Reconhecer a presença de misturas no cotidiano.

Identificar misturas heterogêneas, distinguindo-as das homogêneas.

Aplicar alguns processos de separação de misturas heterogêneas, como a catação, a peneiração, a filtração, a decantação, e a separação magnética.

Indicar procedimentos para a separação de misturas que possam se fazer necessários em seu cotidiano

Conceito de matéria.

Propriedades gerais e específicas da matéria

AULA 1

1º momento: motivação   

Sugerimos que o professor inicie esse estudo mostrando algumas imagens que retratam cenas costumeiramente frequentes na maioria das casas dos brasileiros. Para isso, deverá selecioná-las e  projetá-las por meio do aparelho data show. Essas imagens serão utilizadas para um início de conversa a respeito do que são misturas e os processos de separação de misturas utilizados no dia a dia. Para isso, o professor poderá fazer interrogações, como:

Para que coamos o café?

Por que peneiramos a farinha de trigo?

Por que catar o feijão?

Para que assoprar o amendoim?

Fontes das imagens:

Peneiração:  http://raphax.files.wordpress.com/2010/04/mandioca_-_tapioca_peneira_frigideira.jpg   Acessado em 21/08/2010 

Catação:  http://4.bp.blogspot.com/_1uyl9a0TKNk/TJVET1mhisI/AAAAAAAADr0/jWYQDeX8bsg/s1600/CATANDO+FEIJ%C3%83O.jpg Acessado em 21/08/2010 

Filtração:  http://www.meridiano.com.br/web/lay/img_formas-03-grande.jpg Acessado em 21/08/2010 

O professor deverá fechar essa discussão inicial enfatizando que nas três situações foram apresentadas "misturas" e que existem vários processos de separação das substâncias que as compõem que são aplicados em nosso cotidiano. Além dos casos já ilustrados podem ser citados, por exemplo, os tratamentos de água e esgoto e a coleta seletiva de resíduos para serem reciclados.

2º momento: questões-desafio. 

Após essa conversa mais informal, na qual já houve apontamentos do tema em estudo, o professor deverá propor as seguintes questões QUE DEVERÃO SER ENTREGUES IMPRESSAS AOS ALUNOS, com espaços para escreverem.

Organizar a turma em grupos de 4 alunos para que elaborem e escrevam suas respostas às questões-desafio (Resposta 1). Essas respostas constituirão as hipóteses dos alunos que poderão confirmadas, complementadas ou refutadas no segundo momento da aula.    

QUESTÕES-DESAFIO   

1) Uma pessoa ao se levantar de manhã, coou o café, adoçou-o com açúcar, em seguida, separou o feijão das pedrinhas. Foi ao quintal, lavou as roupas e as colocou para secar ao sol. Resolveu, a seguir, limpar a sala usando um aspirador de pó. Quais as misturas heterogêneas bifásicas e quais os métodos de separação que você pode identificar quando a pessoa realiza essas atividades?      

2) Proponha um procedimento para separar uma mistura de areia, ferro em pó e iodo sólido.

(primeiramente retira-se o ferro por imantação; mistura água à areia e iodo; filtra deixando a areia separada; esquenta a solução e o iodo precipita.)

3) Em um acampamento na praia uma pessoa derrubou na areia todo sal de cozinha disponível, como esta pessoa poderia recuperar praticamente todo o sal?  

(adiciona água à mistura; filtra, separando a areia, coloca a solução de água e sal no sol; a água evapora deixando o sal).

Para as situações mais comuns, espera-se que os alunos tenham soluções rápidas, pautadas em seus conhecimentos prévios. Mas algumas situações são realmente desafiadoras uma vez que pressupõem um aporte teórico que será disponibilizado ao aluno no segundo momento da aula.

3º momento: Fundamentação teórica.

A fim de recordar alguns conceitos importantes; contribuir para compreensão do assunto “obtenção de substâncias puras a partir de misturas heterogêneas” e oferecer subsídios para as soluções das questões-desafio, sugerimos a leitura e discussão de dois textos disponíveis  on line nos endereços disponibilizados ao longo dessa proposta. 

O professor poderá ministrar essa aula no laboratório de informática onde os alunos possam acessar os textos diretamente a internet em grupos ou individualmente se houver disponibilidade de um computador por aluno.   Se considerar mais pertinente, o professor poderá providenciar cópias dos textos e disponibilizá-las para os alunos; nesse caso, esse momento poderá acontecer em sala de aula.

O professor deverá encaminhar primeiramente a leitura, discussão e fechamento do texto 1. Após o fechamento do texto 1, o professor deverá orientar os alunos para a leitura do texto 2, de acordo com os encaminhamentos e  sugestões apontados na sequência da aula.

Texto 1- Substâncias puras e misturas

Disponível no endereço http://educar.sc.usp.br/ciencias/quimica/qm1-2.htm   (acessado em 10/08/2010) o texto aborda os conceitos de substância pura e mistura, fazendo a caracterização de cada uma e as distinções pertinentes.   

Questões para discussão do texto 1

1-      O que se deve considerar ao analisar se um determinado tipo de material/matéria é um substância pura ou uma mistura? A determinação e a análise de suas propriedades específicas. Nas substâncias puras, os valores do ponto de fusão, ebulição e densidade serão os mesmos, independentemente da quantidade analisada. Além disso, a composição molecular é sempre fixa. As temperaturas permanecem constantes durante a mudança de estado físico. As misturas, não possuem composição fixa; as temperaturas variam durante as mudanças de estado físico. 

2-      O que diferencia as substâncias puras simples das compostas? Substâncias puras simples são formadas pela combinação de átomos de um único elemento químico; as compostas são formadas pela combinação de átomos de dois ou mais elementos químicos diferentes.

3-      Exemplos de substâncias puras (água destilada) e misturas (água e sal; água e areia; água e álcool; areia e sal; água e óleo). 

4-      Exemplos de misturas homogêneas (água e sal; água e álcool) e heterogêneas (água e areia; areia e sal; água e óleo).  

Fechamento da discussão do texto 1 pelo professor

Praticamente tudo o que existe na natureza está na forma de misturas. Muitas destas misturas datam da formação dos astros, inclusive a Terra. Já na pré-história o Homem sentiu a necessidade de efetuar separações, como separar pedra de terra, para confecção de suas ferramentas. Hoje a situação não é diferente, apenas as necessidades mudaram e novas técnicas foram desenvolvidas. Separamos ferro da magnetita e da hematita, sal da água do mar, essências e corantes das plantas, celulose da madeira e uma infinidade de substâncias das mais variadas misturas.  As técnicas se aprimoraram de forma a tornar possível a separação de praticamente qualquer tipo de mistura, bastando conhecer o estado físico e as características do que desejamos separar. Algumas misturas são difíceis de visualizar sem o recurso de instrumentos. Aço, como o de uma colher, por exemplo, não pode ser reconhecido como mistura mesmo com o auxílio de microscópio. Já o sangue, que é uma mistura de milhares de componentes pode ser reconhecido como mistura se observado ao microscópio. Os métodos de separação consistem geralmente em processos físicos, porém estão quase sempre associados a aplicações químicas. Vamos conhecer alguns processos de separação de misturas heterogêneas.   

Texto 2- Separação de misturas heterogêneas 

Disponível no endereço http://www.algosobre.com.br/quimica/separacao-de-misturas.html (acessado em 20/08/2010), o texto categoriza de maneira didática os processos de separação de misturas heterogêneas. O professor deverá instruir os alunos para lerem primeiramente na introdução o item I - Análise imediata e depois o item 02. SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURA HETEROGÊNEA e seus subitens.   

Atividade

Sugerimos que o professor possibilite aos alunos um tempo para leitura do texto 2 e, que a partir das informações nele contidas, encontrem as soluções para as questões-desafio lançadas no início da aula. Nesse momento, eles poderão dialogar entre si e confrontar as hipóteses previamente apontadas com o conhecimento científico e confirmá-las, complementá-las ou refutá-las.  Os registros deverão ser feitos separadamente (Resposta 2), sem apagar a resposta 1 (hipóteses) para que os próprios alunos e o professor percebam as convergências e as discrepâncias.    

AULA 2 

Socialização da discussão das questões propostas na aula anterior, no estudo dos dois textos.

Cada grupo deverá, também, apresentar suas considerações a respeito dos processos de separação de misturas indicados para resolver as situações propostas nas questões-desafio.

O professor deverá ficar atento às considerações dos alunos, fazendo os esclarecimentos e ajustes necessários.  

Nessa atividade experimental os alunos precisarão das informações contidas no texto 2 “Separação de misturas heterogêneas”, estudado na aula anterior. Sugerimos que o professor imprima essa parte do texto (considerando a autoria) e disponibilize uma cópia para cada aluno. Essa parte do texto poderá ser incorporada ao roteiro da atividade experimental que também deverá ser impressa e disponibilizada aos alunos.

Título: Separação de Misturas

Disponível em: http://www.deboni.he.com.br/tq/experimentos/misturas4.htm    Acessado em 20/08/2010.

Objetivo: Ao final do experimento o aluno deverá ser capaz de identificar alguns processos de separação de misturas e diferenciar misturas homogêneas e heterogêneas.

Material: Misturas de água e sal, água e areia, arroz e sal, arroz e feijão, ferro e arroz, óleo e água, béquer, peneira, lamparina, tripé, funil, papel filtro, proveta, imã, papel toalha, espátula, tela de amianto.   

Procedimentos: 1-Montar o esquema para lamparina com tripé e tela de amianto. Medir na proveta 20mL da mistura água e sal e colocar no béquer, levando-o para aquecimento.

2-Deixar aquecendo e observar durante o resto do trabalho.

3-Medir 20mL de água com óleo na proveta e colocar no béquer durante a execução das outras tarefas.

4-Simultaneamente montar o sistema do funil, papel filtro e haste universal, verificar na proveta 20mL da mistura água e areia, colocar no funil, amparando a água com béquer embaixo do funil, observar.

5-Colocar sobre o papel toalha uma concha de arroz com ferro, passar o imã sobre a mistura e observar.

6-Colocar sobre a peneira uma colher de arroz com sal, passar a mistura pela peneira, agitando suavemente, recolhendo o resíduo sobre o papel toalha.

7-Colocar sobre o papel toalha uma colher de arroz e feijão separando manualmente os dois elementos, deixando-os sobre o papel toalha.     

Questões para discussão

1-Quais misturas eram homogêneas e quais eram heterogêneas?

2-Qual o processo de separação utilizado na mistura de água e sal?

3-Qual o processo de separação utilizado na mistura de água e areia?

4-Qual o processo de separação utilizado na mistura de óleo e água?

5-Em qual mistura utilizamos o processo de imantação ou separação magnética?

6-Em qual mistura utilizamos o processo de catação?

7-Qual o processo de separação utilizado na mistura de sal e arroz?

8-Misturas homogêneas podem ser separadas por filtração? Por quê?

9-A imantação separaria o sal do arroz? Por quê?

10-O que determina que a mistura possa ser separada por decantação?

Possibilidade de interdisciplinaridade:  Nesse momento, propomos uma abordagem do tema em questão na perspectiva da interdisciplinaridade.  Os professores de Ciências/química, de história e de geografia poderão elaborar, juntamente com os alunos, um projeto de pesquisa numa abordagem multicultural, no qual os alunos verifiquem no seu cotidiano e nas práticas culturais de sua cidade, quais são os processos de separação de misturas utilizados pela população; sua aplicabilidade e como esses conhecimentos são transmitidos de geração em geração. Por meio dessa atividade será possível a integração dos conteúdos dessas disciplinas, o que possibilitará aos alunos um melhor aproveitamento do conteúdo trabalhado na aula de Ciências, assim como um bom engajamento nas demais.

AULA 3

Produção, em grupo de 4 alunos (o mesmo grupo de trabalho da aula anterior) de um relatório da atividade experimental. O professor deverá enfatizar a importância de referências teóricas nesse relatório, nos locais pertinentes.   

Roteiro para elaboração do relatório da atividade experimental  

TÍTULO: Frase sucinta que indica o principal objetivo da experiência.      

RESUMO: Texto de no máximo cinco linhas descrevendo tudo o que foi feito, inclusive os resultados alcançados.

INTRODUÇÃO: Descrição da teoria necessária ao entendimento da prática e da discussão dos resultados. Deve ser uma síntese das fontes consultadas. Ao final da introdução, como último parágrafo, vem o objetivo do trabalho.     

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: Descrever o procedimento experimental, ressaltando os principais materiais e equipamentos utilizados.  

RESULTADOS: Consiste na apresentação de todos os dados colhidos em laboratório ou dos calculados decorrentes dos dados. Podem ser apresentados na forma de tabelas, gráficos, etc., se isso melhorar a comunicação dos dados.      

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Discutir os dados obtidos à luz da teoria exposta. Geralmente as questões para a discussão estão apontadas no roteiro da aula.

CONCLUSÃO: Síntese pessoal sobre as conclusões alcançadas com o seu trabalho. Enumere os resultados mais significativos do trabalho. Não deve apresentar nenhuma conclusão que não seja fruto da discussão.    

REFERÊNCIAS: Livros, textos e sites usados para escrever o relatório, devem ser citados

http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/separac.html  Acessado em 20/08/2010. 

http://www.infoescola.com/quimica/separacao-de-substancias-misturas/      Acessado em 20/08/2010.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Separa%C3%A7%C3%A3o_de_misturas Acessado em 20/08/2010.

A avaliação do conteúdo poderá ser realizada de maneira processual, ao longo das aulas e de cada atividade desenvolvida. Nesse sentido, poderão ser utilizados como instrumentos avaliativos os registros, as pesquisas, a realização das atividades propostas, as discussões sobre as situações apresentadas e a participação individual e coletiva na socialização. Poderão ser usado como instrumentos principais de avaliação quantitativa os registros feitos na aula 1 e o relatório da atividade experimental, produzidos pelos grupos de  alunos.