Plano de Aula | Metodologia Ativa | Funções Orgânicas: Funções Sulfonadas

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 etapa de Objetivos é essencial para direcionar o foco dos alunos e do professor para os aspectos mais críticos do estudo das funções sulfonadas orgânicas. Ao definir claramente o que se espera alcançar, esta seção prepara o terreno para uma aprendizagem mais efetiva e engajada, assegurando que tanto os conteúdos teóricos quanto práticos sejam explorados adequadamente. Além disso, os objetivos secundários visam enriquecer a experiência de aprendizagem dos alunos, incentivando-os a aplicar os conhecimentos de forma inovadora e cooperativa.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a reconhecer e diferenciar as principais funções sulfonadas orgânicas, como tiol e tio-éter, através da análise estrutural e funcional.

2. Habilitar os alunos a aplicar corretamente as regras de nomenclatura IUPAC para os compostos sulfurados estudados, fortalecendo a compreensão teórica e prática.

3. Desenvolver a habilidade dos alunos de relacionar a estrutura química das funções sulfonadas com suas propriedades físico-químicas e usos práticos no cotidiano e na indústria.

Objetivos secundários:

1. Estimular o pensamento crítico e a capacidade de associação de conceitos químicos através de exemplos práticos e experimentos simples envolvendo funções sulfonadas.
2. Promover a interação e o trabalho em equipe entre os estudantes durante as atividades práticas, reforçando a importância da colaboração e comunicação eficaz.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A fase de Introdução serve para engajar os alunos com o tema da aula, utilizando situações problema que eles possam enfrentar no mundo real. Isso não só faz com que os alunos vejam a aplicação prática do que estudaram, mas também estimula o pensamento crítico e a curiosidade. A contextualização, por outro lado, conecta os conceitos teóricos com o mundo real, mostrando a importância das funções sulfonadas em diversas aplicações industriais e do dia a dia, aumentando o interesse e a relevância do estudo do tema.

Situações Problema

1. Imagine que você é um pesquisador em uma empresa de cosméticos e deve desenvolver um novo perfume. Como você poderia utilizar compostos com funções sulfonadas orgânicas, como tióis e tio-éteres, para criar fragrâncias únicas que se destacam no mercado?

2. Pense em um cenário de desastre ambiental com vazamento de gases tóxicos. Como compostos com funções sulfonadas poderiam ser usados para neutralizar ou mitigar os efeitos desses gases na atmosfera?

Contextualização

As funções sulfonadas são amplamente utilizadas na indústria de cosméticos, farmacêutica e de polímeros devido às suas propriedades reativas e capacidade de formar ligações fortes. Por exemplo, os tióis são essenciais na formação de ligações dissulfeto, que conferem elasticidade e resistência a proteínas como queratina, usada em produtos para cabelo. Além disso, compostos com funções sulfonadas são cruciais na medicina para tratamentos de intoxicações e como agentes antimicrobianos. Esses exemplos reais ajudam a entender a relevância dos conceitos estudados no cotidiano e na indústria.

Desenvolvimento

Duração: (65 - 75 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é projetada para permitir aos alunos aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos sobre funções sulfonadas de maneira prática e engajada. Trabalhando em grupos, eles são desafiados a resolver problemas reais ou simulados, utilizando compostos com funções sulfonadas de maneira criativa. Esta abordagem não apenas solidifica a compreensão dos conceitos químicos, mas também desenvolve habilidades de trabalho em equipe, pensamento crítico e aplicação de conhecimento em contextos variados e relevantes.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Aromas Mágicos: Criando Perfumes com Funções Sulfonadas

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar o conhecimento sobre funções sulfonadas na prática, criando um produto com aplicações reais e trabalhando em equipe para solucionar problemas.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos serão divididos em grupos de até cinco pessoas para criar um perfume usando compostos com funções sulfonadas. Eles deverão identificar e selecionar os compostos mais adequados, considerando suas propriedades e o tipo de fragrância desejada, e então formular o perfume.

- Instruções:

• Formem grupos de até cinco alunos.

• Revisem as propriedades dos compostos com funções sulfonadas que podem ser usados na fabricação de perfumes.

• Identifiquem o tipo de fragrância que desejam criar (floral, cítrica, amadeirada, etc.).

• Escolham os compostos baseados nas propriedades e no tipo de fragrância desejada.

• Preparem a formulação do perfume, calculando as proporções dos compostos escolhidos.

• Testem o perfume em pequenas quantidades para ajustar a formulação, se necessário.

• Apresentem o perfume criado, explicando a escolha dos compostos e a nomenclatura dos mesmos.

Atividade 2 - Missão Ambiental: Neutralizando Gases Tóxicos

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desenvolver habilidades de aplicação prática de conhecimentos químicos em situações emergenciais e entender o impacto das funções sulfonadas no meio ambiente.

- Descrição: Os alunos, em grupos, assumirão o papel de engenheiros ambientais que precisam desenvolver um método para neutralizar gases tóxicos em um cenário simulado de desastre. Eles usarão compostos com funções sulfonadas para reagir com os gases e criar produtos menos nocivos.

- Instruções:

• Dividam-se em grupos de até cinco alunos.

• Leiam o cenário de desastre fornecido, que descreve o tipo de gás tóxico envolvido e o ambiente afetado.

• Pesquisem e discutam as propriedades dos compostos com funções sulfonadas que podem ser usados para neutralizar os gases.

• Planejem a reação química que irá neutralizar os gases, escolhendo os compostos e calculando as proporções.

• Preparem uma pequena demonstração da reação, se possível, em um ambiente controlado.

• Apresentem o método desenvolvido, explicando o funcionamento e a importância da reação química na neutralização dos gases.

Atividade 3 - O Detetive dos Tióis: Encontrando o Cheiro Desaparecido

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aprimorar a habilidade de identificar compostos através de testes químicos e compreender as propriedades sensoriais dos tióis, além de estimular a comunicação e o trabalho em equipe.

- Descrição: Nesta atividade lúdica, os alunos, em grupos, desempenharão o papel de detetives químicos que precisam identificar qual dos tióis apresentados corresponde ao cheiro perdido de um produto. Eles usarão testes químicos para confirmar suas hipóteses.

- Instruções:

• Organizem-se em grupos de até cinco alunos.

• Recebam um 'caso' onde um produto perdeu seu cheiro original devido a uma reação desconhecida.

• Examinem os tióis fornecidos e realizem testes para identificar qual deles é o composto que dá o aroma original.

• Preparem um relatório detalhado do processo de identificação, incluindo os testes realizados e suas conclusões.

• Apresentem seus resultados e conclusões para a classe, justificando suas escolhas com base nas propriedades dos compostos sulfonados.

Retorno

Duração: (15 - 20 minutos)

A finalidade desta etapa é permitir que os alunos articulem e reflitam sobre o que aprenderam durante as atividades práticas, consolidando o conhecimento adquirido e identificando áreas que podem precisar de mais estudo ou esclarecimento. A discussão em grupo ajuda a desenvolver habilidades de comunicação e argumentação, além de oferecer uma oportunidade para os alunos aprenderem uns com os outros, compartilhando diferentes perspectivas e abordagens.

Discussão em Grupo

Para iniciar a discussão em grupo, o professor deve pedir que cada grupo compartilhe brevemente o que descobriu e quais foram os resultados das atividades práticas. Em seguida, o professor pode facilitar a discussão, encorajando os alunos a comparar e contrastar os resultados obtidos em cada grupo e a refletir sobre como os conceitos teóricos foram aplicados na prática. Pode-se também explorar as dificuldades encontradas e as estratégias utilizadas para superá-las, promovendo um ambiente de aprendizagem colaborativo e de troca de experiências.

Perguntas Chave

1. Quais foram as principais dificuldades encontradas ao aplicar os conceitos teóricos na prática durante as atividades?

2. Como os compostos com funções sulfonadas estudados podem ser aplicados em situações reais fora do laboratório?

3. Houve alguma surpresa nos resultados obtidos que mudou a forma como vocês pensavam sobre as funções sulfonadas?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A Conclusão visa resumir e reforçar os principais pontos abordados durante a aula, garantindo que os alunos tenham uma visão clara e consolidada do conteúdo estudado. Além disso, destaca como a interação entre teoria e prática é essencial para entender e aplicar os conceitos químicos no mundo real, reforçando a importância e a relevância do estudo das funções sulfonadas. Esta etapa também serve para motivar os alunos, mostrando as possibilidades de aplicação dos conhecimentos adquiridos em suas vidas futuras e profissionais.

Resumo

Nesta aula, exploramos as funções sulfonadas, focando nos tióis e tio-éteres. Revisamos suas estruturas, nomenclaturas e propriedades, essenciais para entender suas aplicações práticas. Os alunos puderam praticar a criação de perfumes, a neutralização de gases tóxicos e a identificação de compostos através de atividades práticas, consolidando o aprendizado teórico.

Conexão com a Teoria

A aula de hoje conectou teoria e prática de maneira eficaz, permitindo aos alunos aplicar conceitos químicos em cenários reais e simulados. Através de experimentos e discussões, eles puderam ver como as funções sulfonadas são essenciais em indústrias como cosméticos, farmacêutica e ambiental, reforçando a importância do estudo teórico para a compreensão e aplicação prática.

Fechamento

Compreender as funções sulfonadas é crucial não apenas no contexto acadêmico, mas também na vida cotidiana e na indústria. A capacidade de manipular esses compostos pode levar a inovações em produtos mais seguros e eficazes, além de contribuir para soluções em desafios ambientais e de saúde. Este conhecimento prepara os alunos para futuras carreiras em química e áreas relacionadas.