24/08/2009
Marco G. B. Burlamaqui
Modalidad / Nivel de Enseñanza | Disciplina | Tema |
---|---|---|
Ensino Médio | Química | Propriedades das substâncias e dos materiais |
Ensino Médio | Química | Transformações: caracterização, aspectos energéticos, aspectos dinâmicos |
Inicie a aula mostrando para os alunos a solução de sulfato de cobre penta hidratado (CuSO4.5H2O) que foi previamente preparada. Em seguida, pegue o prego e lixe-o com a palha de aço. Mergulhe o prego na solução. Peça para que os alunos observem o que aconteceu. Os alunos deverão comparar o novo aspecto do prego com o fio de cobre.
Informe aos alunos que esse fenômeno pode ser explicado através das teorias da eletroquímica, que consiste na geração de energia elétrica através de reações químicas.
Após isso, leve os alunos para o laboratório de informática da escola.
No laboratório de informática, divida os alunos em grupos de três ou quatro alunos. Em seguida, peça para que os alunos abram a simulação abaixo:
A pilha de Daniel
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=18002
Figura 1 – Imagem retirada do próprio recurso
Nessa simulação os alunos poderão verificar a geração de energia elétrica através das reações de oxidação e de redução de algumas substâncias químicas. Eles poderão selecionar duas substâncias e observar qual a voltagem gerada por elas.
Figura 2 – Instruções da simulação
Peça para que os alunos pesquisem na internet sobre as substâncias que constituem a Pilha de Daniell. Os alunos encontrarão que a Pilha de Daniell (também chamada de Célula de Daniell) é constituída por dois eletrodos: um de zinco (Zn) e um de cobre (Cu). Os alunos deverão reproduzir a Pilha de Daniell utilizando a simulação, para isso, eles deverão selecionar o zinco e o cobre, e colocá-los no béquer 1 e no béquer 2, respectivamente. Pergunte aos alunos qual foi a voltagem gerada por essa pilha? Os alunos responderão que foi de 1,1 V.
Feito isso, eles deverão observar o que aconteceu com a massa da barra de zinco e da barra de cobre:
Figura 3 – Variação da massa dos eletrodos
Os alunos responderão que a massa da barra de zinco diminuiu e a massa da barra de cobre aumentou. Explique aos alunos que esse fenômeno é o mesmo que aconteceu com o cobre na solução de sulfato de cobre, ou seja, o cobre que estava em solução na forma de íons (Cu2+) reduziu para sua forma natural (Cu) que é sólida.
Em seguida, peça para os alunos pesquisarem na internet o que são as reações de oxidação e redução. Para orientar a pesquisa, os alunos deverão responder as questões abaixo:
1 – Defina reação de oxidação e reação de redução.
2 – Quais as diferenças entre reação de oxidação e reação de redução?
3 – Quais as aplicações das reações de oxidação e redução?
Os alunos encontrarão essas informações facilmente em sites de busca, mas se preferir eles poderão buscá-las nos seus livros didáticos.
Obs.: As respostas deverão ser entregues para compor a avaliação.
Em seguida, explique para os alunos que o eletrodo onde ocorre a reação de redução recebe o nome de cátodo e o eletrodo onde ocorre a reação de oxidação recebe o nome de ânodo. Além disso, no ânodo ocorre a diminuição da massa do eletrodo e no cátodo a massa do eletrodo aumenta. Após isso, peça para que os alunos identifiquem na simulação, utilizando o zinco e o cobre como eletrodos, o cátodo e o ânodo:
Ânodo – zinco (Zn) – diminuiu a massa
Cátodo – cobre (Cu) – aumenta a massa
Em seguida, os alunos deverão utilizar algumas combinações de eletrodos e indicar o cátodo e ânodo, para isso, eles poderão construir uma tabela como exemplificada abaixo:
Ânodo | Cátodo |
Zinco (Zn) | Cobre (Cu) |
Cobre (Cu) | Prata (Ag) |
Utilize a tabela construída pelos alunos, para identificar as substâncias que se comportam como cátodos ou como ânodos, como é o caso exemplificado na tabela 1.
Para sistematizar a aula os alunos deverão fazer um relatório sobre o que eles entenderam do tema abordado na aula, explicando o que são reações de oxidação e redução e o que são cátodos e ânodos.
Caso o professor não tenha à sua disposição um laboratório computacional e possua apenas um computador com um datashow, poderá mostrar a simulação e as imagens aos alunos na própria sala de aula.
Nome | Tipo |
---|---|
A pilha de Daniel | Animação/simulação |
Simulação
O troféu de alumínio
Uma simulação que trabalha de forma bem simplificada conceitos como: célula eletrolítica e reações oxi/red.
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=13698
Para o Professor:
Caso queira continuar trabalhando com os conceitos sobre Elétroquímica acesse a aula a seguir: O Bafômetro e o Número de Oxidação.
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=273
Cinco estrelas 3 calificaciones
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23/11/2011
Cinco estrelasmuito bom esse simulação, ela ajuda na explicação. só queria sabe se tem como eu baixar ou você enviar para me essa simulação.
30/04/2011
Cinco estrelasquero fazer uma "earth batery" com itens caseiros mas não sei como identificar o metal cobre além de cabos elétricos.
31/03/2011
Cinco estrelasA aula foi muito bem feita, goste bastante dos recursos adotados (muito bom o simulador do troféu e o simulador da pilha de danieell).