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Polímeros

 

12/01/2011

Autor e Coautor(es)
MARCO ANTONIO AMARAL
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CURITIBA - PR SECRETARIA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO

Suelen Fernanda Machado

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Química Modelos de constituição: substâncias, transformações químicas
Ensino Fundamental Inicial Ciências Naturais Recursos tecnológicos
Educação Profissional Controle e Processos Industriais Técnico em Química
Ensino Fundamental Final Ciências Naturais Vida e ambiente
Ensino Médio Química Transformações: caracterização, aspectos energéticos, aspectos dinâmicos
Educação Escolar Indígena Ciências Seres humanos e o meio ambiente
Ensino Médio Química Propriedades das substâncias e dos materiais
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
  • Entender como ocorre o processo de polimerização;
  • Identificar a composição química e aplicação dos polímeros no cotidiano;
  • Conhecer as fórmulas utilizadas para os polímeros.
Duração das atividades
De 3 a 5 aulas de 50 minutos cada.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

É necessário que o aluno conheça o conteúdo funções orgânicas.

Estratégias e recursos da aula

Para iniciar esta prática o professor pode gravar no Pendrive o vídeo "Accidente de Gerhard Berger" disponível no link abaixo e solicitar aos alunos que  assistam. Para saber mais sobre TV Pendrive pode-se acessar o link: http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/modules/debaser/singlefile.php?id=17500 ou utilizar os computadores do  laboratório de informática.

Para assistir o vídeo no computador deve-se ter instalado o software flvplayer4free que está disponível em: http://www.baixaki.com.br/download/flvplayer4free.htm  Acesso em: 13.nov.2010

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=UPxfsLQQ54s Acesso em: 13.nov.2010

Oriente aos alunos que observem os detalhes das imagens. Após assistirem questione-os: Porque com o fogo não produziu maiores danos à pele do piloto? Do que são feitas as roupas dos pilotos de fórmula 1?

Depois que tiverem dialogado e respondido ao questionamento o professor pode explicar que o material utilizado para confeccionar a roupa dos pilotos é constituído de compostos químicos denominados polímeros.

O professor pode discorrer que os polímeros são compostos químicos de elevada massa molecular, resultantes de reações químicas de polimerização. O primeiro polímero sintético foi obtido no ano de 1907. Na atualidade estão presentes em objetos e produtos como: utensílios domésticos, automóveis, embalagens e roupas, etc. Em sequida pode indagar: Seria possível à vida humana, mantendo os atuais padrões de conforto, viver sem os plásticos?

 

Disponível em: http://www.flickr.com/photos/prefeituradeolinda/4204270468/  Acesso em: 13.nov.2010.

Polimerização é a reação química que dá origem aos polímeros. As unidades estruturais que dão origem às macromoléculas dos polímeros são denominadas monômeros. A polimerização é uma reação em que as moléculas menores (monómeros) se combinam quimicamente (por valências principais) para formar moléculas longas, mais ou menos ramificadas com a mesma composição centesimal. Estes podem formar-se por reação em cadeia ou por meio de reações de poliadição ou policondensação.A polimerização pode ser reversível ou não e pode ser espontânea ou provocada (por calor ou reagentes).

É possível obter polímeros com cadeias moleculares de estrutura muito uniforme. Na indústria química, muitos polímeros são produzidos através de reações em cadeia. Nestas reações de polimerização, os radicais livres necessários para iniciar a reação são produzidos por um iniciador que é uma molécula capaz de formar radicais livres a temperaturas relativamente baixas. Um exemplo de um iniciador é o peróxido de benzoíla que se decompõe com facilidade em radicais fenilo. Os radicais assim formados vão atacar as moléculas do monómero dando origem à reação de polimerização.

Disponível em: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/polimeros/polimeros-1.php Acesso em: 13.nov.2010.

Para complementar a explicação, sugerimos como alternativa para o ensino de polímeros (estrutura e propriedades) que o professor desenvolva o experimento "Polímeros superabsorventes e as fraldas descartáveis".

Experimento disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc15/v15a09.pdf Acesso em: 13.nov.2010.

Atividade 1 - Pesquisando e produzindo síntese sobre polímeros

Ao desenvolver esta atividade o aluno tem como objetivo levar o aluno a identificar a composição química e aplicação dos polímeros no cotidiano. Esta atividade se constitui na elaboração de um texto colaborativo que será desenvolvido na Wiki criada pelo professor e pode ser desenvolvida no laboratório de informática.

Wiki: 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: 13.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: 13.nov.2010.     

Os alunos devem ser organizados em uma das seis equipes abaixo. Cada equipe acessa os sites indicados, além daqueles disponíveis em Recursos complementares ou outros sugeridos pelo professor e também utilizar livros para ampliar a pesquisa. Os alunos devem realizar a pesquisa conforme o seguinte roteiro: conceito de polímeros; aplicação dos polímeros (incluir exemplos) e polimerização.

Equipe 1: Disponível em: http://www.cdcc.usp.br/exper/medio/quimica/9bpolimerosg.pdf Acesso em: 13.nov.2010.   

Equipe 2: Disponível em: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/polimeros.html  Acesso em: 13.nov.2010. 

Equipe 3: Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Polimeriza%C3%A7%C3%A3o  Acesso em: 13.nov.2010. 

Equipe 4: Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc18/A09.PDF  Acesso em: 13.nov.2010.    

Equipe 5: Disponível em: http://super.abril.com.br/cotidiano/plasticos-toda-obra-456795.shtml Acesso em: 13.nov.2010.  

Equipe 6: Disponível em: http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u40.jhtm Acesso em: 13.nov.2010. 

Após criar a Wiki o professor disponibiliza o link da página para os alunos. Estes editam o arquivo e iniciam a escrita colaborativa do texto.

Atividade 2 - Ouvindo e gravando áudio sobre o processo de polimerização.

Esta atividade tem como objetivo levar o aluno a explicitar como ocorre o processo de polimerização. 

Para realizá-la será necessário que o professor utilize o software Audacity (ferramenta para editar e mixar qualquer arquivo de áudio nos formatos WAV, AIFF, MP3 e OGG. Os arquivos podem ser gravados por meio de microfone ou entrada de linha ou serem importados de algum lugar do seu computador.) e que está disponível em: http://www.baixaki.com.br/download/Audacity.htm , grave o áudio "PET não é capim" disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=26473 Acesso em: 13.nov.2010. 

PET não é capim 

Para saber como usar o software Audacity, o professor e os alunos podem acessar o tutorial disponível em: http://www.baixaki.com.br/tecnologia/623-como-usar-o-audacity.htm Acesso em: 13.nov.2010.

Após gravar o áudio o professor pode utilizar a TVPendrive ou TV Multimída (na sala de aula ou na sala de vídeo) ou os computadores do laboratório de informática e disponibilizar a gravação para os alunos ouvirem.

Para saber como usar a TV Pendrive, disponibilizamos o tutorial no link:   http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/modules/debaser/singlefile.php?id=17500  Acesso em: 13.nov.2010.

Para desenvolver a atividade, os alunos devem ser organizados em equipes compostas por cinco pessoas. Enquanto ouvem o áudio, podem utilizar o caderno e produzir relatos.

Após ouvirem o áudio, devem o utilizar o laboratório de informática, acessar os computadores e criar o Podcast (são programas de áudio que podem ser criados por qualquer pessoa e disponibilizado na internet. Ezequiel Menta/Gilian Cristina Barros).

Para saber sobre o uso e aplicabilidade desse recurso na educação disponibilizamos os seguintes links: http://www.podcast.sitedaescola.com/ e http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/materiais/0000012621.pdf. Acesso em: 13.nov.2010

O áudio a ser gravado pelos alunos, deve versar sobre os processos que confere aos polímeros propriedades de resistência e maleabilidade. O áudio pode ser utilizado para desenvolver a atividade da Catarse. 

Atividade 3 - Conhecendo as fórmulas

Esta atividade tem como objetivo conhecer as fórmulas utilizadas para os polímeros. Para realizar a atividade de pesquisa e completar a tabela abaixo os alunos devem ser organizados em equipes formadas por seis pessoas.

O professor pode utilizar o laboratório de informática para mostrar a fórmula do etileno e explicar aos alunos como se organizam os diferentes tipos de fórmulas. O etileno é um gás que pode polimerizar-se por reação em cadeia a temperatura e pressão elevadas, em presença de pequenas quantidades de oxigênio gasoso resultando uma substância sólida, o polietileno.

A polimerização do etileno e outros monómeros pode ser efetuada à pressão normal e baixa temperatura mediante catalisadores. O eteno ou etileno é usado como matéria-prima do PEAD (polietileno de alta densidade) utilizado em sacolas de super mercado, ou o PEBD (polietileno de baixa densidade). O eteno pode ser utilizado ainda como anestésico em intervenções cirúrgicas e no amadurecimento forçado de frutas verdes e também na preparação de polietileno.

Disponível em: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/polimeros/polimeros-1.php Acesso em: 13.nov.2010 

Professor explique aos alunos que na fórmula do etileno, pode-se observar que as ligações entre os elementos não se encontram em ângulos retos.

Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Etileno Acesso em: 10.out.2010.

Solicite que pesquisem nos livros as fórmulas do Estireno, Poliestireno, Poliisobuteno, Polipropileno, Poliestireno, Cloreto de Polivinila (PVC), Acetato de Polivinila (PVA), Politetrafluoretileno ou Teflon, Policloropreno ou Neopreno, Polimetacrilato, Poliacrilonitrila, Polibutadieno ou Buna, Poliisopreno e Policloropreno ou Neopreno.

Indicamos os sites abaixo para pesquisa (o professor pode indicar outros além daqueles disponíveis em Recursos complementares):

Os alunos devem anotar as (fórmulas ou cadeias) no caderno os resultados organizados da sequinte forma:

Fórmula iônica

Fórmula estrutural

Fórmula molecular

Os alunos podem acessar os links indicados para ampliar os estudos.

Celulose fabricada em laboratório: O cimento natural que dá rigidez às células vegetais pode ser usado como medicamento contra tumores causados por vírus.  

Disponível em: http://super.abril.com.br/ciencia/celulose-fabricada-laboratorio-436544.shtml Acesso em: 13.nov. 2010. 

Plásticos para toda obra:  Insatisfeita com o que a natureza oferece, a indústria se volta para substâncias sintéticas. Disponível em: http://super.abril.com.br/cotidiano/plasticos-toda-obra-456795.shtml Acesso em: 13.nov. 2010. 

Plástico vai deixar o real mais forte:  Brasil produz notas de plástico Disponível em: http://super.abril.com.br/ecologia/plastico-vai-deixar-real-mais-forte-438332.shtml Acesso em: 13.nov. 2010. 

Pesquisar e analisar se certos polímeros podem matar vírus e bactérias.

Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u15517.shtml Acesso em: 13.nov. 2010. 

Ciências: O professor pode explorar o uso de sacolas plásticas

Catarse       

Os alunos devem se organizar em equipes compostas por seis pessoas e no laboratório de informática utilizar o software software Audacity (indicado no inicio da aula) gravar um vídeo e apresentar para outras turmas utilizando a TV Pendrive, em DVD ou até mesmo impressas em transparências para retro-projetor.

Professor, os alunos podem conseguir muitas imagens livres utilizando buscadores disponíveis em: http://www.creativecommons.org.br/ Acesso em: 13.nov. 2010.   

Os alunos podem criar objetos produzidos com polímeros, organizar a feira para a venda dos produtos cuja arrecadação pode ser revertida para o estabelecimento escolar. Neste evento os alunos podem abarcar a questão da reciclagem e reutilização de materiais.

Fonte: http://www.imagem.ufrj.br/thumbnails/4/2127.jpg Acesso em: 13.nov.2010.

Professor, sugerimos que proponha aos estudantes que realizem a auto avaliação no sentido de verificarem como participaram das atividades desta aula.

Recursos Educacionais
Nome Tipo
PET não é capim Áudio
Recursos Complementares

No site abaixo o aluno pode pesquisar sobre o etileno. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Etileno Acesso em: 11.nov.2010.

O aluno pode pesquisar sobre Polímeros nos sites a seguir:

Disponível em: http://super.abril.com.br/superarquivo/1990/conteudo_112095.shtml Acesso em: 11.nov. 2010.   

Disponível em: http://revistaescola.abril.com.br/ensino-medio/polimero-versatil-531943.shtml Acesso em: 11.nov.2010. 

Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero Acesso em: 11.nov.2010.

Disponível em: Acesso em: http://www.algosobre.com.br/quimica/polimeros.html Acesso em: 11.nov.2010.

Disponível em: http://polimeros.no.sapo.pt/  Acesso em: 11.nov.2010.

Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/polimeros.htm Acesso em: 11.nov.2010. 

Disponível em: http://www.educarede.org.br/educa/index.cfm?pg=internet_e_cia.informatica_principal&id_inf_escola=667 Acesso em: 11.nov.2010.

Os vídeos abaixo tratam do assunto Polímeros

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=ycUN7i74Thw Acesso em: 11.nov.2010.

Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=52rAccVCLyU&feature=related Acesso em: 11.nov.2010.

Avaliação

Entendemos que a avaliação é sempre formativa, processual e diagnóstica. Sugerimos alguns critérios que podem auxiliar neste processo:

  • Participaram ativamente e realizaram as interações com seus colegas para/no desenvolvimento de atividades nas equipes;
  • Compreenderam os conhecimentos sobre polímeros e polimerização;
  • Utilizaram adequadamente os recursos tecnológicos para desenvolver as atividades e as pesquisas sobre polímeros e polimerização;
  • Refletiram sobre a presença e influência dos polímeros no mundo e na vida do homem;  
  • Identificaram corretamente os típos de fórmulas.
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