Versão On-line ISBN 978-85-8015-075-9Cadernos PDE

OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Produções Didático-Pedagógicas

PARANÁ

GOVERNO

DO ESTADO

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO – SEED

SUPERINTENDENCIA DA EDUCAÇÃO – SUED

DIRETORIA DE POLÍTICAS E PROGRAMAS EDUCACIONAIS -

DPPE

PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL – PDE

TRANSFORMANDO A TABELA PERIÓDICA EM UMA

ATIVIDADE INVESTIGATIVA PARA O ENSINO

FUNDAMENTAL

PROFESSOR: CLAUDIO CAMPOS

ORIENTADORA: PROFª. DRA. MARCIA BORIN DA CUNHA.

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO

Superintendência da Educação

Diretoria de Políticas e Programas Educacionais

Programa de Desenvolvimento Educacional

1 - FICHA DE IDENTIFICAÇÃO DA PRODUÇÃO DIDÁTICA - PEDAGÓGICA PROFESSORA PDE

1.1 - Professor PDE- Claudio Campos

1.2 - Disciplina: Ciências

1.3 - Município: Toledo

1.4 - Estado: Paraná

1.5 - Núcleo Regional de Educação: Toledo

1.6 - Conteúdo Estruturante: Matéria

1.7 - Instituições de Ensino Superior – Universidade Estadual do Oeste do Paraná -

UNIOESTE - Campus de Toledo

1.8 - Orientadora: Profª Drª Marcia Borin da Cunha

1.9 - Escola de Implementação: Colégio Estadual Esperança Favaretto Covatti

1.10 - Público Objeto de Intervenção: Alunos do 9º ano do Ensino Fundamental

1.11 - Título da Produção Didático – Unidades Didáticas

1.12 - Caderno Pedagógico: Material composto por textos de fundamentação sobre o

objeto de estudo do professor PDE e por sugestões de atividades a serem

desenvolvidas.

2 - APRESENTAÇÃO

Criar alternativas de ensino é um desafio muito grande dentro do Ensino

Fundamental. No entanto qualquer novidade que venha a incentivar o trabalho do

professor diante do aluno vai auxiliar no desenvolvimento intelectual e, desta forma,

fazer com que as habilidades novas de ensino facilitem o aprendizado dos conceitos

científicos, não ficando assim o conteúdo tão distante e abstrato para o educando.

Na disciplina de Ciências, no Ensino Fundamental do Paraná-Brasil, é

abordado os seguintes Conteúdos Estruturantes: "Astronomia, Matéria, Sistemas

Biológicos, Energia e Biodiversidade1". A transformação dos conteúdos acontece de

forma sistêmica1" e hoje é regido pelas Diretrizes Curriculares da Educação Básica de

2008, as DCEs.

Este trabalho vai enfocar o Conteúdo Estruturante a 'Matéria' principalmente os

elementos químicos que estão dispostos em forma da tabela periódica bem como a sua

organização, inserido no percurso do 9º ano do Ensino Fundamental. Pensando na

abstração do ensino da tabela periódica, cada vez mais procura-se uma forma mais

espontânea e interessante de desenvolver este conteúdo para o educando. Este

trabalho será executado na forma de Unidades Didáticas de modo a possibilitar o

entendimento do mundo do aluno e suas interações com o dia a dia.

Os conteúdos foram organizados para 32 horas aulas divididas em 8 unidades

didáticas de 4 horas aulas sendo para cada aula 50 minutos. Inclui-se nas atividades

aulas práticas para que o aluno compreenda os conceitos científicos ministrados no

conteúdo a 'Matéria'.

3 - DESENVOLVIMENTO

O estudo da tabela periódica vai seguir a metodologia investigativa valorizando os

conhecimentos prévios do educando, possibilitando assim a compreensão mais ampla do

tema estudado.

As atividades serão desenvolvidas por meio de Unidades Didáticas (UD)

vinculadas ao conteúdo fornecidos nesta produção pedagógica (CADERNO). As Unidades

Didáticas fornecem atividades dinâmicas e eficazes, as quais o educando deve buscar a

pesquisa científica por meio da interpretação de textos que os vão trazer a resposta

esperada ao exercício proposto.

Neste trabalho será apresentado formas ou modelos diferentes de ensinar aos

alunos o conteúdo da tabela periódica de forma mais interessante e espontânea para o

educando relacionando o conteúdo com a prática.

As aulas práticas acontecerão em sala de aula e laboratório de informática, não

havendo necessidade de ir ao laboratório de ciências.

Na execução das aulas práticas, o professor deve ter o cuidado para que o aluno

perceba as diversas etapas da ação relacionando a prática com a teoria.

Assim tem-se como proposta desenvolver atividades sobre o conteúdo

estruturante 'Matéria' e, a partir deste, explorar os elementos químicos e sua organização

na tabela periódica, seguindo as etapas por Unidades Didática (UD) descritas abaixo.

4 - DESENVOLVIMENTO DAS UNIDADES DIDÁTICAS (UD)

1° UNIDADE DIDÁTICA (4 HORAS/AULAS DE 50 MINUTOS):

Nessa Unidade Didática será abordado os seguintes conteúdos (itens):

- Atividade 1: Meteorito como exemplo de matéria e energia: 1 hora/aula

- Atividade 2: Sintetizando o Conceito de Matéria - 1 hora/aula

- Atividade 3: Debatendo e relatando os conhecimentos prévios dos estudantes

sobre as questões da atividade 1 - 1 hora/aula

- Atividade 4: Identificando utensílios manuseados diariamente - 1 hora/aula

Atividade 1: Meteorito como exemplo de matéria e energia: 1 hora/aula

Utilizando a TV Pendrive passar o vídeo 'A explosão do meteoro na Rússia em 15

de fevereiro de 2013, disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=M7S6L_dyWZE.

Este vídeo aborda sobre meteoritos que se desintegram ao entrarem na atmosfera, bem

como a sua velocidade, a sua composição química e sua e energia. Após assistirem o

vídeo, solicitar aos educandos que respondam as seguintes questões:

1) A matéria pode se desintegrar na atmosfera?

2) O que é um meteorito?

3) De que elemento químico um meteorito é composto?

Utilizando a TV Pendrive passar o vídeo sobre propriedades específicas e gerais da

matéria (versão da música) http://www.youtube.com/watch?v=LfodRytpU9s que aborda a

matéria. Solicitar aos estudantes que respondam as seguintes questões:

1) O que é matéria e quais são as suas propriedades?

2) Para que serve as propriedades da matéria?

3) Quais são os estados físicos da matéria?

4) Liste 5 objetos que estão ao seu redor e diga de que estes objetos são formadas?

5) Por meio de debate em grupo produzir texto relacionando o vídeo 1 ao vídeo 2.

Atividade 2: Sintetizando o Conceito de Matéria - 1 hora/aula

O que é matéria?

"Tudo que esta a nossa volta é exemplo de matéria. Cientificamente matéria é

tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço2". Massa e volume são propriedades

gerais de matéria3.

Desde a antiguidade, o homem vem aperfeiçoando o uso da matéria: primeiro usou pedras para cortar ou para caçar (Idade da Pedra Lascada e Idade da Pedra Polida); depois descobriu o fogo e foi aprimorando cada vez mais seu uso – aprendeu a cozinhar seus alimentos, mais tarde, como conservá-los por mais tempo; ainda aos poucos a roda foi sendo utilizada para diminuir o atrito e facilitar o transporte de alguns materiais e outros tantos recursos foram ajudando a melhorar a vida humana na Terra

4.

Então tudo o que nos cerca é formado por matéria: o ar, a água, os vegetais, os

seres vivos, tudo enfim é matéria. Porém, nem todos os materiais tem o mesmo aspecto,

a mesma cor, a mesma consistência, etc. assim podemos verificar que eles têm algumas

características que são próprias ou comuns a todos os demais, ou seja, propriedades

diferentes.

Atividade 3: Debatendo e relatando os conhecimentos prévios dos estudantes

sobre as questões da atividade 1 - 1 hora/aula

Em nosso dia a dia é frequente encontrarmos indicações de substâncias químicas

impressa nas embalagens. Solicitar que os estudantes tragam para sala de aula materiais

usados no dia a dia como: embalagens de refrigerantes, utensílios, rótulos alimentos

(doces, salgadinhos) e rótulos de produtos de limpeza.

Com os materiais trazidos pelos estudantes discutir o que é Química e solicitar que

eles elaborem (em grupos com até 3 alunos) uma relação de materiais utilizados em casa

e na própria alimentação diária identificando assim possíveis indícios de elementos

químicos.

Além das ideias prévias, o estudante poderá consultar sites da internet para

verificar a composição dos materiais.

Esta aula será realizada na sala de informática.

Sites para a realização da pesquisa:

http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/cadernospde/pdebusca/producoes_pde/200

9_uel_quimica_md_maria_de_lourdes_santana.pdf

http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/cadernospde/pdebusca/producoes_pde/200

9_uel_quimica_artigo_vilma_cavalaro.pdf

Atividade 4: Identificando utensílios manuseados diariamente - 1 hora/aula

"O homem tem utilizado as reações químicas para melhorar suas condições de

vida. Com a descoberta do fogo as civilizações primitivas começaram a transformar seus

alimentos, a obter metais e fabricar utensílios mais resistentes. Hoje a indústria utiliza as

reações químicas para obter novos materiais, conservar alimentos, obter energia,

combater doenças. Vários processos industriais utilizam as reações químicas para gerar

seus produtos5".

É importante que os alunos entendam que vários processos de seu cotidiano são

realizados através das reações químicas, como a formação da ferrugem, o cozimento dos

alimentos, o apodrecimento dos alimentos, a digestão dos alimentos, o azedamento do

leite, amadurecimento dos frutos, queima dos combustíveis, entre outros. Através do

manuseio de materiais e realização de atividades práticas podemos levar o aluno à

compreensão desses fenômenos e a observação da ocorrência de alguns deles no seu

cotidiano. A observação de gravuras, o relato do professor ou a leitura de texto sobre o

fenômeno são necessários para a compreensão teórica, mas quando o aluno pode

experimentar, observar, manusear, formular hipóteses, usar sua imaginação, a

aprendizagem pode ser bem mais significativa, pois facilita a interação com seu

conhecimento anterior e fornece base para fazer a ligação com o seu cotidiano5.

Portanto, a Química é a ciência que estuda os materiais e sua utilização obtidos da

natureza bem como a sua energia.

Atividade: Identificando a composição da matéria.

Com os utensílios trazidos pelos educandos, eles devem pesquisar (laboratório de

informática) e preencher a tabela abaixo, relatando a composição e os elementos

químicos relacionados a cada objeto. A tabela pode ser aumentada conforme o utensílio

que o aluno tiver em mãos.

Exemplos de Materiais Composição Elementos químicos

Lata

Panela

Plástico

Papel

Semi-joias

Outros

Depois de cada aluno preencher a tabela fazer a mesma tabela no quadro, porém

com todos os materiais dos alunos e pedir para estes anotarem a tabela no caderno.

Cada aluno pode dirigir-se a lousa e preencher a tabela com um dos materiais do grupo.

Vai acontecer uma variedade de materiais e a descrição dos elementos químicos.

2° UNIDADE DIDÁTICA (4 HORAS/AULAS DE 50 MINUTOS)

Nessa Unidade Didática será abordado os seguintes conteúdos (itens):

- Identificando elementos químicos e a sua quantidade relatada nas bulas de

remédios e rótulos de alimentos: 1 hora/aula

- Elaboração de fichário para os elementos químicos: 2 hora/aula

- Organização das fichas dos elementos químicos e sua ordem na tabela periódica: 1

hora/aula

Atividade 1: Identificando elementos químicos e a sua quantidade relatada nas

bulas de remédios e rótulos de alimentos - 1 hora/aula

A partir de rótulos de medicamentos organizados pelo professor, os estudantes

deverão completar a tabela abaixo:

Medicamento Composição Elementos químicos

Leite de Magnésio

Sonrisal

Tintura de Iodo

Aspirina

Sulfato Ferroso

Fixacal

Manteiga de cacau

Minancura

Pomada Hipoglós

Como avaliação pedir que elaborem um texto de uma página da aula prática

questionando se existe como viver sem a química no mundo contemporâneo e a

importância dos elementos químicos para a saúde humana.

Atividade 2: Elaboração de fichário para os elementos químicos - 2 hora/aula

A partir das tabelas construídas pelos estudantes nas atividades da (UD1) e da

(UD2), estes deverão elaborar fichas com os elementos químicos encontrados em cada

material. Exemplos: Fe (ferro), Al (alumínio), O (oxigênio), H (hidrogênio), etc.

Atividade 3: Organização das fichas dos elementos químicos e sua ordem na tabela

periódica - 1 hora/aula

Discutir com os estudantes a organização da tabela periódica, questionando-os

quanto a existência de uma organização para os elementos que eles tem em suas

fichas.

Registrar no quadro as opiniões dos estudantes e as formas de

organização sugeridas pelos alunos. Pedir para que anotem.

Levar o aluno a pensar que existe um critério para organização da tabela periódica

como: será que o elemento químico pode encontrar-se nos estados físicos da matéria

como líquido, sólido ou gasoso? Ou os elementos poderiam ser classificados por sua

dureza, maleabilidade ou cor? São bons condutores de energia?

3° UNIDADE DIDÁTICA (4 HORAS/AULAS DE 50 MINUTOS)

Nessa Unidade Didática será abordado os seguintes conteúdos (itens):

- Atividade 1: Completando as fichas dos elementos químicos no seu verso: 2

hora/aula

- Atividade 2: Definição de critérios: 1 hora/aula

- Atividade 3: Início da montagem da tabela periódica - 1 hora/aula

Atividade 1: Completando as fichas dos elementos químicos no seu verso - 2

hora/aula

Os estudantes deverão pesquisar as propriedades dos elementos encontrados nas

atividades anteriores selecionadas e anotar no verso da ficha as propriedades, por

exemplo: metal, não metal, gases nobres, ponto de fusão, solidificação, liquido, sólido,

cor, dureza, maleabilidade. Estas aulas devem ser realizadas no laboratório de

informática.

Atividade 2: Definição de critérios: 1 hora/aula

Escolher uma sugestão para investigar junto com os alunos o que representa a

organização dos elementos químicos na tabela periódica.

Atividade 3: Início da montagem da tabela periódica - 1 hora/aula

Solicitar que eles elaborem (em grupos com até 3 alunos) a montagem da tabela

com as fichas disponíveis tendo como critério de organização as propriedades

semelhantes dos elementos.

Após a organização por semelhança escrever em uma cartolina a proposta de

organização dos elementos químicos encontrados.

4° UNIDADE DIDÁTICA (4 HORAS/AULAS DE 50 MINUTOS)

Nessa Unidade Didática será abordado os seguintes conteúdos (itens):

Atividade 1: Observando a tabela periódica - 1 hora/aula

Atividade 2: Responder as questões propostas - 1 hora/aula

Atividade 3: Tabela periódica construída por Dimitri Mendeleev - 2 hora/aula

Atividade 1: Observando a tabela periódica - 1 hora/aula

Debater sobre a tabela organizada pelos grupos comparando as propostas de

todos os grupos.

Debater sobre a tabela organizada pelos grupos comparando as propostas de

todos os grupos.

Como avaliação montar um relatório, pelo grupo, das observações e conclusões

da montagem da tabela periódica.

História da construção da tabela periódica pelos cientistas:

Questionar os estudantes sobre a organização da Tabela periódica. Existem ou

existiram outros organizadores?

Um pouco da História:

"Em 1817 o cientista alemão Johann W. Döbereiner classifica os elementos em -

Lei das Tríades, observando que muitos elementos podiam ser agrupados três a três

(tríades) de acordo a certas semelhanças com as massas atômicas6":

[ ] Proximidade

Fe = 56u

Co = 59u

Ni = 58u

Como se pode perceber, o Ferro, o Cobalto e o Níquel possuem massas atômicas muito

próximas.

Diferença comum

Li = 7u

Na = 23u

K = 39u

Observe que, a diferença entre as massas dos elementos consecutivos na ordem

crescente é igual a 16. De fato: 23 - 7 = 16; 39 - 23 = 16.

Média aritmética

Ca = 40u

Sr = 88u

Ba = 137u

Efetuando-se a média aritmética entre as massas do Cálcio e do Bário obtém-se a massa

atômica aproximada do Estrôncio: 137+40 = 177; 177/2 = 88,5 [ ].

Classificação de Chancourtois - Parafuso Telúrico (1862)

Alexander Béguyer de Chancourtois (1820-1886), químico inglês, organizou os

elementos da seguinte forma:

Inicialmente, dividiu a superfície de um cilindro em 16 colunas e inúmeras horizontais; atribuiu ao oxigênio a massa 16u; traçou uma linha helicoidal que começava pelo oxigênio (ponto 0) e terminava no décimo sexto elemento mais pesado, até onde a linha alcançava. Repetiu esse procedimento até que todos os elementos fossem alocados nas linhas divisórias

6.

FIGURA 1: Classificação de Chancourtois - Parafuso Telúrico (1862)

Fonte: Infoescola (2013)

"Considera-se elementos semelhantes aqueles que se encontram na mesma

vertical, como o Carbono e o Silício; Nitrogênio e Fósforo6".

E a história da organização dos elementos químicos contínua através de outros

estudos como de John Newlands, que veremos a seguir.

Classificação de Newlands - Lei das Oitavas (1864)

John A. R. Newlands (1838-1898), professor de química e industrial inglês, [...]

idealizou a classificação dos elementos pela ordem crescente de massa atômica, em

grupos de 7 e dispostos lado a lado. Logo percebeu que as propriedades químicas eram

semelhantes ao primeiro e oitavo elementos – a contar da esquerda para a direita" 6 - o

que chama a atenção é a um fato que julgava bastante intrigante e de enorme relevância:

"o oitavo elemento, a partir de um primeiro qualquer, seria uma espécie de repetição por

suas semelhanças, o que lembraria a escala musical, onde a oitava nota lembra a

primeira dó, ré, mi, fá, sol, lá, si, dó, ré, mi, fá7 [...]. Esta foi outra tentativa de ordenação

para os elementos químicos, a qual mostrava uma certa periodicidade.

Figura 2: Classificação de Newlands - Lei das Oitavas (1864)

Fonte: Infoescola (2013)

Assim, [... os elementos que seguem a mesma linha vertical possuem as mesmas

características químicas, como o , o Sódio e o Potássio; o Lítioe o Cálcio ...]7.

Atividade 2: Responder as questões propostas - 1 hora/aula

1) Em que ano Johann W. Döbereiner classifica os elementos químicos e qual é o critério

adotado por ele?

2) Explique como Alexander Béguyer de Chancourtois classificou os elementos químicos

em 1862 e como ele denominou o método da sua classificação?

3) Em 1864 é relatado a Lei das Oitavas. Comente detalhadamente como é esta Lei e

quem a descreveu?

4) A tentativa de organizar a tabela periódica é antiga ou contemporânea? Justifique a sua

resposta.

Atividade 3: Tabela periódica construída por Dimitri Mendeleev - 2 hora/aula

Durante muito tempo os químicos estudaram os compostos e elementos químicos

no sentido de descobrir suas propriedades e características. À medida que os elementos

químicos iam sendo descobertos, caracterizados e identificados, notava-se que alguns

possuíam propriedades semelhantes, e podia-se observar também que uma repetição

periódica de certas propriedades específicas aconteciam, como por exemplo: a

densidade, o ponto de fusão, o raio e o volume do átomo. Muitas foram as tentativas de

classificação de alguma maneira de acordo com as propriedades comuns. Naquele tempo

ainda não existia o conceito de número atômico. O primeiro a conseguir classificar em

uma tabela foi o russo DIMITRI MENDELEEV em 1869, ele recebeu o premio Nobel em

1906 por ter conseguido apresentar a primeira tabela periódica. A tabela de Mendeleiev foi

organizada de acordo com a massa atômica dos elementos7.

Atividade:

Assistir o vídeo do Globo Ciência 'Dimitri Mendeleev e a Tabela Periódica dos

Elementos Químicos' disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=zcONtQeNfm0 ou

http://tecciencia.ufba.br/tabela-periodica.

Após assistirem o vídeo 'Dimitri Mendeleev e a Tabela Periódica dos Elementos

Químicos' responder as questões abaixo:

1) De que é feito as coisas?

2) Os elementos químicos estão presentes em tudo?

3) É possível hoje vivermos sem a química? E como era a vida antes de tanta tecnologia?

4) Que critério Dimitri Mendeleev adotou para elaborar a tabela periódica?

5) De que é feito o plástico (PVC)?

6) Quantos as industrias químicas faturam por ano no Brasil?

Atividade:

Assistir na TV Pendrive o vídeo: 'Grandes questões: o sonho de Mendeleev'

disponível em: <http://tecciencia.ufba.br/tabela-periodica> e discutir o tema e os assuntos

apresentado no vídeo.

5° UNIDADE DIDÁTICA (4 HORA/AULA DE 50 MINUTOS)

Nessa Unidade Didática será abordado os seguintes conteúdos (itens):

Atividade 1: Comparativo das tabelas periódicas - 1 hora/aula

Atividade 2: Metais, não metais e gases nobres - 1 hora/aula

Atividade 3: O símbolo dos elementos químicos - 1 hora/aula

Atividade 4: Preenchendo a tabela periódica - 1 hora/aula

Atividade 1: Comparativo das tabelas periódicas - 1 hora/aula

Interpretação em grupo:

Iniciar a aula dividindo a turma em grupos de três alunos.

Depois que os alunos se organizarem, entregar para cada um dos grupos a tabela

periódica dos elementos proposta por Mendeleev em 1869. Perguntar aos alunos se eles

já viram a tabela periódica utilizada atualmente. Muitos alunos poderão responder: é a

primeira vez que veem essa tabela periódica. Explicar aos alunos que essa tabela foi

proposta inicialmente pelo químico siberiano Dimitri Ivanovich Mendeleev em 1869,

conforme a apresentada na reprodução (fotocópia projetor).

Os estudantes deverão observar as semelhanças e as diferenças entre ambas,

salientando a organização por massas atômicas, o número de elementos presentes na

época, modelo da tabela.

Figura 3

Fonte: http://spiff.rit.edu/classes/phys314/lectures/period/mendeleev_box.gif apud9

Os alunos deverão comparar as duas tabelas, para verificar que na tabela periódica

de Mendeleev está presente o número de massa dos elementos. Explicar que Mendeleev

classificou os elementos conhecidos na época em função do número de massa. Pedir

para que os alunos observem as posições de número 68 e 70. Explicar que essa tabela

previa a existência de elementos ainda não descobertos na época, e ocupariam essas

posições. Explicar aos alunos que a tabela periódica atual é organizada em função do

número atômico dos elementos, e por isso, existe diferença na disposição dos elementos

nas duas tabelas.

Atividade:

Entregar duas folhas brancas para cada grupo. Pedir para que eles completem a

tabela periódica de Mendeleev com os elementos que estão faltando (pelo menos 5

elementos). Em outra folha, eles deverão organizar os elementos da tabela em função do

seu número atômico, e comparar com a tabela periódica atual.

Discussão: será que foi fácil perceber as relações existentes entre os elementos

químicos de forma a organizá-los na tabela periódica anteriores com a que temos hoje?

De lá pra cá, a tabela de Mendeleiev foi modificada algumas vezes na medida em

que se obteve maior conhecimento sobre os elementos. Além do que também vários

elementos foram acrescentados, pois naquela época ainda eram desconhecidos.

Somente em 1914 é que Henry Moseley definiu e pôde determinar com precisão o

número atômico dos elementos, e assim a disposição dos elementos na tabela periódica

ficou com um parâmetro mais adequado, que persiste até hoje.

Figura 4

Fonte:<https://www.google.com.br/search?q=figura+de+henry+moseley+e+a+tabela+periodica&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=UpKOUvDmB5LRkQe_zIGYDg&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=1366&bih=666#facrc=_&imgdii=_&imgrc=U0T2WpZNh7q16M%3A%3BayDPH6i

BSGVF2M%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.culturamix.com%252Fwp-content%252Fuploads%252F2009%252F05%252Felementos.jpg%3Bhttp%253A%252F%

252Fwww.culturamix.com%252Fcultura%252Ftabela-periodica%3B300%3B221>

Baseado nos estudos científicos de Mendeleev o qual classificou os elementos

químicos de acordo com a sua massa e tendo em vista que Mousely mais tarde

classificou-se os elementos químicos de acordo com o seu número atômico. Hoje nós

temos o resultado da tabela abaixo.

Figura 5: Tabela Periódica dos Elementos

Fonte: TEC CIÊNCIA9

Atividade 2: Metais, não metais, metais de transição e gases nobres - 1 hora/aula

Os metais, caracterizam-se por: formar substâncias simples que conduzem bem a

corrente elétrica e o calor; possuir brilho; transformar-se facilmente, em lâminas

(maleabilidade); transformar-se facilmente em fios (ductilidade); são sólidas nas

condições ambientes, a 250 C de temperatura e pressão atmosférica do nível do mar, com

exceção do mercúrio, representado pelo símbolo Hg, que é líquido.

Outro grupo é dos elementos denominados não metais, que ao contrário dos

metais, caracterizam-se por: não conduzirem bem o calor nem a corrente elétrica (com

exceção do carbono - “C”, na forma da substância grafite); não serem facilmente

transformados em fios ou em lâminas, alguns são gasosos em temperatura ambiente:

como hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor, cloro e gases nobres. O bromo é líquido. Os

demais elementos químicos são sólidos.

Os Metais de Transição ocupam o bloco B da tabela periódica (grupo 3 ao 12). São

duros e possuem alto ponto de fusão e ebulição. São metais, portanto, conduzem bem o

calor e a eletricidade. Podem formar ligas entre si. Apresentam estados de oxidação

variados e normalmente formam compostos de coordenação com diferentes índices. O

número de elétrons nos subníveis d é variável e incompleto, além disso, possuem

potenciais negativos, ainda que muitos se tornem positivos. São muito empregados como

catalisadores.

Os gases nobres apresentam grande estabilidade química, isto é, não se

combinam nem entre si e nem com outros elementos químicos. Estão todos livres ou

isolados na atmosfera. Sua aplicabilidade é bastante interessante, o hélio, por exemplo, é

usado em balões e dirigíveis. O argônio é usado para preencher bulbo de lâmpadas

elétricas incandescentes comuns e o neônio é usado para iluminação ou para fabricação

de lâmpadas de luz ultravioleta.

Atividade:

Após explanar aos educandos a diferença entre metais, não metais, metais de

transição e gases nobres, pedir para responderem as seguintes questões:

1) O que são metais e não metais? De exemplos e indique 3 utilidades.

2) Explique sucintamente sobre os gases nobres e de exemplos de seus usos diários.

3) Cite exemplos de elementos químicos no estado gasoso e um exemplo no estado

líquido.

Atividade 3: O símbolo dos elementos químicos - 2 horas/aulas

Pesquise na tabela periódica atual os nomes dos elementos químicos e complete a

abaixo:

Símbolo Nome Propriedades Símbolo Nome Propriedades

H Ba

He I

Li Cu

Be Cs

B Ni

C Co

N Fe

O Mn

F Cr

Ne V

Na Ca

Mg K

Al Ar

Si Hg

P Xe

S Pt

Cl Hf

Ar Ta

V Pt

Cr Au

6° UNIDADE DIDÁTICA (4 HORA/AULA AULA DE 50 MINUTOS)

Nessa Unidade Didática será abordado os seguintes conteúdos (itens):

Atividade 1: Características e utilidades dos elementos químicos - 1 hora/aula

Atividade 2: Apresentação dos grupos - 1 hora/aula

Atividade 3: Número atômico - 1 hora/aula

Atividade 4: Massa atômica - 1 hora/aula

Atividade 1: Características e utilidades dos elementos químicos - 1 hora/aula

Formar grupos com até 3 alunos e com base na pesquisa realizada na atividade

três, preencher a tabela considerando os agrupamentos de elementos químicos por

semelhança.

Cada grupo deve apresentar os alementos químicos pesquisados e sua tabela

organizada.

Figura 6 Fonte: Disponível em: http://www.tabelaperiodica.org/wp-content/uploads/2010/12/tabela-preencher-

miniatura.jpg. Acesso em: 20 mai 2013.

Atividade 2: Apresentação dos grupos - 1 hora/aula

Cada grupo deve apresentar os elementos químicos pesquisados.

Atividade 3: Número atômico - 1 hora/aula

Com o auxílio do livro didático e quadro de giz explicar aos educandos o que é

número atômico, como ele é representado e perguntar se eles perceberam qual é o seu

lugar na tabela periódica. Espera-se que eles saibam qual a posição que o número

atômico ocupa.

Atividade 4: Massa atômica - 1 hora/aula

Neste momento os educandos ja perceberam que o número atômico tem uma

representação assim explanar que também existe a massa atômica.

Pedir que os estudantes pesquisem qual é a representação do número atômico e massa

atômica na tabela periódica.

Observar a posição da representação das informações na tabela periódica de

modo a chegar a notação abaixo.

Z

símbolo

A

Solicitar aos alunos que identifiquem Z e A nos seguintes elementos:

Z

Na

A

Z

Cl

A

Sucessivamente.

7° UNIDADE DIDÁTICA (4 HORA/AULA DE 50 MINUTOS)

Nessa Unidade Didática será abordado os seguintes conteúdos (itens):

Atividade 1: Prótons e elétrons - 1 hora/aula

Atividade 2: Nêutrons - 1 hora/aula

Atividade 3: Prótons, elétrons, nêutrons e massa atômica - 2 hora/aula

Atividade 1: Prótons e elétrons - 1 hora/aula

Explicar aos estudantes que os prótons encontram-se no núcleo do átomo e os

elétrons na eletrosfera do átomo com o objetivo que eles percebam que prótons e elétrons

é igual ao número atômico, ou seja, p=e=Z. Átomo é a menor partícula da matéria e é

eletricamente neutro. A palavra átomo vem do grego que significa indivisível. O número de

prótons é igual ao número de elétrons. Assim p=e que é representado por Z. Demonstrar

aos estudantes os modelos atômicos e suas representações.

Representações dos modelos atômicos no decorrer do tempo:

Os atomistas na Grécia antiga:

Por volta de 400 anos a.C. filósofo grego Demócrito sugeriu que a matéria não é

contínua, isto é, ela é feita de minúsculas partículas indivisíveis. Essas partículas foram

chamadas de átomos Demócrito postulou que todas as variedades de matéria resultam da

combinação de átomos de quatro elementos: terra, ar, fogo e água.

Demócrito baseou seu modelo na intuição e na lógica. No entanto foi rejeitado por

um dos maiores lógicos de todos os tempos, o filosofo Aristóteles. Este reviveu e

fortaleceu o modelo de matéria contínua, ou seja, a matéria como "um inteiro".

Os argumentos de Aristóteles permaneceram até a Renascença.

Modelo atômico de Dalton:

Em 1808, o cientista John Dalton propôs a ideia de que as propriedades da matéria

podem ser explicadas em termos de comportamento de partículas finitas, unitárias. Dalton

acreditou que o átomo seria a partícula elementar, a menor unidade de matéria, surgindo

a Teoria de Dalton. Alguns pontos da teoria de Dalton: átomos vistos como esferas

minúsculas, rígidas, indestrutíveis, todos os átomos de um elemento são idênticos, todas

as substâncias são formadas por átomos.

Modelo atômico de Thompson:

Em 1897, o físico inglês Josepy John Thomson demonstrou que os raios

catódicos poderiam ser interpretados como um feixe de partículas carregadas que

foram chamadas de elétrons. A atribuição de carga negativa aos elétrons foi

arbitrária. Thomson concluiu que o elétron deveria ser um componente de toda

matéria, pois observou que a relação q/m para os raios catódicos tinha o mesmo

valor, qualquer que fosse o gás colocado na ampola de vidro.

Em 1898, Thomson apresentou o seu modelo atômico: uma esfera de carga

positiva na qual os elétrons, de carga negativa, estão distribuídos mais ou menos

uniformemente. A carga positiva está distribuída, homogeneamente, por toda a esfera.

Figura 7: Átomo de Thompson

Fonte: Portal São Francisco10

Modelo atômico de Rutherford:

Em 1911, Lord Rutherford e os colaboradores Geiger e Marsden bombardearam

uma lâmina metálica delgada com um feixe de partículas alfa atravessava a lâmina

metálica sem sofrer desvio na sua trajetória (para cada 10.000 partículas alfa que

atravessam sem desviar, uma era desviada). Para explicar a experiência Rutherford

concluiu que o átomo não era uma bolinha maciça. Admitiu uma parte central positiva

muito pequena, mas de grande massa: o núcleo e uma parte envolvente negativa e

relativamente enorme: a eletrosfera.

O modelo de Rutherford é o modelo planetário do átomo, no qual os elétrons

descrevem um movimento circular ao redor do núcleo, assim como os planetas se movem

ao redor do sol.

Figura 8: Modelo atômico de Rutherford

Fonte: Brasil ESCOLA11

O modelo atômico de Niels Bohr:

Tudo começou com Bohr admitindo que um gás emitia luz quando uma corrente

elétrica passava nele. Isso se explica pelo fato de que os elétrons, em seus átomos,

absorvem energia elétrica e depois a liberam na forma de luz. Com isso, ele deduziu que

um átomo tem um conjunto de energia disponível para seus elétrons, isto é, a energia de

um elétron em um átomo é quantizada. Esse conjunto de energias quantizadas mais tarde

foi chamado de níveis de energia. Mas se um átomo absorve energia de uma descarga

elétrica, alguns de seus elétrons ganham energia e passam para um nível de energia

maior, nesse caso o átomo está em estado excitado.

Com essas constatações Bohr aperfeiçoou o modelo atômico de Rutherford e

chegou ao modelo do átomo como sistema planetário, onde os elétrons se organizam na

eletrosfera na forma de camadas designadas pelas letras: K, L, M, N, O, P e Q. À medida

que as camadas se afastam do núcleo aumenta a energia dos elétrons nelas localizados.

Os níveis de energia e a as camadas podem ser observados na Figura 10.

Atividade:

1) Elaborar uma síntese sobre os modelos atômicos de Daltom, Thompson. Rutherford e

Bohr.

Atividade 2: Nêutrons - 1 hora/aula

Explicar aos estudantes o que são os nêutrons (n) e fazer eles perceberem que na

tabela periódica não consta os nêutrons. Pedir para eles pesquisarem no livro didático

sobre nêutrons e espera-se que eles cheguem a fórmula A=p+n.

Explicar como vai encontrar os nêutrons. Mostrar de deve mexer com todos os

integrantes da fórmula mudando-os de lugares p+n=A. Agora isola-se o n deixando-o

aonde esta e coloca-se o p para o lado direito da igualdade alterando o seu sinal ficando

assim: n=A-p. Agora ensinar com um exemplo no quadro como calcular os nêutrons.

Mostrar para quem ainda não percebeu que p=Z. Passar atividades para fixar a

explicação.

Atividade:

1) Com ênfase nos exemplos do professor calcule a quantidade de nêutrons dos

seguintes elementos químicos com a fórmula n=A-p, a partir do número da massa da

tabela periódica:

a) Mg

b) S

sucessivamente.

Atividade 3: Prótons, elétrons, nêutrons e massa atômica - 2 hora/aula

Pedir aos estudantes para que eles preencham a tabela abaixo:

Elemento

Químico

Prótons

Elétrons

Nêutrons

Número atômico

Au

O

Ne

Ag

Al

N

Br

He

S

Fe

I

B

K

Mg

8º UNIDADE DIDÁTICA (4 HORA/AULA DE 50 MINUTOS)

Neste Unidade Didática será abordado os seguintes conteúdos (itens):

Atividade 1: Avaliação: Mapa Conceitual - 1 hora/aula

Atividade 2: Configuração eletrônica - 2 hora/aula

Atividade 3: Avaliação - 1 hora/aula

Atividade 1: Avaliação: Mapa Conceitual - 1 hora/aula

Apresentar aos estudantes as palavras chaves e a partir destas eles deverão

organizar um Mapa Conceitual respeitando a hierarquia dos conceitos.

Palavras chaves: Matéria, elemento químico, prótons, elétrons, nêutrons, núcleo,

eletrofera, tabela periódica, Cientista Johann W. Döbereiner, ano: 1817, Cientista

Chancourtois, Parafuso Telúrico, ano 1862, Cientista Newlands - Lei das Oitavas, ano:

1864, Mousely.

Atividade 2: Configuração eletrônica - 2 hora/aula

Diagrama de Linus Pauling:

Figura 9: Regras de distribuição eletrônica.

Fonte: Alves (2013)12

Regras:

1 - Utilizando o diagrama de Pauling, comece a distribuir os elétrons de cima para

baixo, levando em consideração a ordem crescente de energia.

2 - Preencha os subníveis com o nível máximo de elétrons. Se um determinado

subnível só comporta 6 elétrons, não ultrapasse essa quantia.

3 - Confira o número de elétrons fazendo a soma dos mesmos em cada subnível11.

Atividade:

1) Apresentar e organizar junto com os estudantes o diagrama de Linus Pauling.

Distribuição eletrônica dos elementos químicos:

Os cientistas notaram que o número de prótons determina as propriedades

químicas de um átomo. O número de prótons de um átomo permanece constante em

qualquer situação, até mesmo quando ocorre uma transformação química.

Os prótons e nêutrons formam a parte central do átomo, chamada núcleo. Ao redor

do núcleo giram os elétrons, que constituem a eletrosfera. Os elétrons da eletrosfera

distribuem-se em sete camadas eletrônicas e são determinadas pelas seguintes letras

alfabéticas: K, L, M, N, O, P, Q descritas na figura abaixo:

Figura 10

Fonte: Disponível em:

<https://www.google.com.br/search?q=CONFIGURA%C3%87%C3%83O+ELETRONICA+do+aluminio&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=dcOPUt-

BE8LekQfixoCoDA&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=1366&bih=666>.

Acesso em: 21 nov. 2013. Figura editada.

O número máximo de elétrons que cabe em cada camada ou nível de energia é

dado através da tabela:

Camadas eletrônicas Nº máximo de elétrons

K 2

L 8

M 18

N 32

O 32

P 18

Q 2

Assim para distribuir os 13 elétrons do elemento químico Al (alumínio) deve-se

respeitar o número máximo de elétrons nas suas camadas, ou seja: na primeira

denominada K camada vai somente 2, na segunda camada denominada L vai ser

distribuido 8 elétrons e na terceira camada denominada M vai ter somente 3 elétrons, pois

somando as três camadas vai-se obter 13 elétrons que é a quantidade do alumínio. Esta

distribuição dos 13 elétrons do alumínio pode ser feito assim:

Camadas Elétrons

K (1º camada) 2

L (2º camada) 8

M (3º camada) 3

ou em forma de camadas eletrônicas como segue o exemplo abaixo:

Figura 11

Fonte: Disponível em: <

https://www.google.com.br/search?q=configura%C3%A7%C3%A3o+eletronica+do+alumin

io&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=i7-PUo-

FMqbJsQTCoYLoBg&sqi=2&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=1366&bih=666#q=distribui%C3%

A7%C3%A3o+eletronica+do+aluminio&tbm=isch>.

Acesso em: 21 nov. 2013. Figura editada.

Atividade:

2) Fazer a distribuição dos elétrons em forma de tabela dos seguintes elementos

químicos:

a) Na

b) K

c) Po

d) Au

e) Xe

f) Cs

3) Defina átomos e diga como eles são formados?

4) Mostre como os elétrons se distribuem em camadas eletrônicas bem como a

quantidade de elétrons que possuem.

5) Distribuir os elétrons dos elementos químicos abaixo nas camadas eletrônicas.

a) O b) Ag c) Pb

Atividade 3: Avaliação - 1 hora/aula

Trabalho Avaliativo: fornecer uma tabela para o aluno preencher. Nesta tabela, o

aluno deve preencher a classificação (metais, metais de transição e gases nobres), o

número atômico (Z), a quantidade de prótons (p) e elétrons (e) e nêutrons (n), a família

e o período que este elemento químico pertence.

Elemento

Químico

Símbolo Classificação

(exemplo: metal)

Período Configuração

eletrônica

p

e

n

z

Ouro

Oxigênio

Neônio

Prata

Alumínio

Nitrogênio

Cobre

Hélio

Enxofre

Enxofre

Iodo

Cobalto

Boro

Potássio

Magnésio

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1 PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes da Educação Básica. Ciências. 2008. p. 12.

2 PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L. Química na Abordagem do cotidiano. São Paulo: Moderna, 2003. 3 BOTELHO, L. A. O terrário como instrumento organizador da aprendizagem em ciências da 8ª série (9º ano). In: PARANÁ. Secretária de Estado da Educação. O professor PDE e os desafios da Escola Pública Paranaense. Produção Didático-Pedagógico. 2008. Curitiba: SEED/PR., 2011 V. 2. (Cadernos PDE). Disponível em: <http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/cadernospde/pdebusca/producoes_pde/2008_utfpr_cien_md_lazara_aparecida_botelho.pdf>. Acesso em: 4 nov. 2013. ISBN 978-85-8015-040-7. 4 BARBOZA, R. A. M. De que são feitas as coisas? Disponível em: <http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/folhas/frm_detalharFolhas.php?codInscr=4187&PHPSESSID=2013111819065446>. Acesso em: 18 nov. 2013. 5 ARAUJO, I. A. G. Caderno Pedagógico: Estratégias De Ensino Em Ciências: Atividades Práticas E Experimentais Para A Formação De Conceitos Químicos Potencialmente Significativos. In: PARANÁ. Secretária de Estado da Educação. O professor PDE e os desafios da Escola Pública Paranaense. Produção Didático-Pedagógico. 2008. Curitiba: SEED/PR., 2011 V. 2. (Cadernos PDE). Disponível em: <http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/cadernospde/pdebusca/producoes_pde/2008_uenp_cien_md_ivanise_aparecida_goulart_araujo.pdf>. Acesso em: 11 nov. 2013. ISBN 978-85-8015-040-7.

6 INFOESCOLA. História da tabela periódica. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/historia-da-tabela-periodica/>. Acesso em: 13 nov. 2013a. 7 INFOESCOLA. Lei das Oitavas de Newlands. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/lei-das-oitavas-de-newlands/ >. Acesso em: 13 nov. 2013b.

8 TEC CIÊNCIA: Educação, Ciência e Tecnologia. TABELA periódica. Disponível em: <http://tecciencia.ufba.br/tabela-periodica>. Acesso em: 15 nov. 2013.

9 SILVA, W. P.; BURLAMAQUI, M. G. B. Evolução da tabela periódica. BRASIL. Portal do Professor. Disponível em: <http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=15215>. Acesso em: 16 nov. 2013.

10 Portal São Francisco. Modelo atômico de Thompson. Disponível em: <http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/modelo-atomico-de-thomson/modelo-atomico-de-thomson.php>. Acesso em: 06 dez. 2013. 11 Brasil ESCOLA. O átomo de Rutherford. Disponível em : <http://www.brasilescola.com/quimica/o-atomo-rutherford.htm>. Acesso em: 07 dez. 2013.

12 ALVES, L. Regras de distribuição eletrônica. Brasil Escola. 2013, s/p.