Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreensão do Conceito de Número de Oxidação: Os alunos devem ser capazes de entender o conceito de número de oxidação e sua importância na química. Eles devem ser capazes de descrever o que é o número de oxidação e como ele é determinado para um elemento em um composto.

2. Cálculo de Número de Oxidação: Os alunos devem ser capazes de calcular o número de oxidação de um elemento em um composto, utilizando as regras de atribuição de número de oxidação. Eles devem ser capazes de aplicar essas regras para determinar o número de oxidação de elementos em vários exemplos.

3. Identificação de Reações de Oxidação e Redução: Após entenderem e serem capazes de calcular o número de oxidação, os alunos devem ser capazes de identificar reações de oxidação e redução. Eles devem ser capazes de identificar quais elementos estão sendo oxidados e quais estão sendo reduzidos, com base em suas alterações no número de oxidação.

Objetivos Secundários

• Aplicação Prática: Os alunos devem ser capazes de aplicar o conceito de número de oxidação e suas habilidades de cálculo para resolver problemas práticos e situações do mundo real envolvendo reações de oxidação e redução.

• Pensamento Crítico: O estudo do número de oxidação deve incentivar os alunos a desenvolver habilidades de pensamento crítico, incluindo a capacidade de analisar e interpretar informações, fazer conexões entre conceitos e aplicar o conhecimento adquirido para resolver problemas complexos.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de Conceitos Necessários: O professor deve começar a aula revisando brevemente os conceitos de átomos, íons, e de como a ligação química ocorre. Isso é fundamental para que os alunos possam entender e calcular o número de oxidação. (2 - 3 minutos)

2. Situações Problemas: Em seguida, o professor deve apresentar duas situações-problema que ajudarão a contextualizar a importância do número de oxidação. Por exemplo:

   • "Como a ferrugem se forma em um prego de ferro que está exposto ao ar e à umidade?" (Situação-problema de oxidação)
   • "Por que a bateria do nosso celular não dura para sempre?" (Situação-problema de redução) (3 - 4 minutos)

3. Contextualização: O professor deve explicar que o número de oxidação é fundamental para entender as reações de oxidação e redução, que estão presentes em muitos processos químicos do nosso dia a dia, incluindo a corrosão de metais, a produção de energia em baterias, a fotossíntese, entre outros. Isso ajudará a mostrar aos alunos a relevância do conteúdo que será estudado. (2 - 3 minutos)

4. Introdução do Tópico: Para despertar o interesse dos alunos, o professor pode introduzir o tópico contando duas curiosidades:

   • "Você sabia que o número de oxidação de um elemento pode variar dependendo do composto em que está? Por exemplo, o número de oxidação do carbono na glicose é diferente do número de oxidação do carbono no dióxido de carbono."
   • "E se eu dissesse que o nosso corpo realiza inúmeras reações de oxidação e redução a todo momento para produzir energia e manter nosso organismo funcionando?" (3 - 4 minutos)

5. Objetivos da Aula: Por fim, o professor deve apresentar os Objetivos da aula, explicando que os alunos irão aprender a calcular o número de oxidação de um elemento em um composto e a identificar reações de oxidação e redução. (1 minuto)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade "Oxidação e Redução no Nosso Dia a Dia": (10 - 12 minutos)

   • Cenário: O professor divide a turma em grupos de cinco e apresenta a seguinte situação: "Vocês são uma equipe de cientistas trabalhando em uma empresa de pesquisa de novos materiais. Recentemente, vocês foram contratados para desenvolver um novo tipo de bateria que tenha maior durabilidade e menor impacto ambiental. Para isso, vocês precisam entender melhor as reações de oxidação e redução e como elas estão presentes em diferentes materiais e substâncias do nosso dia a dia."
   • Tarefa: Cada grupo recebe uma lista de itens comuns (como uma bateria de celular, um prego de ferro, uma maçã cortada ao meio, etc.) e a tarefa de identificar quais reações de oxidação e redução estão ocorrendo em cada um deles. Eles devem justificar suas respostas, indicando quais elementos estão sendo oxidados e quais estão sendo reduzidos, e calcular o número de oxidação de um elemento em cada reação.
   • Materiais: O professor deve fornecer materiais de laboratório simbólicos para ajudar os alunos a visualizarem as reações (como bolas de massa para representar átomos, ímãs para representar elétrons, etc.).
   • Discussão: Após a atividade, o professor deve promover uma discussão em sala de aula, onde cada grupo compartilha suas descobertas e o que aprenderam sobre oxidação, redução e número de oxidação.

2. Atividade "Caça ao Número de Oxidação": (10 - 12 minutos)

   • Cenário: O professor apresenta a seguinte situação: "Vocês são arqueólogos em uma escavação de uma antiga civilização e encontraram um pergaminho com fórmulas químicas. Acredita-se que essas fórmulas são de poções antigas que eram usadas para curar doenças. No entanto, para entender o funcionamento dessas poções, vocês precisam ser capazes de calcular o número de oxidação de cada elemento nas fórmulas."
   • Tarefa: Cada grupo recebe uma série de fórmulas químicas e a tarefa de calcular o número de oxidação de cada elemento. As fórmulas devem ser complexas o suficiente para desafiar os alunos, mas não tão complexas a ponto de serem desencorajadoras. Os alunos devem trabalhar juntos para resolver as fórmulas, ajudando-se mutuamente a entender o conceito de número de oxidação e a aplicar as regras de atribuição de número de oxidação.
   • Materiais: O professor deve fornecer uma lista de regras de atribuição de número de oxidação, bem como uma tabela periódica para referência.
   • Discussão: Após a atividade, o professor deve promover uma discussão em sala de aula, onde cada grupo compartilha suas estratégias para calcular o número de oxidação e as dificuldades que encontraram. O professor deve corrigir quaisquer erros e esclarecer quaisquer dúvidas.

3. Atividade "Cenário de Oxidação e Redução": (5 - 7 minutos)

   • Cenário: O professor apresenta a seguinte situação: "Vocês são cientistas em uma estação espacial em Marte. Recentemente, vocês encontraram um novo tipo de rocha que parece conter um metal valioso. No entanto, antes de trazê-lo de volta à Terra, vocês precisam determinar se ele sofre reações de oxidação e redução no ambiente marciano e como isso pode afetar sua estabilidade."
   • Tarefa: Cada grupo recebe uma amostra da "rocha marciana" e a tarefa de conduzir um experimento simples para determinar se ela sofre reações de oxidação e redução. Eles devem registrar suas observações e, se possível, calcular o número de oxidação dos elementos na rocha.
   • Materiais: O professor deve fornecer materiais de laboratório seguros e apropriados para o experimento (como papel de tornassol, água, vinagre, etc.), bem como orientação sobre como conduzir o experimento de forma segura.
   • Discussão: Após a atividade, o professor deve promover uma discussão em sala de aula, onde cada grupo compartilha suas descobertas e o que aprenderam sobre reações de oxidação e redução em um contexto real. O professor deve corrigir quaisquer erros e esclarecer quaisquer dúvidas.

Retorno (10 - 12 minutos)

1. Discussão em Grupo (5 - 6 minutos):

   • O professor deve reunir todos os alunos e promover uma discussão em grupo. Cada grupo deve ter até 3 minutos para compartilhar suas soluções ou conclusões das atividades realizadas, bem como as estratégias que usaram para chegar a elas.
   • Durante as apresentações, o professor deve encorajar os alunos a expressarem suas opiniões, perguntas e dúvidas. O professor deve ouvir atentamente e fazer anotações para fornecer feedback construtivo e corrigir quaisquer conceitos errôneos que possam ter surgido durante as atividades.

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

   • Após todas as apresentações, o professor deve fazer uma revisão das atividades, ressaltando como elas se conectam com a teoria do número de oxidação. Isso pode incluir a discussão sobre como as reações observadas nas atividades se relacionam com as reações de oxidação e redução, e como o número de oxidação foi usado para entender e explicar essas reações.
   • O professor deve reforçar os conceitos-chave da aula, esclarecer quaisquer mal-entendidos e responder a quaisquer perguntas que ainda não tenham sido respondidas.

3. Reflexão Individual (2 - 3 minutos):

   • O professor deve propor que os alunos reservem um minuto para refletir sobre o que aprenderam na aula. Eles devem pensar sobre quais foram os conceitos mais importantes que aprenderam, quais questões ainda têm e o que acharam das atividades.
   • Após o minuto de reflexão, o professor pode fazer perguntas abertas para estimular a discussão, como: "Qual foi o conceito mais desafiador da aula?" ou "Quais questões ainda não foram respondidas?".
   • O professor deve ouvir as respostas dos alunos e, se necessário, esclarecer quaisquer mal-entendidos ou responder a quaisquer perguntas que ainda não tenham sido respondidas.

4. Feedback do Professor (1 minuto):

   • Para encerrar a aula, o professor deve fornecer um feedback geral sobre a participação e o desempenho da turma. O professor deve elogiar os esforços dos alunos, destacar os pontos fortes e fornecer sugestões construtivas para melhorias.
   • O professor deve reforçar a importância do número de oxidação e das reações de oxidação e redução, e como esses conceitos se aplicam a situações reais. O professor pode também sugerir materiais extras para estudo e prática, como exercícios online, vídeos explicativos, ou leituras complementares.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo dos Conteúdos (2 - 3 minutos):

   • O professor deve começar a Conclusão relembrando os conceitos-chave abordados na aula, como o número de oxidação, as regras para atribuí-lo a um elemento em um composto, e como identificar reações de oxidação e redução.
   • Ele pode fazer isso de forma interativa, pedindo aos alunos que compartilhem o que entenderam sobre cada conceito. Isso não apenas ajudará a consolidar o aprendizado, mas também permitirá ao professor identificar quaisquer mal-entendidos que possam precisar de esclarecimento adicional.

2. Conexão entre Teoria, Prática e Aplicações (1 - 2 minutos):

   • O professor deve então explicar como a aula conectou a teoria do número de oxidação e das reações de oxidação e redução com a prática, através das atividades realizadas.
   • Ele deve ressaltar como as situações-problema e cenários propostos nas atividades ajudaram a ilustrar a aplicação desses conceitos no mundo real, reforçando a relevância do que foi aprendido.

3. Materiais Extras (1 minuto):

   • O professor deve sugerir materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre o número de oxidação e as reações de oxidação e redução.
   • Esses materiais podem incluir leituras complementares, vídeos explicativos, exercícios online, entre outros. O professor deve garantir que esses materiais sejam acessíveis e adequados ao nível de compreensão dos alunos, para que possam ser úteis para seu estudo independente.

4. Relevância do Assunto (1 - 2 minutos):

   • Por fim, o professor deve enfatizar a importância do número de oxidação e das reações de oxidação e redução na vida cotidiana.
   • Ele pode citar exemplos de como esses conceitos são aplicados em diversas áreas, desde a conservação de alimentos (através de reações de oxidação e redução que ocorrem durante o processo de oxidação), até a produção de energia em baterias (através de reações de oxidação e redução que ocorrem entre os materiais da bateria).
   • Isso ajudará a reforçar a relevância do que foi aprendido e a motivar os alunos a continuar explorando e aplicando seus conhecimentos em seu dia a dia.