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

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 essencial para direcionar o foco dos alunos e do professor sobre o que será abordado e alcançado durante a aula. Ao estabelecer claramente os objetivos, os alunos podem melhor se preparar e engajar com o conteúdo que estudaram previamente em casa, e o professor pode garantir que as atividades em sala estejam alinhadas com as expectativas de aprendizado.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a reconhecer e nomear hidrocarbonetos aromáticos, aplicando corretamente as regras de nomenclatura IUPAC.

2. Diferenciar os hidrocarbonetos aromáticos de outros compostos orgânicos, identificando suas características estruturais distintas.

Objetivos secundários:

1. Estimular o raciocínio lógico e a aplicação prática de conceitos teóricos na resolução de problemas relacionados à nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A introdução serve para engajar os alunos e revisar o conteúdo estudado previamente, utilizando situações problema que estimulam a aplicação prática do conhecimento. Além disso, a contextualização do tema com exemplos reais e relevantes ajuda a demonstrar a importância e a aplicabilidade dos conceitos de nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos, aumentando o interesse e a motivação dos alunos.

Situações Problema

1. Imagine que você é um químico encarregado de identificar os componentes de um novo pesticida. Ao analisar a estrutura química do produto, você encontra um anel de carbono que parece formar uma estrutura aromática. Como você nomearia este composto?

2. Um laboratório farmacêutico está desenvolvendo um novo medicamento que contém um grupo aromático em sua estrutura molecular. Ao receber a fórmula estrutural, você notou que o nome do composto deve incluir o sufixo -benzeno. Qual seria o nome IUPAC para este composto?

Contextualização

A nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos não é apenas uma habilidade acadêmica; ela desempenha um papel crucial na indústria de produtos químicos, farmacêuticos e na pesquisa ambiental. Por exemplo, a identificação correta de compostos aromáticos em poluentes atmosféricos é essencial para avaliar e mitigar seus impactos na saúde e no meio ambiente. Além disso, muitos compostos aromáticos são utilizados como intermediários na síntese de diversos produtos, desde corantes até plásticos, mostrando sua importância prática e econômica.

Desenvolvimento

Duração: (65 - 75 minutos)

A seção de Desenvolvimento é projetada para permitir que os alunos apliquem e aprofundem o conhecimento prévio em nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos de maneira prática e envolvente. Ao trabalhar em grupos, eles podem discutir, colaborar e resolver problemas, o que não só solidifica o aprendizado, mas também desenvolve habilidades de comunicação e trabalho em equipe. Cada atividade proposta visa consolidar o entendimento dos alunos de maneira lúdica e contextualizada, garantindo que as competências de nomenclatura e diferenciação de compostos orgânicos sejam efetivamente absorvidas.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Detetives da Química: Investigando Mistérios Aromáticos

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desenvolver habilidades de reconhecimento e nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos em um contexto lúdico e desafiador.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos serão divididos em grupos de até 5 membros e cada grupo receberá uma 'caixa de evidências' contendo diferentes estruturas moleculares impressas em cartões, alguns dos quais são hidrocarbonetos aromáticos. O desafio é identificar os compostos aromáticos corretamente e nomeá-los de acordo com as regras IUPAC. A atividade é uma simulação de uma cena de crime, onde os alunos devem 'descobrir' quem são os 'culpados' (os hidrocarbonetos aromáticos) com base nas 'evidências' (suas fórmulas estruturais).

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Distribua para cada grupo uma caixa de evidências contendo cartões com fórmulas estruturais de hidrocarbonetos.

• Peça que cada grupo identifique quais dessas estruturas são hidrocarbonetos aromáticos.

• Cada grupo deve nomear os compostos identificados seguindo as regras de nomenclatura IUPAC.

• Ao final, cada grupo apresenta seus resultados e explica o raciocínio utilizado para a identificação e nomenclatura dos compostos.

Atividade 2 - Construtores de Moleculares: Montando Estruturas Aromáticas

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Facilitar a compreensão estrutural e a nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos através da construção e manipulação de modelos moleculares.

- Descrição: Os alunos, divididos em grupos, receberão kits de construção molecular que incluem peças representando átomos de carbono e hidrogênio. Cada grupo terá que montar diferentes hidrocarbonetos, identificar quais são aromáticos e, em seguida, nomeá-los corretamente de acordo com as regras IUPAC. Esta atividade prática permite aos alunos visualizarem e manipularem as estruturas moleculares, facilitando o entendimento dos conceitos teóricos de forma concreta.

- Instruções:

• Organize os alunos em grupos de até 5 integrantes.

• Distribua os kits de construção molecular para cada grupo.

• Instrua os alunos a montar diferentes hidrocarbonetos e identificar os aromáticos.

• Os grupos devem nomear os compostos aromáticos formados usando a nomenclatura IUPAC.

• Cada grupo apresenta suas moléculas construídas e os nomes atribuídos, justificando suas escolhas.

Atividade 3 - Quiz Aromático: Testando o Conhecimento em Competição

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Revisar de forma dinâmica e competitiva o conhecimento sobre nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos, incentivando a participação e o raciocínio rápido.

- Descrição: Esta atividade transforma o processo de aprendizado em um jogo competitivo. Os alunos devem responder a perguntas sobre nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos em um formato de quiz. As perguntas podem variar de múltipla escolha a resolução de problemas mais complexos. O objetivo é acumular pontos respondendo corretamente e rapidamente. Pode-se usar um aplicativo de quiz ou software similar para gerenciar a competição.

- Instruções:

• Forme grupos de até 5 alunos.

• Explique as regras do jogo e como serão pontuados.

• Inicie o quiz com as perguntas preparadas, variando entre níveis de dificuldade.

• Dê um tempo limite para cada resposta, aumentando a pontuação de acordo com a rapidez da resposta.

• Ao final, o grupo com maior pontuação é declarado vencedor.

Retorno

Duração: (15 - 20 minutos)

A finalidade desta etapa do plano de aula é consolidar o aprendizado dos alunos, permitindo-lhes articular e refletir sobre o conhecimento adquirido durante as atividades práticas. A discussão em grupo ajuda a identificar lacunas de entendimento e reforça as habilidades de comunicação e argumentação. Além disso, ao ouvir as experiências e soluções dos colegas, os alunos podem ganhar novas perspectivas e refinarem seu próprio entendimento, o que é essencial para o aprendizado colaborativo e construtivo.

Discussão em Grupo

Para iniciar a discussão em grupo, o professor pode adotar a seguinte abordagem: primeiro, pedir que cada grupo compartilhe brevemente suas descobertas e os desafios que enfrentaram durante as atividades. Em seguida, o professor pode orientar a discussão para que os alunos comparem as diferentes estratégias utilizadas pelos grupos para a identificação e nomenclatura dos hidrocarbonetos aromáticos. Pode-se também perguntar como a atividade prática influenciou a compreensão teórica do tema.

Perguntas Chave

1. Quais foram os principais critérios que vocês usaram para determinar se um composto era aromático ou não?

2. Houve alguma estrutura que inicialmente vocês classificaram incorretamente? Como corrigiram isso?

3. Como a montagem e a manipulação dos modelos moleculares ajudaram na compreensão das regras de nomenclatura IUPAC para hidrocarbonetos aromáticos?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A finalidade da Conclusão é garantir que os alunos tenham uma compreensão clara e consolidada dos tópicos abordados, conectando os aspectos teóricos com as atividades práticas e destacando a relevância do conteúdo para aplicações práticas. Além disso, esta etapa visa reforçar a importância do aprendizado adquirido, motivando os estudantes a valorizarem e aplicarem o conhecimento de nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos em contextos reais e futuros estudos.

Resumo

Nesta etapa final, o professor deve realizar um resumo abrangente dos conteúdos abordados, relembrando as regras de nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos e as características que os diferenciam dos outros compostos orgânicos. Deve-se também recapitular as atividades práticas realizadas, destacando os principais aprendizados e descobertas dos alunos.

Conexão com a Teoria

Ao longo da aula, a conexão entre a teoria e a prática foi constantemente reforçada. As atividades, como 'Detetives da Química' e 'Construtores de Moleculares', permitiram aos alunos aplicar diretamente o conhecimento teórico em situações práticas e desafiadoras, solidificando a compreensão das regras de nomenclatura IUPAC através de exemplos concretos e manipulação de modelos moleculares.

Fechamento

Por fim, é essencial ressaltar a importância prática da nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos. Esses compostos são amplamente utilizados na indústria química, farmacêutica e em muitos outros campos, tornando o domínio desta habilidade fundamental para futuros químicos e profissionais relacionados. Compreender e nomear corretamente esses compostos não é apenas um exercício acadêmico, mas uma habilidade essencial no dia a dia de um químico.