• Identificar a estrutura do núcleo dos diferentes isótopos dos elementos químicos.
• Reconhecer a aplicabilidade dos isótopos no solo e nas rochas lunares.
• Identificar quais são as aplicações dos isótopos na medicina, indústria e pesquisa científica.

Conhecer as características dos átomos (massa, número atômico e número de nêutrons, prótons e elétrons).

Esta atividade tem como objetivo constatar se o aluno possue base de conhecimento apropriada para que possa participar com desenvoltura das atividades propostas nesta aula.

Pergunte aos alunos se sabem qual foi o segundo maior acidente radioativo da história. Deixe que interajam entre si. Pode ocorrer que haja aluno que saiba responder o que ocorreu em Goiânia, Goiás. Após interagirem será possível saber que conhecimentos detém sobre radioatividade. Então o professor pode complementar explicando que o acidente teve início no dia 13 de setembro de 1987.

Na sequência pode-se utilizar o laboratório de informática ou a sala de vídeo utilizar a TV Pendrivee propor que assistam ao vídeo "Documentário sobre o Acidente em Goiânia com Césio 137".

Para saber como utilizar a TVPendrive disponibilizamos o link do tutorial: http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/modules/debaser/singlefile.php?id=17500    

Disponível no link: http://www.youtube.com/watch?v=WYg1xyD_yxE Acesso em 10.nov. 2010. 

Após assistir ao documentário, sugerimos que o professor questione: Que relação há entre o acidente e os isótopos? Oriente os alunos para que realizem discussão sobre e depois explique que no acidente ocorrido em Goiânia foi encontrado substâncias continham o elemento radioativo Césio-137. O Césio-137 é um radioisótopo, ou seja, um isótopo radiativo do Césio. Os isótopos são átomos de um mesmo elemento químico, apresentam o mesmo número atômico, diferentes números de massa, propriedades químicas iguais e propriedades físicas diferentes. São exemplos de isótopos o Carbono 12 e o Carbono 13. Ambos são átomos que apresentam massas 12 e 13 respectivamente. O nome do isótopo é dado pelo nome do elemento a que pertence, seguido do respectivo número de massa.

O professor pode seguir a aula indagando: Qual a aplicabilidade dos isótopos no cotidiano de nossas vidas?

Professor explique aos alunos que o fenômeno no qual átomos de diferentes números de massa e que se constituem do mesmo elemento químico é denominado isotopia. Acrescente que os gases quimicamente puros apresentam valores distintos para a relação carga/massa. Em um mesmo gás essa relação é constante segundo Thomson. Em 1919, Francis Willian Aston (1877-1945) aperfeiçoa a aparelhagem de Thomson e inventa o primeiro espetrógrafo de massa (cujo objetivo era demonstrar com maior amplitude a existência de átomos de um mesmo elemento, com massas diferentes) . Assim torna evidente que o neônio é formado de átomos quimicamente iguais, entretanto apresenta massas diferentes.

Organize os alunos em equipes compostas por 4 pessoas ou de acordo com a disponibilidade de computadores. Solicite aos alunos que façam a leitura dos textos que estão disponíveis nos link´s abaixo, anotem no caderno sobre: a aplicação do Carbono 14, a presença de isótopos na Terra, seu ciclo de vida, sua presença na biosfera, tipos de radioatividade, etc.

Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc05/elemento.pdf Acesso em 10.nov. 2010,

Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc16/v16_A03.pdf  Acesso em 10.nov. 2010.

Atividade 1

Desenvolver esta atividade possibilita ao aluno identificar a estrutura do núcleo dos diferentes isótopos dos elementos químicos. Para realizar a atividade o professor pode solicitar aos alunos que se organizem em equipes compostas por cinco pessoas.

Após acessar a simulação devem manusear o recurso, explorar as características estruturais de cada elemento químico, seu posicionamento na tabela periódica e analisar as relações de energias de repulsão e atração interligadas a quantidades.

No laboratório de informática as equipes devem acessar a animação diponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=18000 Acesso em 10.nov. 2010

Abundância 

Enquanto exploram o recurso "Abundância" os alunos devem interagir na própria equipe, conjecturar e criar um relato.

Para criar o relato podem utilizar a Wiki que é um software colaborativo que permite a edição coletiva dos documentos sem que o conteúdo tenha que ser revisado antes da sua publicação. Pode ser utilizado através de um navegador qualquer. Oportuniza a colaboração na produção de conteúdos, desenvolvimento de projetos ou qualquer outra ação que exija escrita coletiva, torna público as idéias, a criatividade, valorizam o trabalho colaborativo.

Para criar a Wiki o professor pode utilizar a Wikispace que está disponível em: http://www.wikispaces.com/  Acesso em 10.nov. 2010.

Caso seja necessário o professor pode consultar o tutorial Oficina Wiki do EscolaBR disponível em: http://www.escolabr.com/virtual/videoaula/wiki/index.htm  Acesso em 10.nov. 2010. 

Após criar o arquivo os alunos, editam o arquivo e iniciam a escrita do texto. Para socializar os resultados das produções os alunos pode realizar a apresentação oral no laboratório de informática. É também a oportunidade para que interajam entre os pares na perspectiva de complementar os conhecimentos.  

Atividade 2

Para desenvolver a atividade "Tempo de meia-vida" cujo objetivo é calcular o tempo de meia-vida de um nuclídeo a partir de dados de variação da massa e do tempo de decaimento, expressar o tempo de meia-vida de um nuclídeo em unidades adequadas e interpretar dados em um gráfico os alunos devem se organizados em equipes compostas por cinco pessoas e utilizar o laboratório de informática.

Os alunos devem acessar a simulação disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=937 Acesso em 10.nov. 2010, manuseá-la de modo a verificar como o número atômico e o número de massa do novo elemento estão relacionados às partículas ou radiações emitidas durante o decaimento radioativo, constatar que os nuclídeos sofrem decaimento radioativo, dando origem a novos elementos químicos e compreender os princípios utilizados pelo método de datação por C-14. Após finalizarem a exploração do recurso, o professor propõe e organiza a mesa redonda para que todos os alunos possam debater sobre o que estudaram e anotaram no caderno.

Tempo de meia-vida 

Atividade 3

Esta atividade tem como objetivo oportunizar ao aluno compreender as inúmeras aplicações dos isótopos na medicina, na indústria e na pesquisa científica. Para desenvolver a atividade os alunos devem se organizados em cinco equipes.

Na sequencia devem assistir ao vídeo disponível no link abaixo. Para tanto, podem utilizar os computadores, a sala de aula ou ainda a sala de vídeo e fazer uso da TV Multimidiada ou da TVPendrive. Para saber sobre como fazer uso da TV Pendrive disponibilizamos o link: http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/modules/debaser/singlefile.php?id=17500 

Disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=29663 Acesso em 10.nov. 2010.

Energia nuclear 

Para assistir o vídeo "Energia Nuclear" deve-se ter instalado no computador o software flvplayer4free.

Software disponível em: http://www.baixaki.com.br/download/flvplayer4free.htm Acesso em 10.nov. 2010.  

Sugerimos que o professor elabore questões relacionadas aos temas abaixo e solicite que após assistir ao vídeo as equipes discutam as questões em sala de aula e realizem anotações no caderno.  

Equipe 1: Crise de energia elétrica e pesquisa científica,

Equipe 2: Riscos sobre a produção de energia nuclear, matriz energética,

Equipe 3:  Os elementos e aspectos das aplicações tecnológicas da energia nuclear no campo da Medicina

Equipe 4: Queima de carvão, 

Equipe 5: Energia eletronuclear, bomba atômica, as aplicações bélicas e tecnológicas,

Os alunos devem interagir e realizar apontamentos no caderno. O professor participa atuando como mediador no sentido de ampliar e subsidiar para a construção de novos saberes.

Após as interações, para socializar os conhecimentos as equipes podem utilizar os computadores do laboratório de informácia, ampliam as pesquisas, consultam os sites disponíveis em Recursos Complementares, criar apresentações e apresentar para as outras turmas da escola.

Para criar os slides os alunos podem utilizar o editor de apresentação do Google Docs disponível em:

https://docs.google.com/View?id=dcdf798z_163c6gmxdm Acesso em 10.nov. 2010.

Atividade 4

Para que os alunos realizem esta atividade, organize-os em equipes formadas por cinco pessoas. Sugerimos ao professor que crie uma Webquest cujo conteúdo seja a aplicabilidade dos isótopos nas amostras de solo e rochas lunares nas amostras de rocha lunar, isótopos de oxigênio, isótopos radiativos, diagnóstico e tratamento de doenças, distúrbios fisiológicos elemento químico tecnécio e mapeamento do cérebro e incluindo exemplos de aplicações no cotidiano.

Entendemos a Webquest como um roteiro indicado pelo professor, onde o aluno é o principal "ator". É ele quem pesquisa a partir do links indicados, realiza as atividades, realiza todas as ações indicadas pelo professor enfim é o sujeito de todo o processo.

Sugerimos como exemplo a Webquest disponível em: http://www.webquestbrasil.org/criador/webquest/soporte_tabbed_w.php?id_actividad=13285&id_pagina=1 

Link para criar a Webquest: http://livre.escolabr.com/ferramentas/wq/index.php. 

Disponibilizamos alguns textos que podem contribuir na produção da Webquest e outros em Recursos complementares.

Disponível no link: http://divulgarciencia.com/categoria/isotopos/ Acesso em 10.nov. 2010.

Disponível no link: http://quiprona.wordpress.com/2009/09/11/tecnecio-99-e-astato-85/ Acesso em 10.nov. 2010.

Disponível em: http://www.mundovestibular.com.br/articles/4580/1/O-CESIO-137-E-O-ACIDENTE-NUCLEAR-EM-GOIANIA/Paacutegina1.html Acesso em 10.nov. 2010. 

Professor disponibilize aos alunos o link da Webquest que criou e oriente aos alunos que ocupem os computadores do laboratório de informática.

Solicite às equipes que desenvolvam a pesquisa. Ao efetuar a pesquisa devem anotar os resultados no caderno para posterior uso na atividade da Catarse. 

Saiba mais

O professor pode organizar os alunos em duplas e indicar que realizem a atividade lúdica disponível em: http://quid.sbq.org.br/palavras/carbono_e_fulereno_a.html Acesso em 10.nov. 2010. 

Catarse

Para desenvolver esta atividade e criar o Jornal da Química os alunos devem se organizar em equipes compostas por seis pessoas. O objetivo do jornal é levar os alunos a refletirem sobre os conhecimentos apropriados nesta aula, sobre os aspectos da pesquisa científica neste século, as descobertas sobre a aplicação do isótopo em especial na área da Química.

Para implementar tal ação os alunos devem utilizar o laboratório de informática, planejar, pesquisar e produzir o jornal contendo as temáticas: definição e conceitos de isótopos, estrutura do núcleo dos diferentes isótopos dos elementos químicos; aplicabilidade dos isótopos no solo e nas rochas lunares; aplicações dos isótopos na medicina, indústria e pesquisa científica.

Para criar o jornal podem acessar o editor de textos do OpenOffice disponível em: http://www.broffice.org/broo/?q=produto/writer Acesso em 10.nov. 2010.

Ao finalizarem os alunos devem apresentá-lo para outras turmas da escola.

Para criar o jornal disponíbilizamos um tutorial no link: http://www.iaesmevr.org/tutoriais/amanda_jornal/index.html Acesso em: 10.nov.2010.

Para sensibilizar as pessoas sobre o uso e destino final de aparelhos como celulares, baterias, etc., produzidos com elementos radioativos, os alunos podem organizar uma feira sobre o assunto e convidar os pais daquela turma a apreciar a apresentação.

Ciências: o professor pode tratar sobre a questão do destino dos resíduos das usinas que se constituem lixo atômico.

Geografia: O uso adequado do solo e de produtos e substâncias como o mercúrio para a exploração de minérios podem ser trabalhados nesta disciplina sobretudo, quanto à preservação da terra.

Física: O professor pode aproveitar esta aula para ampliar as discussões sobre a Teoria da Relatividade nos diferentes contextos da sociedade e ainda sobre destino dos equipamentos como os satélites que estão em desuso e vagam pelo espaço sideral.

No link a seguir o aluno pode pesquisar sobre o Césio 137.

Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/acidente-cesio137.htm  Acesso em 10.nov. 2010.  

Neste site o aluno encontra informações sobre a possíbilidade de haver isótopos na rocha lunar.

Disponível em: http://www.iot.org.br/caostopia/wp-content/uploads/2009/10/virgatchik-ilya-a-lua-sua-influencia-sobre-o-homem-e-a-natureza-portugues.pdf0Acesso em 10.nov. 2010.  

Disponível em: http://www.infoescola.com/quimica/isotopia-isobaria-isotonia-e-isoeletronicos/ Acesso em 10.nov. 2010.  

Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo Acesso em 10.nov. 2010.  

Vídeo Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=hAYle6nJRvo&feature=related Acesso em 10.nov. 2010.  

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=oTLZSXOSgF0  Acesso em 10.nov. 2010.  

Videos que tratam do Acidente com o Césio 137. 

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=kdC70RKqQWk&feature=related Acesso em 10.nov. 2010. Césio 137 - Linha Direta (parte 1 de 4)  

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=DYfO1oIKITw&feature=related  Acesso em 10.nov. 2010. Césio 137 - Linha Direta (parte 2 de 4)  

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=cO2g_XVC5XY&feature=related Acesso em 10.nov. 2010. Césio 137 - Linha Direta (parte 3 de 4)  

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=bIDaAPkWgB0&feature=related Acesso em 10.nov. 2010. Césio 137 - Linha Direta (parte 3 de 4)  

Disponíevel em: http://www.quimica.ufpr.br/eduquim/eneq2008/resumos/R0305-1.pdf Acesso em 10.nov. 2010. 

Disponível em: http://quid.sbq.org.br/palavras/carbono_e_fulereno_a.html Acesso em 10.nov. 2010.

LivrosFELTRE, Ricardo. Fundamentos da Química. Vol único 2. ed. Rev.e ampl. São Paulo: Moderna, 1996.

SARDELLA, Antonio; Curso Completo de Química. São Paulo: Ática, 2ª ed.1999.

LEMBO; Antonio. Química Realidade e Contexto. São Paulo: Ática, 1ª ed. 2004.

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Bookman, 2001.

Para esta aula propomos que a avaliação seja processual, formativa e diagnóstica. É importante considerar todas as produções desenvolvidas pelos alunos ao longo das aulas e que podem ser objeto de avaliação. Destacamos alguns critérios que podem nortear o processo:

• A composição do texto obedece as regras de ortografia, gramática e produção textual;
• Houve interação/ diálogo com os colegas e questionamentos dirigidos ao professor;
• Houve contribuições relativas às interações com parceiros da sala de aula;
• Ocorreu a exploração e manuseio correto da Webquest; 
• Foram socializadas informações coletadas no desenvolvimento das atividades.