Plano de Aula | Metodologia Ativa | Funções Orgânicas: Nomenclatura de Hidrocarbonetos

Premissas: Este Plano de Aula Ativo pressupõe: uma aula de 100 minutos de duração, estudo prévio dos alunos tanto com o Livro, quanto com o início do desenvolvimento do Projeto e que uma única atividade (dentre as três sugeridas) será escolhida para ser realizada durante a aula, já que cada atividade é pensada para tomar grande parte do tempo disponível.

Objetivos

Duração: (5 - 10 minutos)

A etapa de Objetivos é crucial para estabelecer a direção e o foco da aula. Ao definir claramente o que se espera que os alunos aprendam, esta seção orienta tanto o professor quanto os estudantes no planejamento e na execução das atividades. O objetivo é garantir que, ao final da aula, os alunos sejam capazes de aplicar de forma eficaz e precisa as regras de nomenclatura para hidrocarbonetos, uma habilidade fundamental na química orgânica.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a diferenciar e nomear corretamente a cadeia principal e as ramificações de hidrocarbonetos.

2. Desenvolver a habilidade de contagem e localização de insaturações em hidrocarbonetos.

3. Permitir que os alunos compreendam os tipos de hidrocarbonetos e apliquem corretamente as regras de nomenclatura IUPAC.

Objetivos secundários:

1. Incentivar a participação ativa dos alunos na discussão e resolução de problemas em grupo.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A Introdução serve para engajar os alunos com o conteúdo que eles estudaram previamente, aplicando-o a situações problema que desafiam o entendimento e a memória, além de contextualizar a importância prática e teórica da nomenclatura de hidrocarbonetos. Essas atividades preparatórias incentivam a aplicação prática do conhecimento e ajudam a solidificar a compreensão dos alunos sobre o tema, facilitando a transição para as atividades práticas em sala de aula.

Situações Problema

1. Considere o seguinte composto: CH3-CH2-CH(CH3)-CH3. Como você nomearia essa molécula utilizando a nomenclatura IUPAC para hidrocarbonetos?

2. Imagine um hidrocarboneto com a fórmula molecular C5H10. Quais seriam as possíveis estruturas isoméricas para esse composto? Nomeie cada um desses isômeros.

Contextualização

A nomenclatura de hidrocarbonetos é essencial não apenas para identificar e nomear corretamente compostos orgânicos, mas também tem aplicações práticas em diversas áreas como na indústria farmacêutica, no desenvolvimento de novos materiais e na pesquisa ambiental. Além disso, entender a estrutura dos hidrocarbonetos e como nomeá-los corretamente é fundamental para compreender reações químicas e interações moleculares, o que possui grande importância no avanço da química e tecnologia.

Desenvolvimento

Duração: (75 - 85 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é projetada para que os alunos apliquem os conhecimentos adquiridos previamente sobre a nomenclatura de hidrocarbonetos de maneira prática e interativa. As atividades propostas visam consolidar a compreensão das regras de nomenclatura IUPAC e a capacidade de aplicá-las em contextos variados, além de promover habilidades de trabalho em equipe, raciocínio rápido e lógica. Dessa forma, o aprendizado se torna mais dinâmico e eficaz, garantindo uma melhor assimilação dos conceitos.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - A Maratona dos Hidrocarbonetos

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Praticar a nomenclatura de hidrocarbonetos de forma dinâmica, promovendo o trabalho em equipe e a rapidez de raciocínio.

- Descrição: Nesta atividade lúdica, os alunos serão divididos em grupos de até 5 pessoas e participarão de uma competição para nomear o maior número de hidrocarbonetos corretamente, o mais rápido possível. Serão apresentadas estruturas moleculares simples e complexas em projeções na sala, e cada grupo terá um tempo limitado para nomear corretamente o composto usando as regras da IUPAC.

- Instruções:

• Dividir a turma em grupos de no máximo 5 alunos.

• Projetar diferentes estruturas de hidrocarbonetos na lousa ou tela.

• Cada grupo deve nomear o composto apresentado o mais rápido possível.

• Utilizar papel e caneta para anotar as respostas.

• Após o tempo determinado, cada grupo apresenta suas respostas e a correção é feita em conjunto.

Atividade 2 - Construtores de Moléculas

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Compreender visualmente a estrutura dos hidrocarbonetos e reforçar o aprendizado da nomenclatura através da construção de modelos.

- Descrição: Os alunos, organizados em grupos, receberão cartões com átomos e ligações para construir modelos moleculares de hidrocarbonetos. O desafio será, após a construção, nomear corretamente a molécula criada, utilizando as regras de nomenclatura IUPAC.

- Instruções:

• Organizar os alunos em grupos de até 5 integrantes.

• Distribuir kits de construção de modelos moleculares para cada grupo.

• Entregar cartões com átomos de carbono e hidrogênio e ligações simples e duplas.

• Os grupos devem construir a molécula baseando-se nos cartões recebidos.

• Após a construção, o grupo deve nomear a molécula, justificando a nomenclatura utilizada.

• Apresentar o modelo e a nomenclatura para os outros grupos.

Atividade 3 - Detetives da Química

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desenvolver habilidades analíticas e de dedução ao aplicar o conhecimento prévio sobre hidrocarbonetos para resolver um mistério químico.

- Descrição: Os alunos, em grupos, receberão arquivos que contêm informações parciais sobre diferentes hidrocarbonetos, como a fórmula molecular e algumas propriedades físicas. Eles deverão usar essas pistas para identificar e nomear corretamente os compostos, simulando um ambiente de investigação.

- Instruções:

• Dividir a classe em grupos de até 5 alunos.

• Distribuir arquivos contendo informações parciais sobre diferentes hidrocarbonetos para cada grupo.

• Os alunos devem analisar as pistas e determinar a estrutura das moléculas.

• Nomear corretamente os hidrocarbonetos usando as regras de nomenclatura IUPAC.

• Apresentar suas descobertas e justificar as nomenclaturas utilizadas.

Retorno

Duração: (10 - 15 minutos)

A finalidade desta seção é permitir que os alunos reflitam e verbalizem o que aprenderam, consolidando o conhecimento adquirido durante as atividades práticas. A discussão em grupo ajuda a identificar áreas que podem necessitar de mais esclarecimentos, além de promover uma compreensão mais profunda dos conceitos através da troca de experiências e perspectivas entre os colegas. Esta etapa também serve para avaliar o entendimento dos alunos e garantir que todos estejam alinhados com os objetivos de aprendizagem da aula.

Discussão em Grupo

Para iniciar a discussão em grupo, o professor deve pedir que cada grupo compartilhe suas experiências e aprendizados das atividades realizadas. Sugere-se que o professor use as seguintes perguntas como guia inicial: 'Quais foram os maiores desafios que seu grupo enfrentou ao nomear os hidrocarbonetos nas atividades? Como vocês superaram esses desafios? E o que acharam mais interessante sobre a nomenclatura de hidrocarbonetos?' Esta abordagem ajuda a estruturar a conversa e garante que todos os alunos tenham a oportunidade de contribuir com suas perspectivas e aprendizados.

Perguntas Chave

1. Como podemos aplicar o conhecimento de nomenclatura de hidrocarbonetos em situações do dia a dia ou em outras disciplinas de química?

2. Quais são as diferenças entre nomear hidrocarbonetos lineares e ramificados, e por que essas diferenças são importantes na química orgânica?

3. Quais foram as estratégias mais eficazes que vocês usaram para memorizar as regras de nomenclatura IUPAC?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A finalidade desta etapa é assegurar que os alunos tenham uma compreensão clara e consolidada dos conceitos discutidos durante a aula, conectando as atividades práticas com a teoria estudada e destacando a relevância do tema no mundo real. Além disso, visa preparar os estudantes para futuras aplicações do conhecimento em situações práticas e acadêmicas, reforçando a utilidade e a importância do que foi aprendido.

Resumo

Na conclusão da aula, o professor deve resumir os principais pontos abordados sobre a nomenclatura de hidrocarbonetos, enfatizando a identificação da cadeia principal, das ramificações e das insaturações, e como aplicar as regras da IUPAC para nomear diferentes tipos de hidrocarbonetos.

Conexão com a Teoria

Deve-se destacar como as atividades práticas, como a construção de modelos moleculares e a resolução de mistérios químicos, ajudaram a conectar a teoria estudada com aplicações reais e a importância da nomenclatura na química orgânica e em outras áreas do conhecimento.

Fechamento

Por fim, é essencial reforçar a importância da nomenclatura de hidrocarbonetos no cotidiano e em diversas aplicações industriais e científicas, como na formulação de medicamentos e no design de materiais, garantindo que os alunos compreendam a relevância e a utilidade prática do que aprenderam.