Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender o conceito de ligação metálica: Os alunos devem ser capazes de entender o que é uma ligação metálica, como ela ocorre e quais são suas características principais. Isso inclui a compreensão de que a ligação metálica envolve a doação de elétrons da camada de valência de um átomo para um "mar" de elétrons deslocalizados.

2. Identificar exemplos práticos de ligação metálica: Os alunos devem ser capazes de reconhecer exemplos de ligação metálica em sua vida cotidiana e em aplicações industriais. Isso pode incluir a identificação de metais puros, ligas metálicas e substâncias que conduzem eletricidade devido à presença de ligações metálicas.

3. Diferenciar a ligação metálica de outras ligações químicas: Os alunos devem ser capazes de distinguir a ligação metálica de outros tipos de ligações químicas, como as ligações iônicas e covalentes. Isso pode ser feito através da comparação das características e propriedades de cada tipo de ligação.

Objetivos secundários:

• Promover a habilidade de pensamento crítico: Durante a aula, os alunos devem ser incentivados a pensar criticamente sobre o conceito de ligação metálica e como ele se aplica a diferentes situações. Isso pode ser feito através de discussões em grupo e resolução de problemas.

• Estimular a curiosidade e o interesse pela Química: Através da apresentação de exemplos práticos e aplicações reais, a aula deve despertar o interesse dos alunos pelo estudo da Química e mostrar como ela se aplica em seu dia a dia.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de conceitos anteriores:

   • O professor deve começar relembrando as características dos metais, como brilho, condutividade elétrica e térmica, e maleabilidade. Isso ajudará os alunos a entenderem a razão pela qual os metais possuem essas propriedades, que estão diretamente relacionadas à ligação metálica.
   • Além disso, o conceito de camadas eletrônicas e configuração eletrônica deve ser revisitado, pois é fundamental para a compreensão de como ocorre a ligação metálica.

2. Situações-problema:

   • O professor pode propor duas situações-problema para instigar a curiosidade dos alunos. Por exemplo, perguntar por que os metais são bons condutores de eletricidade e calor, e por que eles são maleáveis, enquanto outros materiais, como os não-metais, não possuem essas propriedades em grande escala.
   • Outra questão pode ser: como os metais são capazes de formar ligas, como o aço, que pode ser mais duro e resistente do que o ferro puro?

3. Contextualização:

   • O professor deve explicar que a ligação metálica é responsável por muitas das propriedades e comportamentos dos metais que encontramos em nosso cotidiano. Por exemplo, a condutividade elétrica dos fios de cobre, a maleabilidade do ouro para a confecção de joias, entre outros.
   • Além disso, pode-se mencionar algumas aplicações industriais, como a fabricação de ligas metálicas para a indústria automobilística, aeroespacial e de construção, e o uso de metais na eletrônica e na geração de energia.

4. Introdução ao tópico:

   • O professor deve introduzir o tópico de ligação metálica, explicando que é a força que mantém os átomos de um metal unidos e que é responsável por muitas das propriedades únicas dos metais.
   • Pode-se utilizar curiosidades para chamar a atenção dos alunos, como o fato de que a ligação metálica é tão forte que é capaz de manter os átomos de um metal unidos mesmo quando são submetidos a fortes pressões ou altas temperaturas.
   • Além disso, pode-se mencionar que a ligação metálica é o que permite que os metais sejam reciclados, já que os átomos de metal podem ser facilmente rearranjados sem que a substância perca suas propriedades metálicas.

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade prática: "Modelando a Ligação Metálica"

   • O professor deve dividir a turma em grupos de no máximo cinco alunos e fornecer a cada grupo uma quantidade de bolinhas de massinha de modelar de cores diferentes e palitos de dente.
   • Cada bolinha de massinha de uma cor diferente representa um átomo de um elemento metálico, e os palitos de dente representam os elétrons de valência desses átomos.
   • Os alunos devem ser orientados a modelar como ocorre a ligação metálica, ou seja, como os átomos metálicos doam seus elétrons de valência para um "mar" de elétrons deslocalizados, que se movem livremente no metal.
   • Após a modelagem, os alunos devem ser questionados sobre o que observaram. Espera-se que eles notem que os elétrons de valência não estão mais "presos" a um átomo específico, mas sim livres para se moverem entre os átomos metálicos.
   • Essa atividade ajuda a consolidar o conceito de ligação metálica e a diferença entre elétrons de valência "presos" e elétrons de valência livres.

2. Atividade de pesquisa e apresentação: "Ligações Metálicas na Prática"

   • O professor deve orientar os alunos a pesquisarem sobre exemplos de ligação metálica na prática, ou seja, como a ligação metálica se manifesta em objetos e materiais que eles encontram no dia a dia.
   • Cada grupo deve escolher um exemplo e preparar uma apresentação curta para compartilhar com a turma. Alguns exemplos podem incluir: por que os fios de cobre são usados para conduzir eletricidade, por que os metais são bons condutores de calor, por que os metais são maleáveis e dúcteis, e por que as ligas metálicas têm propriedades diferentes dos metais puros.
   • Durante as apresentações, os outros grupos devem fazer perguntas para estimular a discussão e a compreensão do conceito de ligação metálica.

3. Atividade de resolução de problemas: "Ligas Metálicas e suas Propriedades"

   • O professor deve propor um problema para os alunos resolverem em grupos. Por exemplo: "Uma empresa precisa produzir um material que seja leve, resistente e que conduza eletricidade. Que tipo de material ela deve usar e por quê?"
   • Os alunos devem usar o conhecimento adquirido sobre ligação metálica para resolver o problema. Eles devem identificar que a empresa precisa de uma liga metálica, pois as ligas metálicas têm propriedades que são uma combinação das propriedades dos metais que as compõem. Além disso, eles devem identificar quais propriedades da ligação metálica são relevantes para cada requisito da empresa.
   • Após a resolução do problema, os grupos devem apresentar suas soluções para a turma. O professor deve guiar a discussão para garantir que os alunos compreendam como a ligação metálica se manifesta nas propriedades dos materiais.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Discussão em grupo (3 - 4 minutos):

   • O professor deve reunir todos os alunos e promover uma discussão em grupo sobre as soluções ou conclusões encontradas por cada grupo.
   • Cada grupo deve ter um tempo máximo de 3 minutos para compartilhar suas descobertas. Durante as apresentações, o professor deve incentivar os demais alunos a fazerem perguntas e comentários, promovendo um ambiente de aprendizagem colaborativo.
   • Essa discussão possibilita que os alunos vejam diferentes perspectivas sobre o mesmo problema e aprendam com as ideias e experiências de seus colegas.

2. Conexão com a teoria (2 - 3 minutos):

   • Após as apresentações, o professor deve fazer a conexão entre as atividades realizadas e a teoria apresentada no início da aula.
   • O professor pode retomar os conceitos-chave da ligação metálica e explicar como eles foram aplicados durante as atividades.
   • Além disso, o professor deve destacar as habilidades e competências desenvolvidas pelos alunos durante a aula, como a capacidade de resolver problemas, de trabalhar em grupo e de aplicar o conhecimento teórico em situações práticas.

3. Reflexão individual (1 - 2 minutos):

   • O professor deve propor que os alunos façam uma breve reflexão individual sobre o que aprenderam na aula.
   • Para isso, o professor pode fazer perguntas como: "Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?" e "Quais questões ainda não foram respondidas?".
   • Os alunos devem ter um minuto para pensar sobre essas perguntas. O objetivo dessa reflexão é que os alunos consolidem o que aprenderam e identifiquem quaisquer dúvidas ou dificuldades que possam ter.

4. Feedback e esclarecimento de dúvidas (2 - 3 minutos):

   • Por fim, o professor deve abrir um espaço para os alunos compartilharem suas reflexões, perguntas e dúvidas.
   • O professor deve responder às perguntas e esclarecer as dúvidas dos alunos, garantindo que todos tenham compreendido o conteúdo da aula.
   • Além disso, o professor deve aproveitar esse momento para dar um feedback geral sobre a aula, destacando os pontos positivos e apontando áreas que precisam de melhoria.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo e Recapitulação:

   • O professor deve relembrar os principais pontos discutidos durante a aula, recapitulando o conceito de ligação metálica, suas características e como ela difere das ligações iônicas e covalentes.
   • Deve-se também reforçar as principais propriedades dos metais que são resultado da ligação metálica, como a condutividade elétrica e térmica, a maleabilidade e a ductilidade.
   • É importante que o professor verifique se todos os alunos compreenderam esses conceitos fundamentais, esclarecendo quaisquer dúvidas remanescentes.

2. Conexão Teoria-Prática:

   • O professor deve destacar como a aula conectou a teoria da ligação metálica às práticas de modelagem, pesquisa e resolução de problemas.
   • Deve-se ressaltar como as atividades práticas ajudaram a solidificar o entendimento dos alunos sobre o conceito de ligação metálica, permitindo-lhes "ver" e "manipular" a estrutura dos metais.
   • Além disso, o professor deve enfatizar como a ligação metálica está presente em nosso dia a dia, por meio de exemplos práticos e aplicações reais apresentadas durante a aula.

3. Materiais Extras:

   • O professor deve sugerir materiais de estudo adicionais para que os alunos possam aprofundar seu entendimento sobre ligação metálica.
   • Esses materiais podem incluir vídeos explicativos, sites de química, livros didáticos e artigos científicos.
   • O professor pode também indicar exercícios de fixação para que os alunos possam praticar a aplicação do conceito de ligação metálica.

4. Importância no Dia a Dia:

   • Finalmente, o professor deve resumir a importância do estudo da ligação metálica para a vida cotidiana e para as aplicações industriais.
   • Deve-se reforçar que o entendimento da ligação metálica é fundamental para compreendermos as propriedades dos metais e como eles são usados em diferentes contextos, desde a fabricação de objetos do dia a dia até a produção de materiais de alta tecnologia.
   • O professor pode também enfatizar que o estudo da ligação metálica contribui para o Desenvolvimento de habilidades importantes, como o pensamento crítico, a resolução de problemas e a capacidade de aplicar conceitos teóricos a situações práticas.