Objetivos (5 - 10 minutos)

Objetivos Principais:

1. Compreender a estrutura e as características gerais dos ácidos carboxílicos, incluindo a presença do grupo carboxila e a natureza ácida da molécula.
2. Identificar as principais propriedades físicas e químicas dos ácidos carboxílicos, como ponto de fusão, solubilidade e reatividade.
3. Aprender a nomenclatura dos ácidos carboxílicos, incluindo o uso do ácido metanóico (fórmico) e etanóico (acético) como referências para a nomenclatura de ácidos de cadeias mais longas.

Objetivos Secundários:

• Reconhecer a importância dos ácidos carboxílicos na vida cotidiana, como na indústria alimentícia e farmacêutica.
• Aplicar o conhecimento sobre ácidos carboxílicos para resolver problemas e questões práticas.
• Desenvolver habilidades de raciocínio lógico e crítico através do estudo dos ácidos carboxílicos.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de Conteúdos Prévios: O professor deve começar a aula revisando brevemente os conceitos de funções orgânicas já estudados, como aldeídos, cetonas e éteres. É importante que os alunos tenham um entendimento sólido desses tópicos, pois eles servirão de base para o estudo dos ácidos carboxílicos. (3 - 5 minutos)

2. Situação-Problema 1: O professor pode apresentar a seguinte situação: "Imagine que você está em um laboratório e precisa identificar uma substância desconhecida. Você observa que ela é líquida à temperatura ambiente, tem um odor característico e reage com bicarbonato de sódio para produzir efervescência. Como você poderia concluir que essa substância é um ácido carboxílico?" Esta situação tem como objetivo despertar o interesse dos alunos e mostrar a relevância do assunto a ser estudado. (3 - 4 minutos)

3. Contextualização: O professor deve explicar que os ácidos carboxílicos são amplamente encontrados na natureza, sendo responsáveis pelo sabor azedo de muitas frutas, como o limão. Além disso, eles também são utilizados na produção de medicamentos, plásticos e corantes, o que torna o estudo dessas substâncias ainda mais relevante. (2 - 3 minutos)

4. Situações-Problema 2 e 3: O professor pode apresentar mais duas situações problemáticas: "Como você poderia diferenciar um ácido carboxílico de um álcool, considerando que ambos podem ser líquidos à temperatura ambiente e ter um odor característico?" e "Por que os ácidos carboxílicos são mais solúveis em água do que os alcanos de massa molar semelhante?". Essas perguntas visam estimular a reflexão dos alunos e prepará-los para o Desenvolvimento do conteúdo. (2 - 3 minutos)

5. Ganhar a Atenção dos Alunos: Para despertar o interesse dos alunos, o professor pode compartilhar curiosidades sobre os ácidos carboxílicos, como o fato de que o mais simples deles, o ácido fórmico, é produzido por formigas e utilizado como defesa contra predadores. Além disso, o professor pode explicar que a indústria de perfumes utiliza muitos ácidos carboxílicos, pois eles são responsáveis pelos cheiros característicos de várias substâncias. (2 - 3 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade Prática: Síntese de um Éster (10 - 12 minutos)

   • Materiais Necessários:

     • Ácido carboxílico (preferencialmente ácido acético, que pode ser encontrado em vinagre)
     • Álcool (preferencialmente etanol, que pode ser encontrado em bebidas alcoólicas)
     • Catalisador (pode ser ácido sulfúrico diluído)
     • Tubo de ensaio
     • Rolha com tubo de vidro (para recolher o gás produzido)

   • Procedimento:

     1. Os alunos devem colocar uma pequena quantidade de ácido carboxílico e álcool no tubo de ensaio.
     2. Em seguida, devem adicionar algumas gotas do catalisador.
     3. O tubo de ensaio deve ser fechado com a rolha e o tubo de vidro deve ser imerso em uma solução de bicarbonato de sódio.
     4. Os alunos devem observar a formação de um gás (dióxido de carbono) e o aparecimento de um novo cheiro (o éster).

   • Explicação Teórica:

     1. O professor deve explicar que essa reação é chamada de esterificação, e é uma forma de síntese de ésteres a partir de um ácido carboxílico e um álcool.
     2. Ele deve ressaltar que os ácidos carboxílicos possuem um grupo carboxila (COOH) que reage com o álcool, formando um éster e liberando água.
     3. Além disso, o professor deve explicar que a presença do catalisador acelera a reação, e que o dióxido de carbono é um subproduto da reação.

2. Atividade de Modelagem: Construção de Modelos de Ácidos Carboxílicos (8 - 10 minutos)

   • Materiais Necessários:

     • Peças de modelagem (bolas de isopor de diferentes cores para representar os átomos de carbono, oxigênio e hidrogênio, e palitos de dente para representar as ligações entre eles)

   • Procedimento:

     1. Os alunos devem receber os materiais e a fórmula estrutural de um ácido carboxílico (por exemplo, o ácido acético, CH3COOH).
     2. Eles devem então construir o modelo tridimensional do ácido carboxílico, seguindo a fórmula.
     3. O professor deve circular pela sala, auxiliando os alunos e esclarecendo dúvidas.

   • Explicação Teórica:

     1. O professor deve explicar que os modelos tridimensionais são uma representação visual das moléculas, e que eles ajudam a entender a estrutura das substâncias e a prever suas propriedades e comportamento.
     2. Ele deve ressaltar a importância do grupo carboxila na estrutura dos ácidos carboxílicos, e como isso influencia suas propriedades e reatividade.

3. Atividade de Discussão: Aplicações dos Ácidos Carboxílicos (2 - 3 minutos)

   • Procedimento:

     1. O professor deve apresentar algumas situações do dia a dia em que os ácidos carboxílicos estão presentes, como na produção de alimentos (ácido cítrico em frutas, ácido acético em vinagre), medicamentos (ácido acetilsalicílico na aspirina), e cosméticos (ácido láctico em cremes antienvelhecimento).
     2. Os alunos devem ser incentivados a compartilhar suas próprias observações e experiências, e a discutir a importância dos ácidos carboxílicos na vida cotidiana.

   • Explicação Teórica:

     1. O professor deve reforçar a ideia de que a Química está presente em nosso dia a dia, e que o estudo das substâncias e suas propriedades nos ajuda a entender melhor o mundo ao nosso redor.
     2. Ele deve ressaltar que a compreensão das propriedades e reatividade dos ácidos carboxílicos tem aplicações práticas, como na indústria alimentícia, farmacêutica e de cosméticos.

Retorno (10 - 15 minutos)

1. Discussão em Grupo (5 - 7 minutos)

   • O professor deve reunir os alunos em grupos de no máximo 5 pessoas.
   • Cada grupo deve compartilhar as soluções ou conclusões que chegaram durante as atividades práticas e de modelagem, discutindo as observações feitas e as conexões feitas entre a teoria e a prática.
   • O professor deve incentivar a discussão entre os grupos, permitindo que eles façam perguntas uns aos outros e construam o conhecimento coletivamente.
   • Durante a discussão, o professor deve fazer as devidas conexões com a teoria, reforçando os conceitos aprendidos e corrigindo quaisquer equívocos que possam surgir.

2. Verificação da Aprendizagem (3 - 5 minutos)

   • O professor deve solicitar que os alunos compartilhem o que aprenderam na aula, destacando os principais conceitos, processos e habilidades que foram desenvolvidos.
   • O professor deve fazer perguntas para verificar a compreensão dos alunos, como "O que é um ácido carboxílico?" ou "Como você pode diferenciar um ácido carboxílico de um álcool?".
   • O professor deve fornecer feedback imediato, corrigindo quaisquer erros e reforçando os conceitos corretos, de forma a consolidar a aprendizagem.

3. Reflexão Individual (2 - 3 minutos)

   • O professor deve propor que os alunos reflitam individualmente sobre o que foi aprendido na aula, respondendo a perguntas como:
     1. "Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?"
     2. "Quais questões ainda não foram respondidas?"
   • Os alunos devem ser incentivados a anotar suas reflexões, pois isso pode ser útil para a revisão do conteúdo e para a preparação para a próxima aula.

4. Feedback e Encerramento (1 - 2 minutos)

   • O professor deve agradecer a participação dos alunos e reforçar a importância do estudo dos ácidos carboxílicos.
   • Ele deve também fornecer um feedback geral sobre a aula, destacando os pontos fortes e as áreas que precisam de melhoria.
   • Por fim, o professor deve fazer uma breve Introdução ao tópico da próxima aula, para despertar a curiosidade e o interesse dos alunos.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo do Conteúdo (2 - 3 minutos):

   • O professor deve recapitular os principais pontos abordados durante a aula, incluindo a definição de ácido carboxílico, suas propriedades e reatividade, a nomenclatura e a síntese de ésteres.
   • Ele deve enfatizar a importância do grupo carboxila na estrutura dos ácidos carboxílicos, e como isso influencia suas propriedades e reatividade.
   • Além disso, o professor deve relembrar as aplicações dos ácidos carboxílicos na vida cotidiana, como na indústria alimentícia, farmacêutica e de cosméticos.

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

   • O professor deve destacar como as atividades práticas e de modelagem permitiram aos alunos aplicar e visualizar os conceitos teóricos estudados.
   • Ele deve ressaltar que o estudo dos ácidos carboxílicos não se limita ao ambiente de sala de aula, mas tem aplicações práticas e relevantes em diversos campos da ciência e da indústria.

3. Materiais Extras (1 - 2 minutos):

   • O professor deve sugerir materiais de estudo adicionais para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre ácidos carboxílicos. Isso pode incluir livros didáticos, sites, vídeos educacionais e experimentos simples que podem ser realizados em casa.
   • Ele deve também encorajar os alunos a revisarem seus apontamentos e a tirarem quaisquer dúvidas na próxima aula.

4. Importância do Assunto (1 minuto):

   • Por fim, o professor deve reforçar a importância do estudo dos ácidos carboxílicos, não apenas para a Química, mas também para a compreensão de diversos fenômenos naturais e processos industriais.
   • Ele deve enfatizar que, ao entender as propriedades e reatividade dos ácidos carboxílicos, os alunos estarão melhor preparados para entender e resolver problemas do mundo real, seja na indústria, na pesquisa científica ou em suas vidas cotidianas.