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• Identificar os elementos qu?micos encontrados na natureza e conhecer os que s?o adquiridos artificialmente;

• Identificar as caracter?sticas dos elementos qu?micos citados no decorrer da aula.

150 minutos

Para o desenvolvimento desta aula ? necess?rio que os alunos tenham conhecimento acerca dos seguintes assuntos:

• Sistemas qu?micos;

• Estrutura geral dos ?tomos;

• N?meros qu?nticos;

• Tabela Peri?dica.

AMBIENTE 1/ATIVIDADE 1: Sala de Aula

PREPARA??O DO AMBIENTE:

Para esta atividade, recomenda-se a utiliza??o dos seguintes recursos: cadernos, l?pis/canetas, al?m de amostras das pr?prias subst?ncias ou de materiais que em suas composi??es possuam os seguintes elementos qu?micos:

1. Hidrog?nio ? ?gua de torneira;

2. S?dio - sal de cozinha;

3. Ferro ? barras de ferro;

4. Prata - j?ias, moedas;

5. Merc?rio ? term?metro, pilhas, bateria de celular;

6. Alum?nio ? panelas;

7. Carbono - diamante, grafite;

8. F?sforo - palitos de f?sforos;

9. Nitrog?nio ? solo;

10. Oxig?nio ? bexiga cheia de ar;

11. Fl?or ? creme dental.

12. Pot?ssio ? vidro cristal.

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DESCRI??O DA ATIVIDADE

Sugere-se ao professor que solicite aos alunos que se dividam em seis grupos. Em seguida, o docente explicar? que cada grupo ir? receber dois materiais produzidos a partir de elementos qu?micos, que ser?o os elementos citados no campo: ?Prepara??o do Ambiente?. A partir disso, o professor ir? propor aos grupos que observem e analisem em que estado f?sico se encontra os materiais de sua responsabilidade e quais s?o os elementos qu?micos que os comp?e, localizando esses na tabela peri?dica. O docente informar? que ser? necess?rio anotar tudo o que for analisado, uma vez o resultado dessa atividade ser? apresentado ao restante da turma.

Para o desenvolvimento dessa atividade os materiais dever?o estar identificados por legendas que sejam curiosidades sobre o elemento principal que constitui os materiais, conforme exemplo abaixo:

Material	Legenda
?gua de torneira	G?s incolor, inodoro e constitui aproximadamente 75% da massa elementar do universo
Sal de cozinha	Abundante na natureza, encontrado no mineral halita, se oxida com o ar, reage com a ?gua
Barras de ferro	? o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre, ? extra?do da natureza sob a forma de min?rio
J?ias, moedas	? est?vel em ar puro e ?gua, mas recobre-se de uma pel?cula de oxida??o quando exposto ao oz?nio, g?s sulf?drico ou ar com enxofre. Por causa disso e do fato de que ela ? muito male?vel para ser usada em joalheria na sua forma pura
Term?metro, pilhas, bateria de celular	? um l?quido prateado que na temperatura normal ? metal e inodoro, ? um produto perigoso quando inalado, ingerido ou em contato, causando irrita??o na pele, olhos e vias respirat?rias
Panelas	? muito male?vel, muito d?ctil, apto para a mecaniza??o e fundi??o, al?m de ter uma excelente resist?ncia ? corros?o e durabilidade devido ? camada protetora de ?xido
Diamante, grafite	Dependendo das condi??es de forma??o, pode ser encontrado na natureza em diversas formas alotr?picas: carbono amorfo e cristalino, em forma de grafite ou ainda diamante
Palitos de f?sforos	?nico macronutriente que n?o existe na atmosfera, se n?o unicamente quando encontrado em forma s?lida nas rochas
Solo	? o principal componente da atmosfera terrestre, este elemento chega ao solo atrav?s de compostos org?nicos (restos vegetais e animais) e/ou inorg?nicos
Bexiga cheia de ar	Sua principal utiliza??o ? como oxidante, devido ? sua elevada eletronegatividade
Creme dental	Sempre se encontra combinado na natureza e tem afinidade por muitos elementos, especialmente o sil?cio, n?o podendo ser guardado em recipientes de vidro
Vidro cristal	? um elemento muito male?vel, pode ser cortado facilmente com uma faca. Tem um ponto de fus?o muito baixo, reage violentamente com a ?gua, desprendendo hidrog?nio, podendo inflamar-se espontaneamente em presen?a desta subst?ncia

Fonte: Todas as informa??es descritas sobre os elementos qu?micos acima foram retirados do site da Wikip?dia:  http://pt.wikipedia.org/wiki/  Acesso em: 11/06/2011.

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MOMENTO DO ALUNO

Neste momento, cada grupo ir? analisar por meio de observa??o as caracter?sticas dos materiais. A seguir, os alunos localizar?o os elementos constituintes dos materiais na tabela peri?dica. Ao visualizarem a tabela teremos os dados de massa, n?mero at?mica, o s?mbolo e o nome do elemento. Diante desses dados, os alunos dever?o fazer a distribui??o eletr?nica dos elementos a fim de justificarem suas posi??es na tabela peri?dica. No caso de subst?ncias formadas por mais de um elemento qu?mico, os alunos poder?o ter d?vidas quanto ? necessidade de descrever todos os elementos e ainda se h? preponder?ncia de um para o outro quando encontrados em um mesmo material. Neste caso, o professor poder? relembrar os conceitos de sistemas qu?micos, com uma vis?o geral das subst?ncias simples e compostas.

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DISCUSS?O

Os grupos dever?o expor os materiais que lhes foram destinados, atentando para: elementos que constitui cada material, localiza??o de cada elemento na tabela peri?dica, fam?lia ou grupo, o per?odo, s?rie e o n?mero at?mico. Durante a apresenta??o dos grupos o professor poder? propor os seguintes questionamentos para discuss?o:

• Quantos elementos qu?micos foram encontrados ao todo?

• Quais elementos qu?micos s?o comumente utilizados no dia-a-dia?

• Foram encontrados mais de um elemento qu?mico nos materiais expostos? Para este caso como se classificam tais subst?ncias, aquela com um elemento apenas ou com mais de um?

• Como se deu as interpreta??es dos produtos com legendas ou aqueles industrializados que vieram apenas com os s?mbolos dos elementos?

• De que forma ? poss?vel saber a posi??o dos elementos qu?micos na tabela peri?dica?

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SISTEMATIZA??O

Para a formaliza??o dessa atividade sugere-se que o professor desenhe no quadro uma tabela contendo as seguintes informa??es:

Nome do Elemento	S?mbolo	Grupo	Massa At?mica	N?mero At?mico	Distribui??o Eletr?nica	Per?odo e Fam?lia
Hidrog?nio	?	?	?	?	?	?
S?dio	?	?	?	?	?	?
Ferro	?	?	?	?	?	?
Prata	?	?	?	?	?	?
Merc?rio	?	?	?	?	?	?
Alum?nio	?	?	?	?	?	?
Carbono	?	?	?	?	?	?
F?sforo	?	?	?	?	?	?
Nitrog?nio	?	?	?	?	?	?
Oxig?nio	?	?	?	?	?	?
Fl?or	?	?	?	?	?	?
Pot?ssio	?	?	?	?	?	?

A partir dessa tabela o professor solicitar? aleatoriamente aos alunos que preencham cada c?lula de uma vez, com os dados dos elementos qu?micos trabalhados no decorrer da atividade.

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AMBIENTE 2/ATIVIDADE 2: Laborat?rio de Inform?tica Educativa

PREPARA??O DO AMBIENTE

?      Utiliza??o de cadernos ou papel e l?pis ou caneta para o registro das informa??es encontradas;

?      ? importante que todos os alunos tenham acesso a uma tabela peri?dica, possivelmente encontrada nos pr?prios livros de qu?mica utilizados; 

?      Sugere-se a perman?ncia da divis?o da turma em seis grupos.

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DESCRI??O DA ATIVIDADE

Utilizando a internet, os grupos pesquisaram sobre o hist?rico, as propriedades, objetivando obter o m?ximo de informa??es quanto ?s caracter?sticas dos elementos qu?micos, identificando as pr?ticas realizadas com tais elementos em nosso cotidiano, pesquisando sobre os perigos de alguns elementos qu?micos para os seres vivos. Os elementos e sugest?o de sites a serem trabalhados ser?o os seguintes:

Grupo 1 -   Plut?nio - Z= 94; http://www.grupoescolar.com/materia/plutonio.html  Acesso em: 12/06/2011.

Grupo 2 -   Amer?cio - Z= 95; http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-p/elem/e09500.html Acesso: 12/06/2011.

Grupo 3 -   Calif?rnio - Z=98; http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-p/elem/e09800.html Acesso: 12/06/2011.

Grupo 4 - Meitn?rio - Z=109; http://www.tabela.oxigenio.com/metais_de_transicao/elemento_quimico_meitnerio.htm Acesso: 12/06/2011.

Grupo 5 -   Unun?ctio - Z=118;  http://www.tabela.oxigenio.com/gases_nobres/elemento_quimico_ununoctio.htm Acesso: 12/06/2011.

Grupo 6 -   Mendel?vio - Z=101; http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-p/elem/e10100.html Acesso: 12/06/2011.

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MOMENTO DO ALUNO

Neste momento, em seus respectivos grupos, os alunos desenvolver?o pesquisas sobre os elementos qu?micos artificiais expostos.

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DISCUSS?O

O professor poder? solicitar que cada grupo apresente todas as informa??es obtidas durante a pesquisa. Para cada elemento dever? ser exposto informa??es similares aos dados que seguem abaixo:

Exemplo: Plut?nio

Foi produzido por B.B. Cunningham e L.B. Werner, em Agosto de 1942, ao isolarem cerca de um micrograma de Pu 239, no Laborat?rio Metal?rgico da Universidade de Chicago. Este fato fez do plut?nio, o primeiro elemento sint?tico a ser obtido em quantidades vis?veis, tendo aqueles investigadores conseguido isolar uma amostra de 2,77 microgramas, em 10 de Setembro desse ano.

Informa??o obtida no site: http://www.grupoescolar.com/materia/plutonio.html Acesso em: 13/06/2011

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No momento da exposi??o das respostas, o professor dever? mediar ? discuss?o de acordo com os poss?veis entraves surgidos, apresentando os seguintes questionamentos:

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?         Estes seis elementos qu?micos sint?ticos s?o aplic?veis diretamente em nosso cotidiano?

?         Caso exista aplica??o para alguns deles, de que forma s?o aplicados, em quais pr?ticas?

?         O manuseio de tais elementos ? uma a??o perigosa?

?         De acordo com suas pesquisas, explicite, posicione um ponto de vista sobre a afirmativa a seguir: O homem como modificador do meio.

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SISTEMATIZA??O

Para realizar esse momento recomenda-se que o professor produza um texto comentando sobre as aplicabilidades e n?o aplicabilidades dos elementos: Plut?nio, Amer?cio, Calif?rnio, Meitn?rio, Unun?ctio e Mendel?vio. Segue abaixo uma sugest?o de texto:

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  Aplicando os elementos

Ap?s a descri??o dos seis elementos qu?micos, quanto as suas caracter?sticas, hist?rico e aplicabilidade. ? poss?vel identificar que apenas tr?s dos seis elementos qu?micos possuem aplicabilidades comprovadas, s?o eles: Plut?nio, Amer?cio e Calif?rnio.

O Plut?nio se destaca pelo uso em armas nucleares e na produ??o de energia nuclear, o Amer?cio ? usado em estudos qu?micos e na produ??o do c?rio 244, que ? produzido em quantidades da ordem do quilograma como uma fonte isot?pica de energia e o Calif?rnio ? muito ?til como fonte port?til de n?utrons e pode ser usado em medicina, com fins radiol?gicos, ou em sondas espaciais, na an?lise de atividade de n?utrons das superf?cies de outros planetas. Os demais, Meitn?rio, Unun?ctio e Mendel?vio n?o possuem aplicabilidade comprovada, uma vez que muitas vezes n?o se consegue produzir quantidades observ?veis ou consider?veis por meios usuais para estudos e an?lises e em virtude das suas instabilidades. Para a obten??o desses elementos ? necess?rio uma s?rie de experimentos e an?lises de certas subst?ncias para a forma??o de caracter?sticas peculiares que identifiquem outros elementos, certos cuidados devem ser tomados em decorr?ncia dos riscos que tal a??o pode causar, tais como a radioatividade. A radioatividade resulta da instabilidade de tipos de ?tomos, que favorece a emiss?o de energia e part?culas subat?micas que poder?o de alguma forma denegrir a sa?de humana. As medidas de prote??o levam em conta os seguintes par?metros: ? dist?ncia e as barreiras entre o usu?rio (e a sua vizinhan?a) e a fonte emissora de radia??o, e o tempo de exposi??o.

Fonte: Esse texto foi produzido a partir de informa??es pesquisadas na internet, nos seguinte sites:

http://www.tabela.oxigenio.com/actinidios/elemento_quimico_plutonio.htm Acesso em: 13/06/2011

http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-p/elem/e09530.html  Acesso em: 13/06/2011

http://estudarquimicanoces.blogspot.com/2010_06_01_archive.html  Acesso em: 13/06/2011

http://pt.wikipedia.org/wiki/Meitn%C3%A9rio Acesso em: 13/06/2011

http://www.tabela.oxigenio.com/gases_nobres/elemento_quimico_ununoctio.htm Acesso em: 13/06/2011

http://equimicos.blogspot.com/2010_06_01_archive.html  Acesso em: 13/06/2011

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Observa??o: ? importante que docente imprima o texto com fonte grande, o suficiente para ser colado no quadro, de forma que os alunos consigam l?-lo. Uma impress?o ser? disponibilizada ser? colada na integra no quadro durante um curto per?odo para os alunos fazerem uma lida r?pida. J? a outra impress?o, ser? realizada a partir dos recortes das frases, as quais ser?o entregues aleatoriamente aos alunos, e depois disso o docente pedir? que os alunos tentem montar o texto anteriormente lido.  Ap?s a constru??o do texto, os discentes devem realizar a leitura do mesmo, observando se o texto est? completo e de acordo com o original.

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AMBIENTE 2/ATIVIDADE 3: Laborat?rio de Inform?tica Educativa

PREPARA??O DO AMBIENTE

Para esta atividade recomenda-se que o professor informe aos alunos que a turma dever? se organizar? em duplas, ressaltando que as trocas de informa??es poder?o ocorrer com o colega da dupla assim como com as demais duplas.

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ORIENTA??ES QUANTO AO USO DO SOFTWARE

O software educacional que ser? utilizado nessa atividade ? intitulado como Jogo dos Elementos 1, que relaciona perguntas espec?ficas sobre caracter?sticas de alguns elementos qu?micos com as suas pr?prias imagens. Ele poder? ser acessado no site do Banco Internacional de Objetos Educacionais atrav?s do endere?o eletr?nico - http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/11504

Jogo dos Elementos 1 

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Fonte: Imagem do software

Caso o computador n?o possua o programa Flash Player ou similares capazes de reconhecer formatos do tipo swf, fa?a o download de tal programa no endere?o eletr?nico http://www.adobe.com/br/products/flashplayer/. Este recurso pode ser acessado ainda via navegador da internet ou p?gina da web, basta apenas entrar na pasta descompactada do objeto buscar o formato ??ndex?e clic?-lo duplamente, ou ent?o, clicar no pr?prio execut?vel do recurso ?elementos1.swf? com o bot?o direito do mouse e abrir com o navegador da internet.

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DESCRI??O DA ATIVIDADE

Recomenda-se que o professor ao chegar ao laborat?rio de inform?tica proponha o seguinte exerc?cio:

Dos 12 elementos qu?micos abaixo se deve escolher 7 deles e fazer um levantamento de suas caracter?sticas mais evidentes apresentadas no software Jogo dos Elementos I.

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Alum?nio ? ?rgon ? Ber?lio ? Carbono ? Cloro ? Enxofre ? Fl?or ? L?tio ? Magn?sio ? N?on ? Oxig?nio ? S?dio.

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? medida que as perguntas oferecidas pelo jogo dos elementos qu?micos s?o aplicadas ao elemento a ser descoberto, os discentes ir?o exercitar os conhecimentos adquiridos nas aulas referentes aos elementos qu?micos e a tabela peri?dica. A dupla dever? anotar os dados obtidos para depois mostrar os resultados alcan?ados.

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OBSERVA??O: Recomenda-se que a atividade seja desenvolvida sem consulta em livros ou meios similares, uma vez que, muitos elementos e suas caracter?sticas foram explorados nas atividades anteriores.

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MOMENTO DO ALUNO

Este ser? o momento em que os alunos utilizar?o o objeto educacional Jogo dos Elementos 1. Ao jogar, os alunos identificaram as caracter?sticas dos elementos e da tabela peri?dica. 

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DISCUSS?O

Neste momento, o professor ir? solicitar que cada dupla exponha os elementos trabalhados e organize-os de forma que cada um fique a cargo de caracterizar um elemento qu?mico.  Assim, possibilitando a oportunidade dos representantes de cada elemento se comunicar com seus demais colegas da sala de aula, debatendo se seus respectivos elementos fazem parte dos mesmos grupos ou mesmas fam?lias, propondo-lhes fazerem tal interliga??o atrav?s dos dados adquiridos com o jogo.

As discuss?es ocorrer?o a partir das respostas obtidas para os questionamentos vinculados aos elementos qu?micos expostos no jogo. Ao mediar ? discuss?o o professor poder? questionar os alunos da seguinte forma: "Diante destes elementos mostrados no jogo, quais deles fazem parte da s?rie qu?mica dos gases nobres?", "Que informa??es complementares se obtiveram sobre os elementos durante o uso do objeto?".

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SISTEMATIZA??O

Nesse momento o professor ir? formalizar o que foi trabalhado nessa atividade e para isso recomenda-se que ele escreva em uma parte do quadro questionamentos relacionados com as  caracter?sticas de alguns elementos qu?micos e na outra parte escreva os elementos que ser?o trabalhados. Ap?s isso, o docente poder? solicitar que alguns alunos v? at? o quadro e com a ajuda dos colegas relacionem os elementos com os questionamentos.

• Elementos que ser?o trabalhados: Cloro, Fl?or, Oxig?nio, Arg?n, Carbono, S?dio, Enxofre e Alum?nio.

• Sugest?o de questionamentos a ser realizados: Quais elementos s?o do grupo dos Halog?nios?  Quais elementos s?o do grupo dos N?o-metais? Quais s?o  gases nobres? Em quais elementos a subst?ncia elementar ? um g?s? Quais elementos reagem com a ?gua? Quais tem a subst?ncia elementar s?lida? Quais s?o do 3? per?odo?

Nome	Tipo
Jogo dos Elementos 1	Software Educacional

O professor poder? utilizar os seguintes links para auxiliar em suas aulas sobre os elementos qu?micos:

http://educar.sc.usp.br/quimica/tabela.html ? Neste site h? uma tabela peri?dica interativa. Ao passar o mouse pelos elementos da tabela peri?dica s?o fornecidas algumas informa??es, tais como: N? At?mico, Descobridor do elemento, n?mero de el?trons nas camadas, pontos de fus?o e ebuli??o, peso eletr?nico e configura??o eletr?nica.

http://www.tabela.oxigenio.com/ - Este site apresenta uma tabela peri?dica online. A medida que o usu?rio arrastar o mouse pelos elementos da tabela, aparecer?o informa??es sobre o hist?rico e as caracter?sticas qu?micas de cada um deles.

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/11503 - Neste endere?o se encontra dispon?vel para download o software Jogo dos elementos II. Trata-se de uma continua??o do Jogo dos elementos I, utilizado na presente aula, mas com maiores dificuldades em rela??o ?s caracter?sticas espec?ficas de cada elemento qu?mico proposto.

Na atividade 01, o docente dever? averiguar se houve consist?ncia no reconhecimento dos elementos qu?micos na tabela peri?dica quanto aos grupos, per?odos e classifica??o em metais, semimetais e n?o metais e se os alunos conseguiram identificar alguns dos elementos qu?micos no cotidiano dos mesmos e ainda onde poderiam ser encontrados ou aplicados. Na atividade 02, ? importante identificar o conhecimento produzido em rela??o aos elementos qu?micos pouco explorados, os elementos artificiais. Finalizando, com a ?ltima atividade, o docente dever? verificar  como os alunos desenvolveram a atividade com o conhecimento adquirido sobre os elementos qu?micos e a tabela peri?dica.