Objetivos (5 - 10 minutos)

1. Compreender a definição e a importância do ponto de fusão e ebulição na caracterização de compostos orgânicos. Os alunos devem ser capazes de explicar como esses pontos são determinados experimentalmente e como eles são utilizados para identificar diferentes compostos orgânicos.

2. Analisar as variações no ponto de fusão e ebulição de diferentes compostos orgânicos. Os alunos devem ser capazes de identificar os fatores que influenciam essas variações, como a estrutura molecular, a presença de ligações intermoleculares e a massa molar.

3. Aplicar o conhecimento adquirido para prever os pontos de fusão e ebulição de compostos orgânicos desconhecidos. Os alunos devem ser capazes de usar as informações sobre a estrutura e as propriedades dos compostos para fazer previsões informadas sobre esses pontos.

Objetivos secundários:

• Desenvolver habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas na análise de experimentos e na previsão de pontos de fusão e ebulição.
• Promover a colaboração e a comunicação efetiva através de atividades em grupo.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Relembrando Conteúdos: O professor inicia a aula relembrando os conceitos básicos de compostos orgânicos, suas características e a importância do estudo dessas substâncias. A ênfase deve ser dada nas ligações covalentes, que são predominantes nestes compostos, e nas suas diferentes estruturas moleculares. Também é importante relembrar conceitos como massa molar e interações intermoleculares. (3 - 5 minutos)

2. Situação-Problema 1: O professor propõe aos alunos a seguinte situação: "Imagine que você é um cientista que precisa identificar um composto desconhecido. Você recebeu informações de que esse composto é orgânico, mas não sabe mais nada sobre ele. Como você poderia utilizar as propriedades de ponto de fusão e ebulição para identificar esse composto?" Essa situação problema serve como um gancho para a Introdução do tópico da aula. (2 - 3 minutos)

3. Contextualização: O professor contextualiza a importância da propriedade ponto de fusão e ebulição ao citar exemplos práticos do dia a dia, como o uso de diferentes tipos de plásticos (que são compostos orgânicos) em diferentes aplicações, e como a capacidade deles de resistir a altas temperaturas (ponto de fusão e ebulição) é crucial na escolha do material a ser utilizado. Outro exemplo é a separação de misturas por destilação, um processo que se baseia na diferença de ponto de ebulição dos componentes. (2 - 3 minutos)

4. Curiosidade: O professor compartilha duas curiosidades para despertar o interesse dos alunos:

   • Curiosidade 1: "Vocês sabiam que a cera de abelha, um composto orgânico, tem um ponto de fusão tão baixo que pode ser derretida com o calor das mãos? Isso acontece porque a cera de abelha é uma mistura complexa de diferentes compostos, cada um com seu próprio ponto de fusão."
   • Curiosidade 2: "E se eu dissesse que alguns compostos orgânicos, como o ácido acético, que é o principal componente do vinagre, têm um ponto de ebulição tão baixo que podem evaporar a temperatura ambiente? Isso acontece porque esses compostos possuem ligações intermoleculares muito fracas." (3 - 4 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade de Modelagem 3D:

   • O professor divide a turma em grupos de até 5 alunos. Cada grupo recebe um conjunto de peças de Lego ou de encaixe que representam diferentes átomos (C, H, O, N, etc.) e ligações covalentes (simples, duplas, triplas).
   • O objetivo da atividade é construir diferentes moléculas orgânicas com as peças fornecidas. As moléculas escolhidas devem variar em termos de estrutura (cadeia aberta, cíclica, ramificada) e tipo de ligações (simples, duplas, triplas).
   • Após a construção das moléculas, os alunos devem discutir em seus grupos quais moléculas eles esperam ter um ponto de fusão e ebulição mais altos e quais terão pontos mais baixos. Eles devem justificar suas previsões com base na estrutura e nas ligações presentes em cada molécula.
   • O professor circula pela sala, orientando os grupos e esclarecendo dúvidas. (10 - 12 minutos)

2. Atividade de Debate:

   • Após a Conclusão da atividade de modelagem, o professor propõe um debate entre os grupos. Cada grupo deve apresentar uma de suas moléculas e as previsões feitas sobre seu ponto de fusão e ebulição.
   • Os outros grupos são encorajados a questionar as previsões apresentadas e a oferecer suas próprias interpretações. O professor atua como moderador, garantindo que a discussão seja produtiva e que todos os alunos estejam envolvidos.
   • Esta atividade tem como objetivo promover a troca de ideias e o pensamento crítico, além de permitir que os alunos vejam como diferentes estruturas moleculares podem afetar as propriedades físicas dos compostos. (5 - 7 minutos)

3. Atividade de Pesquisa:

   • Para consolidar o conhecimento adquirido, o professor propõe que os grupos realizem uma pesquisa rápida sobre um composto orgânico de sua escolha. Eles devem descobrir qual é o ponto de fusão e ebulição do composto e explicar como a estrutura molecular do composto contribui para essas propriedades.
   • Os alunos podem usar seus telefones ou dispositivos eletrônicos para realizar a pesquisa. O professor deve fornecer algumas sugestões de compostos para evitar que todos os grupos pesquisem o mesmo composto.
   • Ao final da pesquisa, cada grupo deve apresentar suas descobertas para a turma, reforçando a importância do ponto de fusão e ebulição na caracterização dos compostos orgânicos. (5 - 6 minutos)

Retorno (10 - 15 minutos)

1. Discussão em Grupo:

   • O professor organiza uma discussão em grupo com todos os alunos. Cada grupo tem até 3 minutos para compartilhar suas soluções ou conclusões das atividades realizadas. O professor deve garantir que todos os grupos tenham a oportunidade de falar e que as discussões sejam focadas nos Objetivos de aprendizado da aula.
   • Durante as apresentações, o professor deve fazer perguntas direcionadas para estimular o pensamento crítico e para verificar se os alunos compreenderam os conceitos importantes da aula. Por exemplo, o professor pode perguntar: "Como a estrutura molecular de cada composto que vocês construíram afeta o ponto de fusão e ebulição?" ou "Quais fatores vocês consideraram ao fazer suas previsões sobre os pontos de fusão e ebulição?"
   • O professor deve também permitir que os alunos façam perguntas uns aos outros, promovendo a interação e a colaboração entre os grupos. (5 - 7 minutos)

2. Conexão com a Teoria:

   • Após a discussão em grupo, o professor deve fazer uma revisão dos principais conceitos teóricos abordados na aula, conectando-os com as atividades práticas realizadas. O objetivo é mostrar aos alunos como a teoria e a prática estão interligadas e como o conhecimento adquirido pode ser aplicado em diferentes situações.
   • O professor pode usar exemplos das atividades dos grupos para ilustrar os conceitos teóricos. Por exemplo, se um grupo construiu uma molécula com muitas ligações duplas e previsou que ela teria um ponto de fusão e ebulição baixos, o professor pode explicar como essa previsão está relacionada com a teoria dos pontos de fusão e ebulição.
   • Este momento de conexão é crucial para consolidar o aprendizado dos alunos e para esclarecer quaisquer dúvidas que ainda possam existir. (3 - 5 minutos)

3. Reflexão Individual:

   • Para encerrar a aula, o professor propõe que os alunos reflitam individualmente sobre o que aprenderam. O professor deve fazer perguntas orientadoras, como: "Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?" e "Quais questões ainda não foram respondidas?".
   • Os alunos têm um minuto para pensar sobre essas perguntas. Após o tempo determinado, alguns alunos são convidados a compartilhar suas respostas com a turma. O professor deve valorizar as contribuições de todos os alunos e encorajá-los a continuarem pensando sobre o assunto mesmo após o término da aula.
   • Esta etapa de reflexão ajuda os alunos a consolidar o que aprenderam e a identificar quaisquer lacunas em seu entendimento, que podem ser abordadas em aulas futuras. (2 - 3 minutos)

Conclusão (5 - 10 minutos)

1. Resumo dos Conteúdos:

   • O professor inicia a Conclusão fazendo um resumo dos principais conteúdos abordados na aula. Isso inclui a definição de ponto de fusão e ebulição, a importância dessas propriedades na caracterização dos compostos orgânicos, e os fatores que influenciam esses pontos, como a estrutura molecular, a presença de ligações intermoleculares e a massa molar.
   • O professor pode usar um quadro branco ou um slide de apresentação para visualizar esses conceitos, destacando os pontos-chave e as relações entre eles. O objetivo é reforçar o entendimento dos alunos sobre os conteúdos da aula e ajudá-los a consolidar o que aprenderam.

2. Conexão entre Teoria e Prática:

   • Em seguida, o professor explicita como a aula conectou a teoria com a prática. O professor pode relembrar as atividades realizadas, destacando como a construção e a análise de moléculas permitiram aos alunos compreenderem de forma concreta os conceitos teóricos abordados.
   • O professor pode também mencionar como as situações-problema e as curiosidades apresentadas no início da aula serviram como ganchos para a exploração dos conteúdos, e como as discussões em grupo e a pesquisa permitiram aos alunos aplicar e aprofundar seu entendimento desses conteúdos.

3. Materiais Extras:

   • O professor sugere materiais extras para os alunos que desejarem aprofundar seus conhecimentos sobre o tema. Esses materiais podem incluir livros, artigos, vídeos e sites de química que tratem do ponto de fusão e ebulição de compostos orgânicos.
   • O professor pode também indicar algumas atividades práticas que os alunos podem realizar em casa, como a pesquisa de pontos de fusão e ebulição de diferentes substâncias presentes em seus lares, ou a construção de modelos moleculares com materiais de baixo custo, como palitos de dente e bolinhas de isopor.

4. Importância do Assunto:

   • Por fim, o professor reforça a importância do assunto para o dia a dia, destacando como o conhecimento sobre o ponto de fusão e ebulição de compostos orgânicos é fundamental em diversas áreas, como a indústria de plásticos, a farmacologia, a medicina, a alimentação, entre outras.

   • O professor pode citar exemplos práticos para ilustrar essa importância, como a seleção de materiais para a fabricação de utensílios de cozinha, a determinação da pureza de medicamentos, ou a identificação de substâncias em análises forenses.

   • Esta etapa final da aula serve para consolidar o aprendizado dos alunos, motivá-los a continuar estudando o tema, e mostrar-lhes a relevância do que aprenderam para suas vidas e para o mundo ao seu redor.