Plano de Aula | Metodologia Ativa | Ligações Químicas: Iônica

Premissas: Este Plano de Aula Ativo pressupõe: uma aula de 100 minutos de duração, estudo prévio dos alunos tanto com o Livro, quanto com o início do desenvolvimento do Projeto e que uma única atividade (dentre as três sugeridas) será escolhida para ser realizada durante a aula, já que cada atividade é pensada para tomar grande parte do tempo disponível.

Objetivos

Duração: (5 - 10 minutos)

A seção de objetivos é crucial para estabelecer uma base sólida para o entendimento e a aplicação dos conceitos de ligações químicas iônicas. Ao definir claramente o que se espera que os alunos aprendam, esta etapa garante que tanto o educador quanto os estudantes estejam alinhados em relação aos resultados de aprendizagem desejados. Esta clareza facilita a condução das atividades práticas e discussões em sala, maximizando assim a efetividade do tempo de aula dedicado à exploração e aplicação do conhecimento.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a reconhecer as propriedades dos compostos iônicos, incluindo sua estrutura, pontos de fusão e solubilidade.

2. Habilitar os alunos a verificar se um composto é iônico com base na transferência de elétrons entre elementos e a polaridade da ligação.

3. Ensinar os alunos a deduzir a fórmula correta de um composto iônico a partir de suas cargas iônicas.

Objetivos secundários:

1. Desenvolver habilidades de análise crítica nos alunos para que possam avaliar informações e aplicar o conhecimento de forma independente.
2. Fomentar a colaboração e o diálogo entre os alunos durante as atividades práticas para aprofundar a compreensão do tema.

Introdução

Duração: (20 - 25 minutos)

A introdução é projetada para engajar os alunos de forma eficaz, utilizando situações problema que fazem os alunos pensar criticamente sobre o que já estudaram e como aplicar esse conhecimento em cenários práticos e reais. A contextualização conecta o conteúdo acadêmico com o mundo real, aumentando o interesse dos alunos pelo tema e mostrando a relevância das ligações químicas iônicas em suas vidas e na sociedade.

Situações Problema

1. Imagine que você tem na sua frente dois recipientes: um contendo cloreto de sódio (sal de cozinha) e outro contendo açúcar. Ambos parecem muito semelhantes à primeira vista. Como você usaria o conceito de ligações iônicas para diferenciá-los, considerando suas propriedades físicas e químicas?

2. Um engenheiro de materiais está desenvolvendo um novo tipo de cerâmica para uso em altas temperaturas. Ele precisa escolher entre dois compostos, um iônico e um covalente, com base em suas propriedades de condutividade elétrica e resistência térmica. Como ele poderia determinar qual composto escolher utilizando o conhecimento sobre ligações iônicas?

Contextualização

As ligações iônicas são fundamentais não só para a química, mas também têm aplicações práticas extensivas no dia a dia e em tecnologias avançadas. Por exemplo, a compreensão de como os íons se comportam em solução é crucial para o desenvolvimento de baterias mais eficientes e menos prejudiciais ao ambiente. Além disso, o estudo das ligações iônicas pode ajudar a explicar por que o sal de cozinha se dissolve na água enquanto o óleo não, uma curiosidade que conecta a química do cotidiano com a teoria científica.

Desenvolvimento

Duração: (65 - 75 minutos)

A fase de desenvolvimento é projetada para consolidar e aplicar os conhecimentos pré-adquiridos sobre ligações iônicas de forma prática e interativa. Essas atividades permitem aos alunos explorar os conceitos de maneira hands-on, reforçando a aprendizagem através da experimentação, construção de modelos e competição amigável. Escolhendo uma dentre as atividades propostas, o professor pode adaptar a aula ao estilo de aprendizado de seus alunos e ao contexto da sala de aula, garantindo assim uma experiência educacional rica e envolvente.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Mistério Iônico: O Caso dos Cristais Desaparecidos

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Identificar compostos iônicos através de suas propriedades físico-químicas e promover o trabalho em equipe e a aplicação prática do conhecimento teórico.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos são detetives em um cenário onde precisam identificar qual entre vários compostos (sal, açúcar, bicarbonato de sódio, etc.) é o cloreto de sódio, usando propriedades das ligações iônicas como solubilidade, condutividade elétrica e ponto de fusão. Cada grupo recebe amostras não identificadas e deve realizar testes simples para determinar a identidade de cada uma.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Distribua as amostras e uma lista de propriedades iônicas e covalentes.

• Os alunos devem testar a solubilidade em água e a condutividade elétrica (usando um kit simples de condutividade).

• Discussão em grupo para comparar os resultados dos testes com as propriedades esperadas de compostos iônicos e covalentes.

• Cada grupo apresenta suas conclusões, justificando suas escolhas baseadas nos resultados experimentais.

Atividade 2 - Construtores de Íons: Modelando o Invisível

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Compreender a formação das ligações iônicas e a importância da proporção estequiométrica para a neutralidade elétrica dos compostos.

- Descrição: Os alunos usam kits de modelagem molecular para construir modelos de diferentes compostos iônicos, explorando a formação de ligações e a estabilidade das estruturas formadas. Cada grupo escolhe um íon positivo e um negativo e monta o modelo do composto, discutindo sobre a razão da proporção dos íons para alcançar a neutralidade elétrica.

- Instruções:

• Forme grupos de até 5 alunos e distribua os kits de modelagem.

• Escolha íons para combinar e formar um composto iônico.

• Monte o modelo molecular, ajustando a proporção dos íons até que o composto esteja eletricamente neutro.

• Cada grupo explica sua montagem, discutindo sobre a estabilidade e a proporção dos íons.

• Realize uma discussão coletiva sobre as diferenças entre as estruturas dos compostos iônicos e covalentes.

Atividade 3 - Quiz Interativo: Duelo dos Íons

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Reforçar o conhecimento sobre ligações iônicas de forma divertida e interativa, promovendo aprendizado através de gamificação.

- Descrição: Utilizando um software de quiz interativo, os alunos participam de um jogo de perguntas e respostas sobre as propriedades e características dos compostos iônicos. Perguntas de múltipla escolha, verdadeiro ou falso, e arrastar e soltar, desafiarão o conhecimento dos alunos e estimularão uma competição amigável.

- Instruções:

• Organize a sala em equipes de até 5 alunos.

• Explique as regras do quiz e como usar o software ou aplicativo.

• Inicie o quiz e monitore o progresso das equipes, oferecendo ajuda quando necessário.

• Após o término, discuta as questões mais problemáticas e esclareça dúvidas.

• Premie a equipe com o melhor desempenho com pontos extras ou pequenos prêmios.

Retorno

Duração: (10 - 15 minutos)

A finalidade desta seção de retorno é permitir que os alunos reflitam sobre o que aprenderam e verbalizem seu entendimento e experiências. Este momento de compartilhamento ajuda a consolidar o conhecimento adquirido, pois ao explicar e discutir suas descobertas, os alunos reforçam sua compreensão dos conceitos de ligações iônicas. Além disso, ao ouvir as experiências dos colegas, eles ganham novas perspectivas e insights, o que enriquece ainda mais sua aprendizagem.

Discussão em Grupo

Para iniciar a discussão em grupo, o professor deve pedir que cada grupo compartilhe suas descobertas e experiências da atividade prática. É importante que o professor encoraje os alunos a explicarem o raciocínio por trás de suas conclusões e como eles aplicaram o conhecimento prévio sobre ligações iônicas para resolver os problemas propostos. O professor pode começar com a seguinte introdução: 'Vamos agora compartilhar nossas descobertas. Cada grupo terá a oportunidade de apresentar o que aprendeu durante a atividade e como chegou às suas conclusões. Estou particularmente interessado em saber como vocês aplicaram o conceito de ligações iônicas para identificar os compostos e suas propriedades.'

Perguntas Chave

1. Quais propriedades foram mais úteis para identificar se um composto era iônico ou não e por quê?

2. Como a estrutura dos íons influencia as propriedades físicas e químicas dos compostos iônicos que vocês testaram?

3. Que desafios vocês enfrentaram ao tentar determinar a fórmula dos compostos e como vocês superaram esses desafios?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A finalidade desta etapa de conclusão é resumir os conceitos chave discutidos durante a aula, reforçar a conexão entre a teoria e a aplicação prática dos conceitos de ligações iônicas e destacar a importância do estudo de ligações químicas na vida prática e profissional dos estudantes. Esta recapitulação ajuda a fixar o conhecimento e a entender o impacto real da química no mundo ao redor.

Resumo

Nesta conclusão, relembramos que as ligações iônicas são formadas pela transferência de elétrons de um átomo para outro, resultando em íons positivos e negativos que se atraem e formam estruturas sólidas. Discutimos propriedades importantes como alto ponto de fusão e solubilidade em água, e como essas características são determinadas pela natureza iônica dos compostos.

Conexão com a Teoria

A aula de hoje vinculou a teoria das ligações iônicas com práticas de laboratório e aplicações reais. Utilizamos atividades práticas como a identificação de compostos iônicos baseado em suas propriedades físico-químicas e construção de modelos moleculares para visualizar a composição iônica. Essas atividades ajudaram a solidificar o entendimento teórico através da aplicação direta.

Fechamento

A importância das ligações iônicas estende-se além da sala de aula, influenciando muitos aspectos do nosso cotidiano, desde a formação de minerais na natureza até o desenvolvimento de novos materiais para tecnologia. Compreender essas ligações nos permite não apenas explicar fenômenos naturais, mas também inovar em aplicações industriais e tecnológicas.