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Autor e Co-autor(es)

Wesley Pereira da Silva imagem do usuário

BRASILIA - DF Universidade de Brasília

Propriedades físicas – Temperaturas de fusão e ebulição

Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Química Propriedades das substâncias e dos materiais
Ensino Médio Química Transformações: caracterização, aspectos energéticos, aspectos dinâmicos

Dados da Aula

O que o aluno poderá aprender com esta aula

• Identificar as principais mudanças de estados físicos da matéria;
• Construir e analisar gráficos da temperatura em função do tempo.

Duração das atividades

Uma aula de cinqüenta minutos.

Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

• Estados físicos da matéria;
• Mudanças de estados físicos.

Estratégias e recursos da aula

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A primeira parte da aula será no laboratório de química, e em seguida os alunos deverão ir para o laboratório de informática.

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http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/Introduzindo_a_aula.jpg

Inicie a aula perguntando aos alunos se é possível diferenciar os materiais pela forma em que eles se apresentam, ou seja, sólida, líquida ou gasosa? É provável que os alunos respondam que sim, levando em consideração o conhecimento prévio sobre os estados físicos da matéria, adquiridos pelos alunos.
Em seguida, explique aos alunos que na natureza, encontramos os materiais em diferentes estados de agregação. No entanto, sabemos que um mesmo pode apresentar-se em mais de um estado de agregação. O exemplo mais comum é a água, que pode ser encontrada nos três estados:


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Após essa explicação, pergunte aos alunos como é chamada a mudança do estado líquido para o gasoso. Os alunos deverão responder que é a vaporização.

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Após isso, explique aos alunos que é possível, através da temperatura em que as substâncias entram em fusão ou ebulição, diferenciar as substâncias. E esse método pode ser utilizado para diferenciar as substâncias sem a necessidade de utilizar os nossos sentidos.

Em seguida, explique aos alunos que eles verificarão como a temperatura se comporta em função do tempo, para isso, peça para que os alunos leiam o roteiro experimental abaixo:

Roteiro experimental: Como a temperatura se comporta em função do tempo

Material:

  • Um termômetro;
  • Uma placa de aquecimento (pode ser substituído por uma lamparina improvisada);
  • Um pouco de gelo;
  • Um béquer;
  • Um cronômetro.

Procedimentos:

Coloque o gelo dentro do bequer, veja a temperatura com o termômetro e anote em uma tabela (veja um exemplo abaixo). Considere essa temperatura para o tempo zero. Em seguida coloque o béquer em cima da placa de aquecimento ou um bico de Bunsen. A temperatura deverá ser registrada a cada 1 (um) minuto.

 

Obs.: professor, esses são os dados obtidos para o aquecimento da água destilada.

 

Tabela 1: Temperatura em \função do tempo
Tempo (min)

Temperatura

(ºC)

Tempo (min) Temperatura

(ºC)

1 -4 17 73
2 -3 18 82
3 -4 19 88
4 -1 20 92
5 0 21 95
6 0 22 95
7 0 23 95,5
8 1 24 95,5
9 6 25 95,5
10 9 26 95,5
11 14 27 97
12 21 28 100
13 30 29 102
14 42 30 103
15 53 31 105
16 63    

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/Laboratorio_informatica.jpg

No laboratório de informática, peça pra que os alunos vejam a simulação sobre mudanças de estados: http://recursoscfq7.ptdeveloper.net/08_MudancasDeEstado_V2.html. Nessa simulação os alunos poderão tirar algumas dúvidas que tenham surgido com a explicação do conteúdo midança de fases.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/FEV_08_09_14.jpg

 

Após a simulação, os alunos deverão construir uma tabela com os dados da temperatura e do tempo. Explique aos alunos que a tabela indica a variação da temperatura em função do tempo para a água destilada. Em seguida, peça para os alunos construírem um gráfico da temperatura em função do tempo, para isso eles poderão utilizar qualquer software que tenha este recurso como por exemplo o construto de gráficos: http://www.lapeq.fe.usp.br/labdig/simulacoes/construtor.php:

 

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/FEV_08_09_13.jpg

 

Eu utilizei o Excel do pacote Office e obtive o seguinte resultado abaixo. Professor utilize os gráficos abaixo para comparar com os gráficos construídos pelos alunos.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/Aula01_Fev09_03.jpg http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/Aula01_Fev09_04.jpg

Auxilie os alunos na construção do gráfico, ressalte a importância de manter os eixos corretos, ou seja, a grandeza tempo deve estar no eixo “X” e a grandeza temperatura deve estar no eixo “Y”. Após a construção do gráfico pelos alunos, pergunte o que significa as duas regiões no gráfico com valores constantes.

Professor, nesse momento você precisará explicar o que significa cada região do gráfico e se for preciso construa o gráfico no quadro junto com os alunos. Em seguida explique que a relação da temperatura com o tempo é uma relação diretamente proporcional, ou seja, a medida que o tempo aumenta a temperatura também aumenta. Em seguida, explique também que as regiões onde a temperatura se manteve constante por um certo tempo, foi porque nesse momento ocorreu uma transição de fase e essas temperaturas são as temperaturas de fusão e de ebulição, respectivamente para a primeira e segunda região do gráfico.

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Para finalizar a aula, peça para que os alunos desenhem, em casa ou na sala, em uma folha de papel milimetrado, um gráfico da variação da temperatura em função do tempo, utilizando os dados apresentados na tabela 1. E identifique ainda, quais são os estados físicos das regiões de 1 a 4 no gráfico abaixo:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/Aula01_Fev09_05.jpg

 

Além disso, peça para os alunos responderem as questões abaixo:

  1. O que acontece com a água quando ela sofre condensação?
  2. No seu experimento, quais foram a temperatura de fusão e da temperatura de ebulição?
  3. Por que no gráfico temos duas regiões em que a temperatura se msnteve constante?

 http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/Atividade_Complementar.jpg

Em aula posterior, o professor poderá utilizar a simulação http://www.lapeq.fe.usp.br/labdig/simulacoes/fase.php, para novamente trabalhar com a variação da temperatura em função do tempo. Essa simulação constrói o gráfico com os dados da tabela construída pelos alunos e servirá de base para que eles comparam com o gráfico que eles construirão.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1688/imagens/FEV_08_09_12.jpg

Avaliação

Os alunos serão avaliados de acordo com a correção do gráfico feito em papel milimetrado e das questões propostas no final da aula.