria da Lei de Hess.
   • O professor deve destacar como a Lei de Hess permite calcular a variação de entalpia de uma reação a partir das entalpias de reações anteriores, e como isso foi aplicado durante a atividade.
   • O professor deve também reforçar os conceitos-chave da Lei de Hess, como a ideia de que a entalpia é uma função de estado, ou seja, depende apenas do estado inicial e final, independentemente do caminho seguido.

3. Reflexão Final: (2 - 3 minutos)

   • O professor deve propor que os alunos reflitam por um minuto sobre as seguintes perguntas:
     1. Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje?
     2. Quais questões ainda não foram respondidas?
   • Após um minuto de reflexão, o professor deve convidar alguns alunos a compartilhar suas respostas com a classe.
   • O professor deve anotar as perguntas não respondidas e se comprometer a abordá-las na próxima aula ou em futuras atividades.

4. Feedback e Encerramento: (1 minuto)

   • Finalmente, o professor deve agradecer aos alunos pela participação e pelo esforço, e encorajá-los a continuar estudando o assunto.
   • O professor deve também pedir feedback aos alunos sobre a aula, perguntando o que eles acharam mais útil ou interessante, e se há algo que gostariam de ver mais nas próximas aulas.
   • O professor deve anotar o feedback dos alunos e usá-lo para melhorar as próximas aulas.

Conclusão (5 - 7 minutos)

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

   • O professor deve recapitular os principais pontos abordados durante a aula, reforçando a definição da Lei de Hess, como ela é aplicada para calcular a variação de entalpia e o conceito de entalpia como uma função de estado.
   • Também deve mencionar as habilidades desenvolvidas pelos alunos durante as atividades práticas, como a capacidade de balancear equações químicas e de aplicar a Lei de Hess para resolver problemas complexos de termoquímica.

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

   • O professor deve explicar como a aula conectou a teoria da Lei de Hess com a prática, através das atividades de modelagem e resolução de problemas.
   • Deve também reforçar as aplicações práticas da Lei de Hess, mencionando exemplos de sua utilização na indústria química e no cotidiano.

3. Materiais Extras para Estudo: (1 - 2 minutos)

   • O professor deve sugerir materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre a Lei de Hess.
   • Esses materiais podem incluir livros de química, sites educativos, vídeos explicativos e problemas adicionais para resolver.
   • O professor deve garantir que os materiais sugeridos são adequados ao nível de compreensão dos alunos e que eles são capazes de acessá-los.

4. Importância do Assunto no Dia a Dia: (1 minuto)

   • Para encerrar, o professor deve ressaltar a importância da Lei de Hess no dia a dia, explicando que ela está presente em muitos processos químicos que ocorrem ao nosso redor.
   • Pode-se mencionar, por exemplo, a importância da Lei de Hess na indústria alimentícia, na produção de combustíveis e na compreensão de fenômenos naturais como a fotossíntese e a respiração.
   • O professor deve reforçar que o estudo da termoquímica e da Lei de Hess não só é relevante para a compreensão do mundo ao nosso redor, mas também para o Desenvolvimento de habilidades analíticas e de resolução de problemas que são úteis em muitas outras áreas da ciência e da vida.