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Quantidade de matéria: grandeza de numerosidade

 

25/11/2009

Autor e Coautor(es)
WESLEY PEREIRA DA SILVA
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BRASILIA - DF Universidade de Brasília

Marco G. B. Burlamaqui

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Química Modelos de constituição: substâncias, transformações químicas
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
  • Analisar as grandezas comprimento, massa e volume, através de uma dinâmica em grupo;
  • Conceituar numerosidade e quantidade de matéria;
  • Identificar a unidade de medida da grandeza quantidade de matéria;
  • Conceituar mol.
Duração das atividades
Duas aulas de cinqüenta minutos cada.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
  • Grandeza massa;
  • Grandeza volume;
  • Átomos, molécula e elementos químicos.
Estratégias e recursos da aula

Professor leve para a aula os seguintes materiais:

  • Um rolo de barbante;
  • Uma régua (50 cm) ou uma trena;
  • Água;
  • Uma balança;
  • Um béquer (de 100 ml) ou qualquer outra vidraria utilizada para medir pequenos volumes;
  • Um saco de feijão de 1 kg.

Aula 1: Unidades de medidas

Na sala de aula, peça para que os alunos façam um círculo com as carteiras ao redor da sala. Feito isso, coloque uma carteira no centro do círculo para servir como mesa para colocar os materiais que serão utilizados. Chame dois alunos para o centro do círculo, entregue o barbante para um deles e peça para que meça a altura do seu colega utilizando o pedaço de barbante. Pergunte ao aluno qual a altura do seu colega? Ele questionará o fato de ter medido com o barbante, por isso, não pode determinar a altura. Questione o aluno dizendo que é possível determinar a altura, só que sem utilizar uma unidade de medida conhecida, nesse caso, informe que a altura do aluno poderá ser um pedaço de barbante ou meio pedaço de barbante..., ou seja, uma variação do pedaço de barbante que foi utilizado para medir.
Em seguida, pegue o rolo de barbante e peça para que um aluno corte um pedaço, repita esse procedimento com mais três alunos. Peque os quatro pedaços de barbante e compare com o pedaço que foi utilizado para medir a altura do aluno. Faça os alunos perceberem que será muito difícil cortar um pedaço de barbante exatamente igual ao primeiro pedaço sem medir, sem comparar.

Ainda com os alunos em círculo, informe que o barbante não é um instrumento de medida, e que pode ser substituído por uma régua ou uma trena. Nesse momento, pegue a régua, chame novamente os dois alunos (que foram chamados no início da aula) e peça para que faça a medida da altura utilizando a régua. O aluno deverá informar o resultado da medida. Explique que a altura é o comprimento vertical de um objeto e a unidade de medida é o metro. Explique também o conceito de grandeza: é um atributo (característica) de algo do universo físico que pode ser medido de alguma forma.

Após a explicação, pegue o recipiente com água e coloque em cima da mesa. Diga que temos duas maneiras de determinar a quantidade de água dentro do recipiente em questão. Antes de explicar, pergunte aos alunos se eles sabem quais são as maneiras de fazer isso. Em seguida, pegue a balança e o béquer, mostre-os para os alunos, informe que utilizando esses equipamentos determinaremos a massa e o volume da água.

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Figura 1 – Béquer (à esquerda) e balança digital (à direita)

Fonte: http://www.nei.com.br/images/lg/226577.jpg
http://www.casadolaboratorio.com.br/subpage127.html acessados em 10 de novembro de 2009

Chame mais dois alunos para determinar o volume e a massa da água. O primeiro aluno deverá transferir a água do recipiente para o béquer e determinar o volume. O segundo aluno deverá determinar a massa da água utilizando a balança. Feito isso, informe aos alunos que, para o químico, além de volume e massa, existe outra grandeza relacionada à quantidade que já está incorporada em sua rotina de trabalho: numerosidade.

Professor, para que os alunos tenham idéia do que é numerosidade, coloque o saco de feijão na mesa. Pergunte como podemos determinar a quantidade de feijão que existe dentro do saco? Os alunos responderão que pode ser através da determinação da sua massa. Coloque o feijão sobre a balança e veja que a massa registrada. Explique aos alunos que quando compramos feijão compramos a quantidade de 1 kg, isso porque, ninguém compra feijão pedindo: eu quero 100 grãos de feijão! A quantidade de grãos de feijão é a numerosidade em questão. Mas como vimos é inviável contar a quantidade de grão de feijão, da mesma forma para os químicos, é inviável contar átomos ou moléculas. Por isso, foi criado um padrão para indicar a quantidade de constituintes de uma substância, que é a grandeza quantidade de matéria.

Aula 2: Numerosidade

Após a explicação, peça para que os alunos desfaçam o círculo, retornem com as carteiras para os seus devidos lugares. Após isso, leve-os para o laboratório de informática.

No laboratório de informática, divida os alunos em grupos de três ou quatro alunos. Feito isso, peça para que os alunos pesquisem nos principais sites de busca qual a unidade de medida da grandeza quantidade de matéria, aproveite e peça para que eles pesquisem também sobre as unidades de medidas das grandezas apresentadas nas aulas.
Para facilitar e direcionar a pesquisa, peça para que os alunos construam e preencham uma tabela, como exemplificada abaixo:

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Tabela 1 – grandezas e suas unidades de medidas

Depois de construída a tabela, faça os alunos observarem que o nome e o símbolo da unidade de medida da grandeza quantidade de matéria são os mesmos: mol. O mesmo não acontece com as outras unidades de medidas apresentadas na tabela 1. Explique aos alunos que assim como 1 kg de feijão contém certa quantidade de grãos, um mol também contém certa quantidade de átomos ou moléculas. O mol é, portanto, a unidade de numerosidade de entidades químicas.
Em seguida os alunos deverão procurar na internet o conceito de mol. Feito isso, pergunte para cada grupo qual o conceito que encontraram?

Para sistematizar a aula peça para que os alunos façam um relatório sobre as atividades desenvolvidas nas aulas, esse relatório poderá ser feito em grupo ou individual.

Caso o professor não tenha à sua disposição um laboratório computacional, poderá dar continuidade a aula 2 utilizando como fonte de pesquisa os livros didáticos.

Recursos Complementares

Bibliografia

MÓL, G. de S.; SANTOS W. L. P. dos, et al. Química e Sociedade, São Paulo, editora Nova Geração, 2005. p. 137.

Sugestões de Simulações

•    Medidas e ordens de grandezas

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=1287

•    Viagem nas dimensões

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=907

Avaliação
A avaliação poderá ser feita através da participação dos alunos e do relatório produzido no final da aula. Professor, proponha algumas questões para os alunos fazerem em casa:
1 – O que é quantidade de matéria? Qual o nome e o símbolo da sua unidade de medida?

2 – Qual o conceito de mol?

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