·         Construir um modelo para o comportamento dos gases, sob uma perspectiva a nível molecular.

·         Compreender como a temperatura está relacionada ao movimento das partículas.

·         Reconhecer a existência de espaços vazios entre as partículas constituintes dos materiais.

·         Reconhecer que as partículas apresentam tamanhos infinitamente pequenos.

Não há.

Orientações iniciais ao professor

            Esta aula aborda, em uma sequência de quatro atividades, os aspectos principais do Modelo Cinético Molecular para o comportamento dos gases. São sugeridas atividades nas quais os alunos devem observar fenômenos e, em seguida, responder a algumas questões propostas. Uma das atividades propõe a exploração de uma simulação para computador. Os experimentos propostos são do portal pontociência e estão disponíveis no Banco Internacional de Objetos Educacionais (BIOE). A simulação é do portal PhET e também está disponível no BIOE.

            Iniciamos a sequência fazendo uma discussão a respeito do movimento apresentado pelas partículas. As partículas apresentam energia cinética, o que permite que elas se movimentem. Esses movimentos são de três principais tipos: rotação, translação e vibração. Para abordar isso, propomos uma discussão a partir do experimento “Cinética dos gases”.

            Para complementar a atividade anterior, propomos uma discussão sobre a relação entre a temperatura e o movimento das partículas. A temperatura de um material é dada pela energia cinética média das partículas que o constituem. Quando um aumento de energia térmica causa um aumento na temperatura de um material, são as partículas que o constituem que estão se movendo mais. Esse movimento ocorre aleatoriamente. Propomos, aqui, uma discussão a partir da simulação “Estados da Matéria”.

            Outro aspecto essencial para a compreensão do modelo cinético molecular é a existência de espaços vazios entre as partículas que constituem os materiais. Os gases só podem ser comprimidos, pois os espaços vazios existentes entre suas partículas permitem que elas se aproximem. Por outro lado, a expansão dos gases pode ocorrer quando, por fatores externos, tais como fornecimento de energia térmica ou diminuição da pressão, as partículas do material se separam. Para abordar isso, propomos uma discussão a partir do experimento “Marshmallow Inflável”.

            Para complementar a atividade anterior, propomos uma discussão a respeito do tamanho das partículas. Os átomos e moléculas possuem dimensões em uma escala de angstrons, ou seja, 10^-10 m. São tão pequenos que não podem ser vistos diretamente, mesmo com todo o aparato tecnológico dos dias de hoje. Para abordar isso, propomos uma discussão a partir do experimento “Dissolvendo o permanganato de potássio em água”.

            Atividade 1 – Cinética dos gases

            Sugerimos, inicialmente, que o professor divida a turma em grupos e que cada grupo trabalhe com uma montagem do experimento proposto. Em seguida, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o roteiro disponibilizado no link abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Atividade_1-1_Roteiro.docx

            Este roteiro contém os passos que devem ser seguidos durante a realização do experimento e sugestões de questões de discussão, que devem ser respondidas, em grupo, durante ou após a atividade. Caso não seja possível realizar o experimento, o professor poderá exibir um vídeo do experimento. Sugerimos que, durante a exibição, o professor faça pausas nos momentos adequados e repita o vídeo, se necessário, para que os alunos possam responder às questões para discussão. O vídeo do experimento sugerido está disponível no BIOE e pode ser acessado no link a seguir.

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/15338

            Para finalizar a atividade, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o texto disponibilizado no link abaixo. Este texto é uma síntese do que foi abordado na atividade e poderá ser utilizado como material de consulta futura para os alunos.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Atividade_1-1_Texto_Final.docx

            Atividade 2 – Estados da matéria

            Sobre a simulação Estados da Matéria

            Você pode acessar a simulação no endereço abaixo

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/16481

OBSERVAÇÃO: A simulação requer uma versão atualizada do Java^TM. O professor pode verificar isso ao tentar abrir uma simulação. Caso ela não abra, deve-se acessar o endereço <http://www.java.com/pt_BR/> e clicar em Download Gratuito do Java e, em seguida, em Concordar e Inicializar o Download Gratuito. O Professor deve salvar o arquivo de instalação do Java^TM no computador e, então, instalá-lo.

            Esta simulação permite o estudo do modelo cinético-molecular (modelo de partículas) para os estados físicos de algumas substâncias. A simulação permite observar o que ocorre com as partículas da substância quando se varia a temperatura, a pressão e o volume. Ela está dividida em três abas: Sólido, Líquido, Gás; Mudança de Fase; Potencial de Interação. Nesta atividade, utilizaremos apenas a aba “Sólido, Líquido, Gás".

            Nessa aba, pode-se simular o modelo de partículas para os estados sólido, líquido e gasoso de uma substância. Você pode utilizar os seguintes comandos:

            Trabalhando com a simulação

            Para o desenvolvimento dessa atividade, sugerimos, se possível, que o professor leve seus alunos a uma sala de informática para que eles possam manusear a simulação. Caso não seja possível, o professor pode utilizar apenas um computador e um projetor para mostrar a seus alunos o recurso enquanto ele mesmo o manuseia. Em seguida, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o roteiro disponibilizado no link abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Atividade_1-2_Roteiro.docx

Este roteiro inclui sugestões de exploração da simulação e questões de discussão.

            Para finalizar a atividade, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o texto disponibilizado no link abaixo. Este texto é uma síntese do que foi abordado na atividade e poderá ser utilizado como material de consulta futura para os alunos.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Atividade_1-2_Texto_Final.docx

            Atividade 3 – Marshmallow Inflável

            Sugerimos, inicialmente, que o professor divida a turma em grupos e que cada grupo trabalhe com uma montagem do experimento proposto. Em seguida, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o roteiro disponibilizado no link abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Atividade_1-3_Roteiro.docx

            Este roteiro contém os passos que devem ser seguidos durante a realização do experimento e sugestões de questões de discussão, que devem ser respondidas, em grupo, durante ou após a atividade. Caso não seja possível realizar o experimento, o professor poderá exibir um vídeo do experimento. Sugerimos que, durante a exibição, o professor faça pausas nos momentos adequados e repita o vídeo, se necessário, para que os alunos possam responder às questões para discussão. O vídeo do experimento sugerido está disponível no BIOE e pode ser acessado no link a seguir.

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/24480

            Para finalizar a atividade, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o texto disponibilizado no link abaixo. Este texto é uma síntese do que foi abordado na atividade e poderá ser utilizado como material de consulta futura para os alunos.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Atividade_1-3_Texto_Final.docx

            Atividade 4 - Dissolvendo o permanganato de potássio em água

            Sugerimos, inicialmente, que o professor divida a turma em grupos e que cada grupo trabalhe com uma montagem do experimento proposto. Em seguida, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o roteiro disponibilizado no link abaixo.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Atividade_1-4_Roteiro.docx

            Este roteiro contém os passos que devem ser seguidos durante a realização do experimento e sugestões de questões de discussão, que devem ser respondidas, em grupo, durante ou após a atividade. Caso não seja possível realizar o experimento, o professor poderá exibir um vídeo do experimento. Sugerimos que, durante a exibição, o professor faça pausas nos momentos adequados e repita o vídeo, se necessário, para que os alunos possam responder às questões para discussão. O vídeo do experimento sugerido está disponível no BIOE e pode ser acessado no link a seguir.

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/24306

            Para finalizar a atividade, sugerimos que o professor entregue a seus alunos o texto disponibilizado no link abaixo. Este texto é uma síntese do que foi abordado na atividade e poderá ser utilizado como material de consulta futura para os alunos.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Atividade_1-4_Texto_Final.docx

A simulação Estados da Matéria apresenta vários recursos que podem ajudar no entendimento dos aspectos relacionados ao Modelo Cinético Molecular. No endereço a seguir, disponibilizamos um tutorial detalhado de uso da simulação acompanhado de um roteiro de atividade.

http://pontociencia.org.br/aulas/modelo_cinetico_molecular/Estados_da_materia.pdf

Sugerimos que o professor avalie por meio do desempenho dos alunos e das respostas dadas por eles às questões propostas na atividade.