Objetivos

- Compreender o conceito e funcionamento das pilhas eletroquímicas.

- Calcular o sentido da corrente, identificar ânodo e cátodo e determinar a ddp de uma pilha em condições padrão.

- Resolver problemas práticos envolvendo pilhas eletroquímicas.

- Relacionar o conhecimento adquirido com aplicações práticas no cotidiano.

- Estimular a curiosidade e o pensamento crítico sobre a importância das reações eletroquímicas.

Você Sabia?

1.  Você sabia que o primeiro modelo de pilha foi inventado em 1800 por Alessandro Volta? E se você pensou: 'Volta... que nome conveniente para alguém que inventou a pilha!' - Bingo! 

2. ⚡ Existem pilhas biônicas desenvolvidas para serem implantadas no corpo humano?! Isso mesmo! Um futuro onde podemos carregar nossos dispositivos internos comendo pizza não está tão longe assim! ➡️

3. 烙 As baterias de íon-lítio, presentes em smartphones e laptops, foram tão revolucionárias que renderam o Nobel de Química de 2019 aos seus criadores. Quem diria que carregar o celular daria tanto prestígio! 

Contextualizando

Imaginem um mundo 勞 sem smartphones, laptops ou carros elétricos. ️ Agora, agradeçam às pilhas por nos livrarem dessa vida pré-histórica! Pilhas são os pequenos heróis do nosso dia a dia, convertendo energia química em elétrica e nos mantendo conectados e em movimento. Entender como elas funcionam é como desvendar o truque por trás de uma mágica fantástica - sem perder a magia! 

E tem mais!  As pilhas não são apenas úteis no seu celular. Elas estão em brinquedos, relógios, controles remotos e até em submarinos!  Elas movem tecnologias essenciais e inovações futuristas, de dispositivos médicos a satélites. Sem elas, todas essas maravilhas tecnológicas não funcionariam.

Estudando pilhas, vocês estão entrando num mundo onde ciência e tecnologia se misturam para criar soluções incríveis. ✨ Além de aprenderem conceitos fascinantes como ânodo e cátodo (que mais parecem nomes de super-heróis), vocês vão descobrir aplicações práticas que impactam diretamente no seu dia a dia. Prontos para se tornarem mestres eletroquímicos? Vamos lá! 

Atividade 1: MasterChef das Pilhas ‍

Descrição

Preparem-se para uma competição eletrizante! Neste desafio, vocês serão divididos em equipes para um concurso de 'MasterChef' das Pilhas. Cada equipe deverá montar e testar uma pilha eletroquímica a partir de materiais simples e cotidianas, documentar o processo e apresentar os resultados em um formato digital criativo. A competição premiará a equipe que conseguir criar a pilha com maior ddp, destacar-se na apresentação e explicar com clareza o conceito de ânodo, cátodo e sentido da corrente!

Materiais Necessários

- Limões (ou outras frutas cítricas, como laranjas)

- Parafusos galvanizados (zinco)

- Moedas (cobre)

- Fios condutores

- Multímetro

- Tesoura

- Fita adesiva

- Copo de água com sal

- Papel e caneta para anotações

- Celulares com câmera

- Computador com software de edição de vídeo

Passo a Passo

• Dividam a turma em equipes de 5 alunos.
• Cada equipe deverá coletar todos os materiais necessários listados.
• Comecem cortando os limões ao meio e inserindo um parafuso galvanizado em uma metade e uma moeda na outra metade, garantindo que o parafuso e a moeda não se toquem.
• Conectem os fios condutores ao parafuso e à moeda usando fita adesiva. Os fios devem estar conectados ao multímetro para medir a ddp (diferença de potencial).
• Mergulhem os limões em copos de água salgada para aumentar a condutividade.
• Meçam a ddp entre o parafuso e a moeda usando o multímetro e anotem os valores obtidos.
• Repetam o procedimento com diversas combinações de frutas e anotem todas as variações de ddp obtidas.
• Documentem o processo todo com fotos e vídeos, explicando cada etapa realizada.
• Utilizem o computador para editar o material coletado, criando um vídeo que explique claramente o funcionamento da pilha eletroquímica construída, destacando o ânodo, cátodo, sentido da corrente e os valores de ddp medidos.
• Postem o vídeo em uma plataforma online compartilhada com a turma, como Google Drive ou uma rede social especificada.

O Que Você Deve Entregar?

Cada equipe deverá entregar um vídeo de até 5 minutos documentando todo o processo de criação da pilha eletroquímica. O vídeo deve incluir: Introdução explicando o que são pilhas, Descrição detalhada do processo de montagem da pilha caseira, Resultados obtidos com diferentes combinações de frutas e medições de ddp, Explicações claras sobre os conceitos de ânodo e cátodo, e Reflexões finais sobre o aprendizado. O vídeo deve ser postado na plataforma especificada e compartilhado com a turma. As equipes devem assistir aos vídeos umas das outras e fornecer feedback construtivo.

Atividade 2: Detetives Eletroquímicos ️‍♂️

Descrição

Preparem-se para uma investigação eletrizante! Nessa atividade, vocês irão se transformar em detetives eletroquímicos. A missão é investigar um 'crime' que ocorreu em uma fábrica de baterias. Cada grupo será responsável por uma parte da investigação, como a análise de ânodos e cátodos, cálculo do ddp e identificação do sentido da corrente. No final, vocês precisarão construir um relatório detalhado e interativo que apresente todas as descobertas e provas coletadas durante a investigação. Utilizem criatividade, ferramentas digitais e trabalho em equipe para resolver esse mistério e descobrir o culpado!

Materiais Necessários

- Fichas de investigação (anexadas como PDFs com as tarefas de cada grupo)

- Celulares ou tablets com acesso à internet

- Câmeras ou celulares para gravação de vídeos

- Computadores com software de edição de vídeo (pode ser online)

- Fita adesiva

- Papel e canetas

- Plataforma online para compartilhamento de arquivos (como Google Drive ou OneDrive)

- Acesso a recursos digitais como Google Classroom, Zoom ou plataformas de videoconferência similares

Passo a Passo

1. Dividam a turma em grupos de 5 alunos.
2. Cada grupo receberá uma ficha de investigação com sua tarefa específica.
3. Pesquisa e coleta de informações: Cada grupo deve pesquisar informações relevantes sobre ânodos, cátodos, sentido da corrente e ddp, documentando tudo em um diário de bordo.
4. Realizem experimentos práticos com diferentes tipos de pilhas, documentando cada etapa com vídeos e fotos.
5. Analisem os dados coletados e preparem um vídeo explicando o que descobriram sobre sua parte da investigação.
6. Criação de diagramas e esquemas que ajudem a visualizar melhor os conceitos abordados.
7. Colaborativamente, consolidem as informações de cada grupo em um único relatório interativo, utilizando um software de apresentação.
8. Cada grupo deve assistir aos vídeos e revisar os trabalhos dos colegas, adicionando comentários e perguntas através da plataforma online usada (como Google Slides).
9. Finalizem a apresentação narrativa do 'caso resolvido', incluindo as conclusões de todos os grupos e um resumo da investigação.
10. Apresentem o relatório final para a turma inteira em uma videoconferência, respondendo às perguntas e discutindo as descobertas feitas.

O Que Você Deve Entregar?

O entregável será um relatório investigativo interativo. Esse relatório deve incluir: Vídeos de cada grupo explicando sua parte da investigação (em torno de 3 minutos cada vídeo), Diagramas e esquemas das pilhas estudadas, Resultados dos cálculos de ddp e análise de ânodo e cátodo, Um resumo narrativo do 'caso resolvido' com as conclusões finais e como foram chegadas. Criem uma apresentação final no Google Slides ou qualquer outra plataforma online que permita comentários em tempo real na classe, onde os alunos possam fazer perguntas aos 'detetives'.

Atividade 3: Eletroquímica em Cena 

Descrição

Vocês estão prontos para levar a eletroquímica para o palco mais popular de todos os tempos?  Nesta atividade, vocês irão criar uma série de mini episódios representando a 'vida secreta' das pilhas eletroquímicas. Cada episódio deve contar uma parte dessa história incrível, desde a descoberta das pilhas até suas aplicações modernas e futuras. Utilizando recursos digitais, todos os alunos irão trabalhar juntos para produzir roteiros, gravar cenas e editar vídeos curtos, envolvendo conceitos de ânodo, cátodo, corrente e ddp de forma divertida e educativa!

Materiais Necessários

- Celulares com câmera

- Computadores ou tablets para edição de vídeo

- Softwares de edição (como iMovie, Kinemaster, ou qualquer outro gratuito)

- Papel e caneta para roteiro

- Acesso à internet para pesquisa

- Plataforma virtual para upload e compartilhamento de vídeos (como Google Drive ou YouTube)

- Objetos de casa para criação de cenários e figurinos, como caixas, tecidos, brinquedos, etc.

Passo a Passo

1. Formem grupos menores dentro da turma, cada grupo será responsável por um episódio da série.
2. Todos os grupos devem se reunir e planejar o roteiro de seus episódios, garantindo que haja uma linha narrativa contínua entre eles.
3. Pesquisem sobre os temas que precisarão abordar: introdução às pilhas eletroquímicas, ânodo, cátodo, sentido da corrente, ddp e suas aplicações.
4. Elaborem os roteiros, detalhando diálogos, cenas e explicações científicas de forma clara e engajante.
5. Preparem os cenários e figurinos usando objetos que tiverem em casa. Sejam criativos! 
6. Gravem cada cena conforme o roteiro planejado, assegurando que todos os conceitos sejam explicados de forma precisa e divertida.
7. Utilizem softwares de edição para montar os vídeos, adicionando efeitos, legendas e música quando necessário.
8. Cada grupo deve assistir aos vídeos dos outros grupos para garantir coesão e sequencialidade entre os episódios.
9. Subam os vídeos em uma plataforma online especificada (como Google Drive ou YouTube) e compartilhem os links com a turma.
10. Realizem uma 'premiere' digital onde todos possam assistir aos episódios em sequência e discutir o conteúdo apresentado.

O Que Você Deve Entregar?

O entregável será uma série de mini episódios de até 5 minutos cada, representando a história das pilhas eletroquímicas. Cada episódio deve cobrir um tópico específico (como a introdução de pilhas, funcionamento, ânodo, cátodo, corrente, ddp, e aplicações práticas) e deve ser divertido, educativo e criativo. Os vídeos devem ser postados em uma plataforma online e compartilhados com a turma. Durante a 'premiere' digital, os alunos devem dar feedback e discutir o que aprenderam com cada episódio. A série completa deverá mostrar de forma integrada o funcionamento e a importância das pilhas eletroquímicas no mundo moderno.