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Investigando a chuva ácida e a qualidade do ar

 

17/11/2010

Autor y Coautor(es)
Amélia Pereira Batista Porto
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BELO HORIZONTE - MG ESCOLA DE EDUCACAO BASICA E PROFISSIONAL DA UFMG - CENTRO PEDAGOGICO

Lízia Maria Porto Ramos

Estructura Curricular
Modalidad / Nivel de Enseñanza Disciplina Tema
Ensino Fundamental Inicial Ciências Naturais Ser humano e saúde
Ensino Fundamental Inicial Meio Ambiente Sociedade e meio ambiente
Ensino Fundamental Inicial Ciências Naturais Ambiente
Datos de la Clase
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Identificar causas e conseqüências da poluição atmosférica;

Identificar a chuva ácida como conseqüência da poluição do ar;

Enumerar os efeitos da chuva ácida para o ambiente;

Valorizar atitudes que preservem a qualidade do ar;  

Relacionar a qualidade do ar à qualidade de vida.  

Duração das atividades
4h/a
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Conhecer sobre materiais ácidos e seus efeitos sobre o ambiente.

Estratégias e recursos da aula

Introdução: uma abordagem para o professor   

Ao planejar uma aula torna-se imprescindível que o professor se informe sobre o assunto, buscando em fontes variadas diferentes abordagens sobre o tema em estudo. Por outro lado, para que ocorra uma melhoria do ensino de ciências é importante participar de reflexões que envolvam as práticas educativas, investigação das concepções de ensinar, de aprender e de avaliar, dentre outros.

É importante considerar que somos eternos aprendizes: nas nossas relações com o outro; nas nossas relações com o conhecimento e com o mundo a nossa volta; nas nossas trocas com os teóricos que lemos e com os educadores que admiramos; e que também somos aprendizes de nossos aprendizes, daqueles que por nossa intermediação têm acesso e se apropriam dos saberes da ciência.

O tema desta aula foi escolhido, pois permite aos alunos refletirem sobre um problema atual relacionado à poluição ambiental: a chuva ácida. O que é chuva ácida? Que poluentes contribuem para a chuva ácida? Quais os seus efeitos? O que pode ser feito para evitar a chuva ácida? Quais são as medidas governamentais que contribuem para evitar a chuva ácida?

Esperamos que as atividades propostas e o encaminhamento metodológico aliados ao seu fazer pedagógico contribuam para a reflexão do tema pelos alunos e para a formação da sua consciência ambiental.

O que é um material ácido   

Uma maneira de classificar os materiais com os quais temos contato no nosso dia a dia é agrupá-los em ácido ou base. Os materiais ácidos são considerados substâncias químicas perigosas, corrosivos capazes de dissolver metais, mas a presença dos ácidos e base na nossa vida cotidiana é bem mais ampla e menos agressiva do que se imagina. Os materiais ácidos também são componentes usuais de refrigerantes, alimentos, remédios, produtos de higiene e cosméticos. São ainda matérias primas indispensáveis em um vasto universo de aplicações industriais.

É possível medir a acidez de um material a partir de uma escala de pH. Esta escala vai de zero a 14, sendo o pH 7 considerado neutro. Os valores menores que sete classificam o material medido como ácido e os maiores que sete, como alcalinos (bases).

O que provoca a chuva ácida? Quais seus efeitos no ambiente?

A chuva ácida é um fenômeno que ocorre no meio ambiente causada por resíduos gerados pela queima de combustíveis fósseis como carvão mineral, petróleo, etc. Ela pode causar prejuízos ao ambiente.

O termo chuva ácida foi usado pela primeira vez por Robert Angus Smith, químico e climatologista inglês. Ele usou a expressão para descrever a precipitação ácida que ocorreu sobre a cidade de Manchester localizada no  Reino Unido, no noroeste da Inglaterra, no início da Revolução Industrial. Com o desenvolvimento e avanço industrial, os problemas inerentes às chuvas ácidas têm tornado-se cada vez mais, sérios.

Inicialmente, é preciso lembrar que a água da chuva já é naturalmente ácida. Devido a uma pequena quantidade de dióxido de carbono (CO2) dissolvido na atmosfera, a chuva torna-se ligeiramente ácida, atingindo um pH próximo a 5,6. Quanto mais poluída for a região mais ácida torna-se a chuva prejudicando o ambiente e o ser humano. A chuva ácida adquire um efeito corrosivo para a maioria dos metais, para o calcário e outras substâncias.

A chuva ácida é provocada principalmente por fábricas e automóveis que queimam combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo e lançam dióxido de enxofre e de nitrogênio na atmosfera. Esses gases combinam com o hidrogênio presente na atmosfera sob a forma de vapor de água. Assim, as águas da chuva, geada, neve e neblina ficam carregadas de ácido sulfúrico ou ácido nítrico. Passa então a existir o risco da chuva ácida que ao caírem na superfície, alteram a composição química do solo e das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e lavouras, atacam estruturas metálicas, monumentos e edificações.

Outro problema das chuvas ácidas é o fato destas poderem ser transportadas através de grandes distâncias, podendo vir a cair em locais onde não há queima de combustíveis.

Alguns prejuízos da chuva ácida

-A chuva ácida libera metais tóxicos que estavam no solo. Esses metais podem alcançar rios e serem utilizados pelo homem causando sérios problemas de saúde.

-Ela também ajuda a corroer os materiais usados nas construções como casas, edifícios e arquitetura, destruindo represas, turbinas hidrelétricas, etc.

-Os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito da chuva ácida, pois podem ficar totalmente acidificados, perdendo toda a vida que há nele.   

-As árvores atingidas pela chuva ácida podem morrer o que contribui para o desmatamento.

-A chuva ácida afeta as plantações quase da mesma forma que destrói as florestas. Entretanto, nas plantações essa destruição ocorre mais rapidamente porque como as plantas cultivadas são, geralmente, de um mesmo tamanho, mais áreas são atingidas.

Algumas maneiras de evitar a chuva ácida   

Hoje em dia o carvão, o petróleo e o gás natural são utilizados para suprir cerca de  75% dos gastos com energia. Reduzir o consumo de energia e utilizar fontes de energia menos poluentes como: energia hidrelétrica, geotérmica, das marés, eólica (dos moinhos de vento)e a energia nuclear (embora esta última cause preocupações para as pessoas, em relação a possíveis acidentes e para onde levar o lixo nuclear).

-Organizar campanhas governamentais para incrementar o uso de transporte público ou solidário, pois ao diminuir o número de carros a quantidade de poluentes também diminui.    

-Utilizar o metrô: por ser elétrico polui menos do que os carros; construir metrôs em cidades que não possuem este meio de transporte.  

-Regulamentar e fiscalizar o uso de filtros em chaminés de fábricas;

-Neutralizar rios e lagos já acidificados, adicionando as suas águas base;

-Reflorestar áreas desmatadas.

-Pesquisar técnicas de purificação dos escapamentos dos veículos: utilizar gasolina sem chumbo e adaptar um conversor catalítico; aplicar punições aos veículos desregulados.

-Utilizar combustíveis com baixo teor de enxofre.   

Texto baseado em

Links acessados em 16 de outubro de 2010.

http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2000/chuva/ChuvaAcida.htm

http://educacao.uol.com.br/quimica/ult1707u8.jhtm

Estratégia:   

Como os alunos poderão atingir os objetivos propostos:   

Os alunos poderão atingir os objetivos propostos através de conversa dialogada em que vão expor suas ideias a respeito do tema em estudo. Instigados pelas atividades exploradas no desenvolvimento da aula esperamos que os alunos participem das atividades e construam conhecimento sobre o assunto.   

Como o professor irá ativar esse processo:   

Levantando situações – problema para que os alunos emitam suas ideias sobre o assunto explorado, realizando atividade experimental, lendo textos informativos e assistindo vídeos sobre o tema da aula.

Atividade 1: O que é chuva ácida   

Para iniciar a aula pergunte aos alunos: Como é a água da chuva normal?

Provavelmente eles dirão que a água da chuva é transparente, não tem cheiro nem gosto.

Pergunte então: O que acontece se misturarmos limão ou vinagre à água da chuva?

A resposta provável é a de que a água vai ficar com um gosto ácido, porque tanto o limão quanto o vinagre são ácidos.

Explique a turma que na natureza existem substâncias ácidas e substâncias básicas. Quando se combina uma substância ácida com uma básica produz-se uma reação química. Peça aos alunos que observem o experimento que você vai realizar.

-Solicite a um aluno que busque um copo de água da torneira e deixe-o sobre a mesa do professor.

-Misture uma colher de café cheia de bicarbonato no copo e peça aos alunos que contem o que aconteceu com a água.

Resposta provável: a água ficou esbranquiçada.

-A seguir, sob a observação dos alunos, pingue na água com bicarbonato algumas gotas de vinagre e pergunte: O que aconteceu e porque isso aconteceu?

Resposta provável: formaram bolhas no copo. Os alunos podem associar as bolhas à evidência de reação química. Caso isso não ocorra explique que ao misturarmos vinagre à água com bicarbonato ocorre uma reação química. Nesse caso a reação química ocorreu porque o vinagre é ácido e o bicarbonato é básico.

Os químicos criaram uma forma de medir a acidez da água a partir de uma escala de pH. Esta escala vai de zero a 14, sendo o pH 7 considerado neutro. Os valores menores que sete classificam a solução medida como ácida e os maiores que sete, como básicas. Escala de pH:

Apresente para a turma um quadro como o ilustrado a seguir. Discuta com os alunos que substâncias são ácidas e quais são básicas.  

Básico

pH

Neutro

pH

Ácido

pH

Amoníaco

12,0

Água destilada

7,0

Leite

6,5

Bicarbonato

9,0

Saliva

6,5

Água do Mar

7,9

Chuva normal

5,6

Clara de Ovo

7,9

Café preto

5,0

Sangue

7,3

Vinagre

3,0

Lágrimas

7,3

Suco de limão

2,0

Sucos gástricos

1,0

Solicite que indiquem o grau de intensidade de acidez da chuva normal. Explique que a água da chuva normal é ligeiramente ácida. Isso porque a água da chuva dissolve os gases que compõem o ar (oxigênio, nitrogênio, anidrido carbônico) e quando o anidrido carbônico se dissolve na água, ele forma um ácido carbônico tornando a chuva ligeiramente ácida. Essa acidez, entretanto não prejudica o ambiente, porque solos e águas de rios e lagos, na maioria das vezes, são um pouco básicos, neutralizando a acidez das chuvas normais.  

Apresente uma imagem como a sugerida.   

http://proascg25.pbworks.com/f/1161720288/polui%C3%A7%C3%A3o.jpg   

Explique que a imagem representa um esquema da chuva ácida. A seguir pergunte aos alunos: O que pode provocar então a chuva ácida tão prejudicial ao ambiente? Espera-se que os alunos digam que como a água dissolve os gases que compõem o ar, se o ar estiver com muitos gases, a acidez da água da chuva pode aumentar.

Atividade 2: Exibição de vídeo  

 Exiba o vídeo para os alunos. Se necessário, projete-os mais de uma vez. Assista-os previamente e anote os pontos mais importantes para discussão com a turma.

 http://www.youtube.com/watch?v=1vCDlbn2AR8 vídeo 1min.   http://www.youtube.com/watch?v=d8bb8QRYw9Y vídeo 3min.    

Sugerimos algumas questões para discussão: 

- Que gases produzem a chuva ácida?

- Como esses gases se formam?

 - Como evitar a chuva ácida?

Atividade 3: O que é chuva ácida 

Distribua o texto para os alunos. Organize-os em dupla para responder as questões sugeridas. A seguir faça uma discussão com toda a turma e veja se os alunos compreenderam o que é chuva ácida.  

Explore as imagens que acompanham o texto pois elas contribuem para a compreensão das informações.  

O que é chuva ácida

A chuva ácida é provocada principalmente por fábricas e veículos (automóveis, ônibus etc. que queimam combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo.   

http://4.bp.blogspot.com/_1B6q7O9j4Fk/S75PVojV_HI/AAAAAAAAAFU/fiSa6rdB70k/s1600/chuva_acida.jpg 

Os combustíveis fósseis quando queimam transformam-se em outras substâncias, liberando energia. Entre os produtos da queima há grande quantidade de substâncias poluentes como monóxido de carbono, dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio. E quando chove esses poluentes combinam-se com a água, formando ácidos que são arrastados pela chuva para rios, lagos e oceanos. Parte desses poluentes, entretanto, continua no ar durante certo tempo e são transportados pelo vento. Durante esse trajeto combinam com o vapor d’água presente no ar, produzindo ácidos. Quando o vapor se condensa, forma-se a chuva ácida.

As águas da chuva, assim como a geada, neve e neblina ficam então carregadas de ácidos que ao caírem na superfície, alteram a composição química do solo e das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e lavouras, atacam estruturas metálicas, monumentos e edificações.

 

http://files.melhoraroambiente.webnode.com.pt/200000065-28752296fb/lago_chuva_acida.jpg 

Como os poluentes presentes no ar podem percorrer grandes distâncias,chuvas ácidas podem cair em locais onde não há queima de combustíveis.   

Sugestão de questões para discussão:   

-Como se formam as chuvas comum?

A água na superfície da Terra é aquecida pela energia do Sol e evapora. O vapor d’água mistura-se ao ar, que ao resfriar, provoca a condensação do vapor formando gotículas que ficam em suspensão na atmosfera. Muitas gotículas juntas formam as nuvens. Quando essas gotículas aumentam de tamanho caem em forma de chuva.  

 -Que diferenças existem entre a chuva normal e a chuva ácida?

A chuva ácida é um fenômeno que ocorre no meio ambiente causada por poluentes gerados pela queima de combustíveis fósseis como carvão mineral e petróleo. Esses poluentes combinam-se com a água, formando ácidos.   

-Por que a chuva ácida pode cair em lugares sem poluição?

Porque o vento pode levar os poluentes presentes no ar para longe. Quando esses poluentes combinam com o vapor d’água presente no ar, produzem ácidos. E, quando o vapor se condensa, forma-se a chuva ácida.

Atividade 4: Experimento sobre os efeitos da chuva ácida   

Convide os alunos para a próxima atividade. Diga a eles que será realizada uma atividade experimental para que observem como a chuva ácida afeta a vegetação. A atividade será realizada por você, enquanto eles observam o que acontece. Isso porque o experimento envolve manuseio de fogo e formação de um gás altamente tóxico: o anidrido sulfuroso.

Providencie o material necessário e organize a turma em local bem arejado, de preferência ao ar livre.  

Explique aos alunos que os dois principais gases responsáveis pela chuva ácida são o anidrido sulfuroso e os óxidos de azoto. Na atmosfera, esses gases transformam-se, por reação química, em ácido sulfúrico e ácido nítrico. Misturados a chuva, esses ácidos produzem chuvas muito mais ácidas que as normais.

Diga-lhes que nessa experiência serão observadas algumas características do anidrido sulfuroso, um dos componentes das chuvas ácidas.  

Material: enxofre (adquirido na farmácia), fósforos, um vidro grande com tampa, um pedaço de barbante, a casca de uma batata.

Enquanto você executa os passos a seguir, vá explicando que materiais estão sendo usados e instigue os alunos a observar e fazer suas previsões sobre o que pode acontecer.   

Como fazer:

 -Amarre a casca da batata com o barbante.

-Jogue cerca de meia colher de chá de enxofre no vidro e toque fogo com o fósforo.

-Sem perda de tempo, deposite a casca de batata no interior do vidro, deixando-a um pouco distante do fundo. Tampe rapidamente o vidro. A ponta livre da linha deve ficar para o lado de fora.

Professor observe que uma fumaça enche o vidro. É o anidrido sulfuroso produzido pela combustão do enxofre. Enquanto deixa tudo em repouso durante algum tempo, dialogue com a turma:

-O que aconteceu dentro do vidro?

-Alguém saberia dizer que gás é esse?

-O que poderá acontecer com a casca da batata?

A seguir fale para os alunos que você vai destampar o vidro. Antes pergunte:

-Por que o vidro deve ser destampado ao ar livre?

-Por que não podemos respirar diretamente este gás?

Espera-se que os alunos digam que não devemos respirar o gás anidrido sulfuroso porque ele é altamente tóxico e que ao realizar a atividade ao ar livre o gás se dispersa no ambiente.  

 -Tire a casca da batata e peça aos alunos que a observem e pergunte:

-O que aconteceu com a casca da batata?

Espera-se que os alunos digam que ela perdeu as cores.

 -Por que isso aconteceu? Resposta provável: O anidrido sulfuroso tem o poder de descolorir a batata, destrói as substâncias corantes da casca da batata.

Proponha mais uma pergunta para reflexão sobre o resultado do experimento:

-Por que a chuva ácida prejudica a vegetação? Espera-se que os alunos digam que como anidrido sulfuroso tem o poder de descolorir a batata, que é um vegetal, deve também descolorir outros vegetais quando entra em contato com eles, destruindo suas substâncias corantes.  

Obs.: A experiência pode ser feita com alface ou qualquer outra folha. O anidrido sulfuroso também destrói a clorofila, pigmento que dá cor verde as plantas. É por isso que os vegetais são mais frágeis nas zonas industriais, onde há grandes quantidades de anidrido sulfuroso.   

Atividade elaborada a partir de experimento publicado na Ciência Hoje na Escola, volume 4, Meio Ambiente( Águas)página 22, escrito por Guaracira Gouvêa, Centro de Ciências, RJ.

Para finalizar veja se os alunos conseguem enumerar alguns prejuízos da chuva ácida. Você diz cada palavra abaixo e eles falam o que pode acontecer com o lugar, caso ocorra a chuva ácida:   

-Solo

-Construções

-Monumentos

-Lagos, rios e oceanos

-Vegetação

Professor, a chuva ácida libera metais tóxicos que estavam no solo. Esses metais podem alcançar rios e serem utilizados pelo homem causando sérios problemas de saúde. Ela também ajuda a corroer os materiais usados nas construções como casas, edifícios e arquitetura, destruindo represas, turbinas hidrelétricas, etc. Os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito da chuva ácida, pois podem ficar totalmente acidificados, perdendo toda a vida que há nele. As árvores atingidas pela chuva ácida morrem, contribuindo para o desmatamento. A chuva ácida afeta as plantações quase da mesma forma que destrói as florestas. Entretanto, nas plantações essa destruição ocorre mais rapidamente porque como as plantas cultivadas são, geralmente, de um mesmo tamanho, mais áreas são atingidas.

  

Recursos Complementares

Nos sites a seguir você encontra textos, vídeos e experimentos que auxiliam o professor no planejamento da aula. Eles também podem ser utilizados como mais um recurso a ser explorado com os alunos.   

Os links sugeridos foram acessados em 16 de outubro de 2010. 

http://www.pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=138#top Experimento 

O principal objetivo deste experimento é reproduzir a formação da chuva ácida que ocorre no meio ambiente devido principalmente a resíduos gerados pela queima de combustíveis fósseis tais como o carvão mineral e o petróleo etc. Utilizando conceitos da Química Inorgânica como óxidos, indicadores ácido-base, reações químicas,etc. pretende-se também, a partir da discussão do experimento, refletir sobre a Química como um importante instrumento de conhecimento e consciência do cidadão.  

http://www.youtube.com/watch?v=SeknOPU3Fh0 Vídeo simulador de chuva ácida 1 min.    

http://www.colegioweb.com.br/ciencias-infantil/a-poluicao-do-ar.html Texto e vídeo “Poluição do ar”   

http://www.colegiocruzeiro.com.br/Jpa/j_projetos_labcie_chuva_acida.htm Texto e sugestão de experimento.   

Avaliação

Avaliar numa perspectiva formativa implica estar atento à construção de conhecimentos conceituais, comportamentais e atitudinais de nossos alunos. Por isso é importante estar atento a todo o percurso do aluno enquanto aprende: suas ideias iniciais, aquelas apresentadas durante a investigação, à maneira que relaciona com os colegas, sua atitude investigativa e crítica, no decorrer da aula. Nesta aula, além dos conhecimentos conceituais trabalhados, em diferentes momentos foi possível levar os alunos a refletirem sobre a importância de estar atento ao que acontece com o ambiente: quantos prejuízos ao meio ambiente, por exemplo, podem ser desencadeados a partir de queima de combustíveis fósseis. Feitas estas considerações, propomos mais um momento para que os alunos sejam avaliados em relação aos objetivos propostos inicialmente.   

Peça aos alunos que, em dupla, observem as imagens dos links abaixo e construam um texto explicando:

-o que causa a chuva ácida;

-o que acontece para que a chuva fique ácida;

 -prejuízos para o ambiente provocados pela chuva ácida;

 -sugestões para evitar a chuva ácida.   

Ciclo da chuva ácida

http://4.bp.blogspot.com/_1B6q7O9j4Fk/S75PVojV_HI/AAAAAAAAAFU/fiSa6rdB70k/s1600/chuva_acida.jpg 

Chuva ácida e destruição de monumentos

http://ianalitica.files.wordpress.com/2009/10/foto_des_chuva.jpg?w=380&h=278 

Mortandade de peixes

http://files.melhoraroambiente.webnode.com.pt/200000065-28752296fb/lago_chuva_acida.jpg 

Floresta destruída

http://amanatureza.com/projeto/wp-content/uploads/2007/07/chuva-acida-arvores.JPG 

Opinión de quien visitó

Cinco estrelas 3 calificaciones

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Opiniones

  • vando, educaçao ja , Distrito Federal - dijo:
    vandoandrade@yahoo.com.br

    18/03/2013

    Cinco estrelas

    todo conteúdo ficou muito claro. gostei muito.seria bom que todas as pessoas que colaboram com esse tipo de trabalho,tivessem conhecimento e postassem de forma clara, inteligente... como vc o fez. parabens!


  • Flávia, UFSCar , São Paulo - dijo:
    flavia_meek@hotmail.com

    02/01/2013

    Cinco estrelas

    Ótima plano de ensino, bem elaborado!


  • Iana Maia, Colégio Santa Clara , Pará - dijo:
    iana.foxblack@hotmail.com

    06/10/2011

    Cinco estrelas

    Muito boa essa aula,tem tudo que o aluno procura.


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