Programa

Conversa PeriódicaComposição Química

da Atmosfera

CONTEÚDOS DIGITAIS MULTIMÍDIA

Química3ª Série | Ensino Médio

Química da Atmosfera

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Objetivo geral:

Reconhecer a composição química da atmosfera.

Objetivos específicos:

Identificar as camadas da atmosfera;

Justificar a ocorrência da inversão térmica e do

efeito estufa;

Identificar as características da atmosfera e de suas

subcamadas;

Reconhecer as causas do aquecimento global;

Explicar o que é ciclo biogeoquímico;

Reconhecer a importância da camada de ozônio

para a vida na Terra.

Pré-requisitos:

Não há pré-requisitos.

Tempo previsto para a atividade:

Consideramos que uma aula (45 a 50 minutos cada)

será suficiente para o desenvolvimento das ativida-

des propostas.

Vídeo (Audiovisual)

Programa: Conversa Periódica

Episódio: Composição Química da Atmosfera

Duração: 13 minutos

Área de aprendizagem: Química

Conteúdo: Química da Atmosfera

Conceitos envolvidos: atmosfera, ozônio, efeito estufa, poluição, gases

de efeito estufa, inversão térmica.

Público-alvo: 3ª série do Ensino Médio

Coordenação Didático-Pedagógica

Stella M. Peixoto de Azevedo Pedrosa

Redação

Alessandra Muylaert Archer

Revisão

Camila Welikson

Projeto Gráfico

Eduardo Dantas

Diagramação

Isabela La Croix

Revisão Técnica

Nadia Suzana Henriques Schneider

Produção

Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro

Realização

Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação

Ministério da Ciência e Tecnologia

Ministério da Educação

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feraIntrodução

A série de vídeos Conversa Periódica possui o formato de um

programa de entrevistas, no qual especialistas de diferentes

áreas são entrevistados em um clima descontraído e informal.

O entrevistador conduz o bate-papo explorando ao máximo

os temas tratados em cada episódio.

No episódio Composição Química da Atmosfera, o entrevista-

do esclarece as características e diferenças das camadas da

atmosfera e também outras questões relacionadas ao tema,

tais como poluição, camada de ozônio, gases de efeito estufa

e inversão térmica.

Lembre-se que um clima de cordialidade transmite seguran-

ça aos alunos, favorecendo comentários, levantamentos de

hipóteses etc. Estimule os alunos a fazer associações com

circunstâncias e experiências prévias.

Não se esqueça de verificar a disponibilidade dos recursos

necessários para a exibição do vídeo. Reserve com antece-

dência os equipamentos – um computador ou um equipa-

mento específico de DVD conectado a uma TV ou projetor

multimídia – e lembre-se de ter uma atividade extra para a

turma, para o caso de algum imprevisto.

professor!

Tente criar um clima des-

contraído, que permita

aos alunos se sentirem à

vontade para trazer seus

conhecimentos prévios.

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DesenvolvimentoO episódio em questão aborda o subtema Composição Química da Atmosfera, dentro da temática Química da Atmosfera. É im-

portante lembrar que esse conhecimento, devido a sua natureza, exige do aluno uma grande capacidade de abstração. Vale

lembrar que, em teoria, os alunos do Ensino Médio já possuem a capacidade potencial de usar o raciocínio abstrato porque

estariam na fase do pensamento operacional formal. Contudo, é importante ter em conta que, para pensar cientificamente,

os alunos precisam exercitar a sua capacidade de criar hipóteses, saber analisar a influência de variáveis, questionar conclu-

sões e defender ideias. Por isso, é importante usar recursos didáticos, como as animações presentes no vídeo, que possam

apoiar a compreensão dos conteúdos que envolvam a abstração como o tema. Permita que os alunos participem ativamente

do debate, expondo suas percepções, sinalizando dúvidas e formulando explicações.

É importante destacar que o guia traz sugestões, informações e atividades a fim de possibilitar uma ampliação do uso pedagógico

do vídeo. Porém, não é necessário explorar todo este material, pois cada professor irá adotar um planejamento de acordo com o

trajeto curricular próprio.

Neste guia, apresentamos algumas sugestões para você trabalhar o tema Composição Química da Atmosfera. A primeira é para

que você inicie sua conversa com os alunos buscando verificar o que eles sabem sobre o tema.

Boa leitura e bom planejamento da sua vídeo-aula!

Atmosfera

A atmosfera é uma camada que está subdividida em outras camadas.

Entrevistado

Explique para os alunos que as subcamadas da atmosfera são compostas principalmente de nitrogênio(N2), oxigênio(O2) e

argônio(Ar). Há na sua composição também água(H2O), dióxido de carbono (CO2) e outras substâncias em pequenas quantidades.

Esclareça que a atmosfera terrestre protege os organismos vivos dos raios ultravioletas e também impede que o oxigênio escape.

Ajude os alunos a distinguir quais são essas camadas e a diferença entre elas.

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feraUma boa estratégia é reapresentar o vídeo a partir do momento em que são apresentadas as explicações sobre as subcama-

das e congelá-lo no momento desta apresentação. Aponte que a atmosfera terrestre consiste, da superfície até o espaço, das

seguintes subcamadas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera.

Estimule a turma a comentar sobre o tema e aproveite a participação espontânea dos alunos para prosseguir as explicações

sobre cada uma das camadas da atmosfera superiores à troposfera: estratosfera, mesosfera e termosfera. Informe que nós

vivemos na troposfera, a camada mais baixa da atmosfera. Aponte para eles que na estratosfera está a camada de ozônio,

chamada de ozonosfera, com aproximadamente 20 quilômetros de espessura.

Será que seus alunos sabem qual altura, mais ou menos, um avião alcança? Informe que o avião normal que temos atualmente

alcança 10 km, enquanto os supersônicos chegam a 12 km.

Inversão Térmica

Quanto mais alto, mais quente? É isso que nós chamamos de inversão térmica?

Apresentador

Confirme que sim, quanto mais alto, mais quente. Mas reforce que essa é uma inversão térmica natural, ao contrário da que

ocorre causada pela poluição. Assim como o apresentador faz no vídeo, cite o exemplo da cidade de São Paulo, explicando que,

ao contrário do efeito estufa, esse é um fenômeno local e não global.

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Explique que a inversão térmica provoca um aumento na quantidade de poluentes na troposfera, sendo um fenômeno meteo-

rológico natural que se manifesta quando o ar quente retido nas altitudes impede a elevação do ar frio que, por ser mais denso

e pesado, encontra dificuldades ainda maiores para subir. Desse modo, os poluentes lançados na atmosfera acabam retidos

nela juntamente com o ar frio. A inversão térmica causada pela poluição acontece durante o ano todo, sendo mais baixa no

inverno, em especial nos períodos noturnos.

Efeito Estufa

O efeito estufa é algo global, que acontece em volta do globo terrestre inteiro.

Entrevistado

É muito provável que os alunos tenham algum conhecimento prévio sobre o efeito estufa, então, estimule-os a elaborar expli-

cações sobre o assunto; estimule também que participem. Explique que o efeito estufa é um processo que acontece quando

uma parte da radiação solar refletida pela superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera. Em

outras palavras, a radiação infravermelha, quando entra na atmosfera, reflete-se no solo. Ao se refletir no solo, volta para a

atmosfera, encontrando os gases do efeito estufa, capazes de absorvê-la. O gás carbônico é capaz de absorver a radiação infra-

vermelha, de forma muito intensa, e a molécula de água também absorve essa radiação.

É por isso que o aumento gradual das concentrações médias de CO2 na atmosfera – ocasionado pela poluição, decomposição

da matéria orgânica, respiração de plantas e animais, queima de combustíveis, entre outros fatores, ao longo das últimas

décadas – tem sido associado ao aumento de temperatura média da biosfera, o chamado efeito estufa. Após a Revolução

Industrial, houve um aumento significativo na taxa de CO2 na atmosfera. Ressalte que os combustíveis fósseis contribuem

com mais de 75% desse gás.

mais detalhes!

Vale a pena ler o artigo

de SILVA, Caio R. F. da;

TIERA, Vera Ap. Oliveira;

PATRE, Ieda Ap. e PLI-

CAS, Lídia M. A. Práticas

Educativas de Química

Ambiental para o Ensino

Médio: Inversão Térmica e

Chuva Ácida. 30ª Reu-

nião Anual da Sociedade

Brasileira de Química.

Sociedade Brasileira de

Química (SBQ). Disponí-

vel em: https://sec.sbq.

org.br/cdrom/30ra/resu-

mos/T1845-2.pdf

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feramais detalhes!

Para saber mais sobre a

química envolvida nos

fenômenos atmosféricos

leia o artigo de TOLENTI-

NO, Mario e ROCHA-FI-

LHO, Romeu. A Química

no Efeito Estufa. Química

Nova na Escola, n° 8, no-

vembro, 1998. p.10-14.

Disponível em: http://

qnesc.sbq.org.br/online/

qnesc08/quimsoc.pdf

Para saber mais sobre

a química envolvida

nos fenômenos atmos-

féricos leia o livro de

SCHNEIDER, Nadia S. H.

Alquimia da Vida. Santa

Maria: o Autor, 2008. p.

112-115.

Lembre aos alunos que o efeito estufa é vital em uma determinada faixa, pois garante a manutenção de vida ao manter o planeta

aquecido. Isso é muito importante, pois muitas pessoas acreditam, equivocadamente, que o efeito estufa é uma consequência

danosa da poluição e que deve ser combatido.

Pergunte-lhes se já ouviram falar em aquecimento global e informe, em seguida, que o tão debatido e combatido aquecimento

global é exatamente a ocorrência do agravamento do efeito estufa, desestabilizando o equilíbrio energético do planeta.

Ciclo Biogeoquímico

Antes de responder a essa pergunta é melhor falar sobre os ciclos biogeoquímicos.

Entrevistado

A partir do exemplo do aquário apresentado no programa, esclareça que o ciclo biogeoquímico pode ser compreendido como

o movimento de trocas existentes no globo terrestre. Use o aquário como exemplo e peça para que os alunos o compreendam

como um pequeno oceano, que tem ao seu redor, a atmosfera. O ciclo consiste no seguinte: a atmosfera recebe vapor de água

do aquário do mesmo modo que, se poluída, deposita seus poluentes no aquário. Assim, há trocas tanto de vapores d´água

quanto de carbono (oriundo dos poluentes) entre o aquário e a atmosfera.

Ouça as dúvidas dos seus alunos e observe se a turma compreendeu. Desmembre o conceito, de modo a facilitar o enten-

dimento dos alunos. Defina primeiro a palavra “ciclo”, como “sequência de fenômenos que se renovam periodicamente”

(Dicionário Aurélio). Em seguida, explique a palavra “biogeoquímico”: bio = vida; geo = Terra; químico = elementos químicos.

Portanto, o ciclo biogeoquímico é a circulação dinâmica dos elementos químicos entre os seres vivos e a Terra e vice-versa.

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or Essa troca permite que os ecossistemas vivam em equilíbrio e é desse modo que os elementos e compostos químicos são

transferidos e reaproveitados entre os organismos e as diferentes partes do planeta.

Ressalte que dentre os ciclos biogeoquímicos mais conhecidos e estudados estão os ciclos do carbono, do nitrogênio ou da

fixação do nitrogênio, da água e do oxigênio.

Protocolo de Kyoto

Comente com os alunos sobre as características dos gases minoritários, apresentadas no programa no quadro Verdade ou Mentira.

Reforce com eles que o metano é um vilão do efeito estufa, pois a capacidade de sua molécula em reter calor é 24 vezes maior

do que a de uma molécula de dióxido de carbono. Pergunte-lhes se atentaram para quais são as principais fontes de emissão do

metano: águas poluídas, plantações de arroz e gases produzidos pelos rebanhos de gado.

Outro vilão do efeito estufa é o gás nitroso. Informe que sua permanência na atmosfera é de mais de 85 anos e que seu poten-

cial de reter calor é 270 vezes maior do que o de uma molécula de óxido de carbono. Esse gás é produzido principalmente pela

decomposição natural de fertilizantes nitrogenados utilizados na agricultura. Provavelmente seus alunos já ouviram falar de

alimentos orgânicos, ou seja, este é mais um bom motivo para comprá-los.

Ressalte, entretanto, que a presença desses gases minoritários é fundamental para o equilíbrio da temperatura do planeta,

embora o aquecimento global seja um problema e item de inúmeros debates e manifestações em todo o mundo. O Protocolo

de Kyoto pretende resolver esse problema ou pelo menos reduzir as emissões desses gases do efeito estufa emitidos por todos

os países. O objetivo é discutir e firmar acordos entre os países de modo a estabelecer metas de redução na emissão de gases

de efeito estufa na atmosfera.

mais detalhes!

Sugerimos a leitura de

ADUAN, Roberto Engel;

VILELA, Marina de

Fátima e REIS JUNIOR,

Fábio Bueno dos. Os

Grandes Ciclos Biogeo-

químicos do Planeta.

Planaltina, DF: Embra-

pa Cerrados, 2004.

www.cpac.embrapa.br/

download/339/t

dica!

Para saber mais sobre o

Protocolo de Kyoto aces-

se os links a seguir:

http://www.youtube.

com/watch?v=rda18COH

3n4&feature=player_em-

bedded

http://www.brasilescola.

com/geografia/protoco-

lo-kyoto.htm

Ozônio

Como o ozônio surge na atmosfera?

O Povo Pergunta

Todos já ouviram falar da camada de ozônio e do buraco na camada de ozônio, mas será que os alunos sabem como o ozônio

surge na atmosfera e por que é tóxico para o ser humano? Explique que o ozônio é gerado na estratosfera, acima de 10 km.

Nessa altitude, existe uma quantidade de radiação do sol que quebra a molécula de O2 e gera átomos de oxigênio. Esses

átomos de oxigênio reagem com a molécula de O2, formando uma molécula de três oxigênios (O3), que é o ozônio. Informe,

então, que o ozônio presente na estratosfera é bom, sendo vital para a vida na Terra, mas na troposfera é um poluente, sendo

um gás muito oxidante, reagente e destrutivo.

Agora que a turma já sabe um pouco mais sobre o ozônio, aborde o tema bastante comum sobre o buraco na camada de

ozônio, esclarecendo que esse buraco é causado por alguns poluentes que são gerados na troposfera ou na estratosfera. Como

exemplo, cite o gás clorofluorcarbono (CFC) que, quando chega à estratosfera, interage com a radiação solar e se quebra, for-

mando átomos de cloro capazes de destruir o ozônio.

dica!

Procure oferecer aos seus

alunos oportunidades de

aprendizagem significati-

va! A interação de novos

conhecimentos com

conceitos já aprendidos é

muito importante.

mais detalhes!

Não deixe de ler o artigo

de MOZETO, Antonio

A. Química Atmosférica:

a Química sobre Nos-

sas Cabeças. Cadernos

Temáticos de Química

Nova na Escola. Quími-

ca Atmosférica, Edição

Especial, Maio 2001,

p.41-49. Disponível em:

http://qnesc.sbq.org.

br/online/cadernos/01/

atmosfera.pdf

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3.

Atividades Divida a turma em grupos e peça aos alunos para realizarem um levantamento de reportagens de jornais e revistas sobre o

efeito estufa. Em seguida, peça para cada grupo organizar um mural com o material recolhido.

Proponha aos alunos uma pesquisa sobre as consequências do desmatamento para o efeito estufa.

Dividida a turma em grupos, orientando-os para que cada um elabore uma apresentação sobre um dos seguintes temas aborda-

dos no vídeo: efeito estufa, camada de ozônio, ciclo biogeoquímico, atmosfera.

Indique-lhes a audição do Almanaque Sonoro de Química que trata do tema Química na Atmosfera. Esse programa pode ser

localizado no Portal do Professor (MEC). Marque um momento para comentar o conteúdo abordado.

Avaliação Adote uma avaliação formativa durante o uso desses recursos audiovisuais pedagógicos, pois isso ajudará a orientar sua toma-

da de decisões em relação à dinâmica do processo de ensino-aprendizagem. A avaliação começa quando nos envolvemos com

a definição de objetivos, a proposição de critérios e a atribuição de parâmetros geradores de conceitos e notas. Os momentos

de avaliação do grupo constituem, também, excelentes oportunidades para analisar o seu próprio trabalho, assim como os

objetivos propostos inicialmente, reformulando e repensando ações futuras.

Os debates realizados após as projeções, mesmo sendo livres, são ocasiões importantes para considerar o desenvolvimento de ní-

veis conceituais, procedimentais e atitudinais de seus alunos. Os questionamentos apresentados por eles também são importantes

indicadores do ponto de alcance dos objetivos pretendidos ou da necessidade de aprofundamento de algum conhecimento.

Questões baseadas no conteúdo apresentado no programa podem ser elaboradas e incluídas em instrumentos formais de

avaliação, tais como provas e testes.

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VÍDEO - AUDIOVISUAL

EQUIPE PUC-RIO

Coordenação Geral do ProjetoPércio Augusto Mardini Farias

Departamento de Química Coordenação de Conteúdos José Guerchon

Revisão Técnica Nádia Suzana Henriques Schneider

Assistência Camila Welikson

Produção de Conteúdos Arnaldo Alves Cardoso

CCEAD - Coordenação Central de Educação a Distância Coordenação GeralGilda Helena Bernardino de Campos

Coordenação de Audiovisual Sergio Botelho do Amaral

Assistência de Coordenação de Audiovisual Eduardo Quental Moraes

Coordenação de Avaliação e Acompanhamento Gianna Oliveira Bogossian Roque

Coordenação de Produção dos Guias do ProfessorStella M. Peixoto de Azevedo Pedrosa

Assistência de Produção dos Guias do ProfessorTito Tortori

RedaçãoAlessandra Muylaert ArcherCamila WeliksonGislaine Garcia

DesignIsabela La CroixRomulo Freitas

RevisãoAlessandra Muylaert Archer Camila Welikson