DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E NATURAIS

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1 DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E NATURAIS ANO LETIVO FÍSICO QUÍMICA PLANIFICAÇÃO 3º CEB (CREB/METAS CURRICULARES) PLANIFICAÇÃO DA DISCIPLINA DE: Físico Química (3º CICLO)

2 CONTRIBUTOS DA FÍSICO - QUÍMICA PARA O DESENVOLVIMENTO DAS - - Competência em Línguas Competência Matemática Competência Científica e Tecnológica DEFINIÇÃO (1) CONTRIBUTOS DA ÁREA (2) Capacidade de, quer na língua portuguesa, quer nas línguas estrangeiras, expressar e interpretar conceitos, pensamentos, sentimentos, factos e opiniões, tanto oralmente como por escrito (ouvir/ver, falar, ler e escrever), e de interagir linguisticamente de forma apropriada e criativa em situações de natureza diversa e em diferentes tipos de contextos. No que diz particularmente respeito às línguas estrangeiras, esta competência integra a competência plurilinguística e a compreensão intercultural. Capacidade de reconhecer e interpretar problemas que surgem em diferentes âmbitos (familiares, sociais ou académicos), de os traduzir em linguagem e contextos matemáticos e de os resolver, adotando procedimentos adequados. Esta competência implica, também, a capacidade de interpretar, formular e comunicar os resultados, bem como uma atitude positiva, baseada no respeito pela verdade, na vontade de encontrar argumentos e na avaliação da respetiva validade. Capacidade de mobilizar conhecimentos, processos e ferramentas para explicar o mundo físico e social, a fim de colocar questões e de lhes dar respostas fundamentadas. A competência em ciências e tecnologia implica a compreensão das mudanças causadas pela atividade humana e a responsabilização de cada indivíduo no exercício da cidadania. No que se refere especificamente à vertente tecnológica, esta competência implica, ainda, a capacidade de aplicar criticamente esses conhecimentos e metodologias para dar resposta às necessidades e aspirações da sociedade contemporânea. Recorrendo a situações-problema e/ou atividades de pesquisa, promover a mobilização de conhecimentos que permitam a seleção e tratamento de informação, tendo em vista a produção, apresentação e/ou discussão de textos em linguagem cientificamente correta. Com base em dados de natureza diversa ou na resolução de problemas, recorrer a estratégias matemáticas, nomeadamente, identificação de formas, interpretação de gráficos, execução de medições rigorosas e resolução de equações, permitindo a compreensão de fenómenos físicos, químicos, biológicos e geológicos. Com base em vivências do quotidiano ou na simulação de situações-problema, promover a exploração conceptual e processual de aspetos físicos, químicos, biológicos e geológicos para favorecer a compreensão da realidade e a ação responsável sobre ela. 2

3 - Competência Cultural e Artística Competência Digital Competência Físico- Motora Competência de Autonomia e Gestão da Aprendizagem DEFINIÇÃO (1) CONTRIBUTOS DA ÁREA (2) Capacidade de compreender a sua própria cultura e as demais, desenvolvendo quer um sentimento de identidade quer o respeito pela diversidade cultural. No que diz particularmente respeito à vertente artística, esta competência implica a capacidade de comunicar e interpretar significados veiculados pelas linguagens das artes, promovendo a sensibilidade estética e o desenvolvimento emocional, valorizando a expressão individual e coletiva e a criação enquanto processo. Capacidade de procurar, processar, avaliar e comunicar informação em diferentes linguagens (verbal, numérica, icónica, visual, gráfica e sonora), suportes (oral, impresso, audiovisual, digital e multimédia) e contextos (familiar, académico e sociocultural), de forma crítica, responsável e eficiente. Esta competência implica o reconhecimento do papel e oportunidades proporcionadas pelas Tecnologias de Informação e Comunicação na vivência quotidiana, bem como o respeito pelas normas de conduta consensualizadas socialmente para regular a sua criação e utilização. Capacidade de relacionar harmoniosamente o corpo com o espaço numa perspetiva pessoal e interpessoal, adotando estilos de vida saudável e ambientalmente responsáveis. Esta competência implica a apropriação de conhecimentos, habilidades técnicas e atitudes relacionados com a atividade física, com a promoção da qualidade de vida. Conjunto de capacidades e atitudes que permite o desenvolvimento equilibrado do autoconceito, a tomada de decisões e a ação responsável. Esta competência implica, também, a análise, a gestão e a avaliação da ação individual e coletiva em vários domínios, incluindo a própria aprendizagem. Permite, ainda, a definição de projetos adequados aos contextos. No que se refere especificamente à gestão da aprendizagem, esta competência está associada à capacidade de auto-organização do Através da análise de textos e/ou documentos históricos, utilizar a história da ciência e da humanidade a fim de reconhecer a ciência como um empreendimento humano. Através da elaboração de trabalhos escritos, de situações que envolvam a utilização de sensores e software educativo, promover o uso das TIC para que o aluno seja capaz de recolher, analisar, produzir e divulgar informação científica. Com base em atividades práticas e/ou laboratoriais e, quando oportuno, experimentais, promover a manipulação de instrumentos/materiais laboratoriais de modo a que o aluno desenvolva a sua destreza motora. Através da conceção de projetos, mesmo que de forma orientada, responsabilizar o aluno pela realização de atividades de forma a contribuir para o desenvolvimento da sua autonomia, organização e autorregulação das aprendizagens. 3

4 - Competência Social e de Cidadania DEFINIÇÃO (1) CONTRIBUTOS DA ÁREA (2) estudo e à mobilização de estratégias cognitivas e metacognitivas e de atitudes sócio afetivas nos processos de autorregulação - planificação, monitorização e avaliação - da aprendizagem, isto é, aprender a aprender. Capacidade de conhecer, valorizar e respeitar os outros e o mundo, procurando uma harmonização entre direitos, interesses, necessidades e identidades individuais e coletivas. O desenvolvimento desta competência implica, ainda, a capacidade de participar de forma eficaz e construtiva em diferentes contextos relacionais, cooperando com os outros, exercendo direitos e deveres de forma crítica, responsável e solidária e resolvendo conflitos quando necessário, num quadro de defesa dos valores democráticos que garantem a vida em comum. Através do trabalho cooperativo e/ou debates sobre temas polémicos e atuais, estimular a capacidade de argumentação e respeito pela diferença, de modo a que o aluno possa intervir socialmente de forma cientificamente fundamentada, responsável e tolerante. (1) Adaptado da Recomendação do Parlamento Europeu e do Conselho, de Dezembro de 2006, sobre as competências essenciais para a aprendizagem ao longo da vida (JO L 394 de ) e do Relatório Intercalar Conjunto de 2010 do Conselho da Europa e da Comissão Europeia sobre a aplicação do programa de trabalho Educação e Formação para (2) A especificar em cada turma no âmbito do PCT. 4

5 Terra no espaço / Terra em transformação ESPAÇO - Compreensão global da constituição e caracterização do Universo e do sistema Solar e da posição que a Terra ocupa no Universo. - Compreensão que o conhecimento sobre o Universo se deve a sucessivas teorias científicas, muitas vezes contraditórias e polémicas. - Reconhecimento da importância de se interrogar sobre as características do Universo e sobre as explicações da Ciência e da Tecnologia - Universo 1. Conhecer e compreender a constituição do Universo, localizando a Terra, e reconhecer o papel da observação e dos instrumentos na nossa perceção do Universo. 1.1 Distinguir vários corpos celestes (planetas, estrelas e sistemas planetários; enxames de estrelas, galáxias e enxames de galáxias). 1.2 Indicar o modo como os corpos celestes se organizam, localizando a Terra. 1.3 Indicar qual é a nossa galáxia (Galáxia ou Via Láctea), a sua forma e a localização do Sol nela. 1.4 Indicar o que são constelações e dar exemplos de constelações visíveis no hemisfério Norte (Ursa Maior e Ursa Menor) e no hemisfério Sul (Cruzeiro do Sul). 1.5 Associar a estrela Polar à localização do Norte no hemisfério Norte e explicar como é possível localizála a partir da Ursa Maior. 1.6 Indicar que a luz emitida pelos corpos celestes pode ser detetada ou não pelos nossos olhos (luz visível ou invisível). 1.7 Identificar Galileu como pioneiro na utilização do - Atendendo a que os alunos, de uma forma geral, possuem algum conhecimento e demonstram curiosidade sobre o assunto, o professor pode introduzir a questão O que conhecemos hoje acerca do Universo? e recorrer às ideias expressas para abordar conceitos como galáxia, estrela, planeta, sistema planetário, buraco negro, constelação, espaço vazio e quasar. - Visualização de documentário. CC1, CC3, CC4 5

6 relativamente aos fenómenos que lhes estão associados. - Compreensão global da constituição e caracterização do Sistema Solar. - Reconhecimento do interesse da construção de modelos, usando escalas adequadas, para a melhor compreensão da constituição e características do Sistema Solar. telescópio na observação do céu (descobertas do relevo na Lua, fases de Vénus e satélites de Júpiter). 1.8 Caracterizar os modelos geocêntrico e heliocêntrico, enquadrando-os historicamente (contributos de Ptolomeu, Copérnico e Galileu). 1.9 Identificar a observação por telescópios (de luz visível e não visível, em terra e em órbita) e as missões espaciais (tripuladas e não tripuladas) como meios essenciais para conhecer o Universo Dar exemplos de agências espaciais (ESA e NASA), de missões tripuladas (missões Apolo e Estação Espacial Internacional) e não tripuladas (satélites artificiais e sondas espaciais) e de observatórios no solo (ESO) Identificar a teoria do Big Bang como descrição da origem e evolução do Universo e indicar que este está em expansão desde a sua origem. - Considerando trabalhos desenvolvidos pelos cientistas ao longo dos tempos, o professor pode promover um debate sobre Como se tornou possível o conhecimento do Universo?, ilustrando episódios da História da Ciência. - Exploração de diapositivos. - Atividades de consolidação de conhecimentos. CC1, CC3,, CC1, CC3, CC4 - Compreensão das características da Terra, comparando-as com as dos outros planetas do Sistema Solar, que a tornam um planeta com vida. - Identificação das causas e de - Distâncias no Universo 2. Conhecer algumas distâncias no Universo e utilizar unidades de distância adequadas às várias escalas do Universo Converter medidas de distância e de tempo às respetivas unidades do SI Representar números grandes com potências de - Sugere-se a apresentação de algumas imagens e/ou objetos do quotidiano e solicitar aos alunos que 6

7 consequências dos corpos celestes. - Apresentação das principais características dos planetas do Sistema Solar. - Reconhecimento da necessidade de trabalhar com unidades específicas, tendo em conta as distâncias do Universo. - Utilização de escalas adequadas para a representação do Sistema Solar. base dez e ordená-los Indicar o significado de unidade astronómica (UA), converter distâncias em UA a unidades SI (dado o valor de 1 UA em unidades SI) e identificar a UA como a unidade mais adequada para medir distâncias no Sistema Solar Construir um modelo de Sistema Solar usando a UA como unidade e desprezando as dimensões dos diâmetros dos planetas Interpretar o significado da velocidade da luz, conhecido o seu valor Interpretar o significado de ano-luz (a.l.), determinando o seu valor em unidades SI, converter distâncias em a.l. a unidades SI e identificar o a.l. como a unidade adequada para exprimir distâncias entre a Terra e corpos fora do Sistema Solar. estimem o seu comprimento. Ao alargar a referência a distâncias entre objetos, cidades, países, planetas, etc., os alunos irão perceber a necessidade de usar as unidades adequadas para cada situação. Explorar a necessidade de usar a unidade astronómica. - Projetar imagens de estrelas e outros corpos celestes, que se encontrem além do Sistema Solar, fazer referência à distância que se encontram da Terra e explorar a necessidade de usar o ano-luz como unidade. - Atividades de consolidação de conhecimentos. CC3, CC4, - Reconhecimento dos fenómenos que ocorrem na Terra e que resultam da interação no sistema Sol, Terra e Lua. - Sistema Solar 3. Conhecer e compreender o Sistema Solar, aplicando os conhecimentos adquiridos Relacionar a idade do Universo com a idade do Sistema Solar Identificar os tipos de astros do Sistema Solar Distinguir planetas, satélites de planetas e planetas - Uma atividade inicial para ter em atenção as ideias dos alunos consiste em solicitar-lhes a realização de mapas de conceitos CC2, CC3, CC4, 7

8 - Reconhecimento da importância da explicação da Ciência e da Tecnologia relativamente aos fenómenos relacionados com o sistema Sol, Terra e Lua. - Compreensão de que os planetas descrevem trajetórias elípticas à volta do Sol e a diferentes velocidades. - Compreensão, a partir da noção de força gravitacional, da razão pela qual os planetas giram em volta do Sol e a Lua não cai para a Terra. anões Indicar que a massa de um planeta é maior do que a dos seus satélites Indicar que as órbitas dos planetas do Sistema Solar são aproximadamente circulares Ordenar os planetas de acordo com a distância ao Sol e classificá-los quanto à sua constituição (rochosos e gasosos) e localização relativa (interiores e exteriores) Definir períodos de translação e de rotação de um astro Indicar que o Sol é o astro de maior tamanho e massa do Sistema Solar, que tem movimentos de translação em torno do centro da Galáxia e de rotação em torno de si próprio Interpretar informação sobre planetas contida em tabelas, gráficos ou textos, identificando semelhanças e diferenças, relacionando o período de translação com a distância ao Sol e comparando a massa dos planetas com a massa da Terra Distinguir asteroides, cometas e meteoroides Identificar, numa representação do Sistema Solar, os planetas, a cintura de asteroides e a cintura de Kuiper Associar a expressão «chuva de estrelas» a meteoros e explicar a sua formação, assim como a relevância da atmosfera de um planeta na sua proteção. partindo de termos como Sol, satélites naturais, planetas, estrelas, Lua, atmosfera, meteoros, cometas, órbita, Vénus, etc. A seguir, estes podem comparar o seu mapa com o dos colegas. Solicitar aos alunos desenhos sobre o Sistema Solar, e distribuí-los pela turma para cada um interpretar o desenho de um colega, é outra atividade possível. - Sugere-se a realização de pesquisas que resultem das questões e curiosidades dos alunos. A recolha e organização de dados sobre as dimensões, o tipo de atmosfera, a distância ao Sol, a duração de uma volta completa (quer em torno do eixo, quer em relação ao Sol), os satélites naturais, a massa, ou a temperatura média dos planetas, são exemplos a considerar. Para a comunicação dos resultados é fundamental incentivar o uso de diferentes suportes (apresentação em computador, cartaz, jornal). - Atividades de consolidação de CC2, CC3, 8

9 3.13. Concluir que a investigação tem permitido a descoberta de outros sistemas planetários para além do nosso, contendo exoplanetas, os quais podem ser muito diferentes dos planetas do Sistema Solar. conhecimentos. - Utilização, sempre que possível, de todos os recursos disponibilizados pelo manual virtual. - A Terra, a Lua e forças gravíticas 4. Conhecer e compreender os movimentos da Terra e da Lua Indicar o período de rotação da Terra e as consequências da rotação da Terra Medir o comprimento de uma sombra ao longo do dia, traçar um gráfico desse comprimento em função do tempo e relacionar esta experiência com os relógios de sol Explicar como nos podemos orientar pelo Sol à nossa latitude Indicar o período de translação da Terra e explicar a existência de anos bissextos Interpretar as estações do ano com base no movimento de translação da Terra e na inclinação do seu eixo de rotação relativamente ao plano da órbita Identificar, a partir de informação fornecida, planetas do Sistema Solar cuja rotação ou a inclinação do seu eixo de rotação não permite a existência de - Para estudar as interações Terra, Lua e Sol, o recurso à simulação com material experimental e com programas de computador é uma sugestão que se apresenta para explorar os movimentos da Terra (movimentos de rotação e de translação) de modo a explicar a sucessão dos dias e das noites, os anos bissextos, as estações do ano, as fases da Lua e os eclipses da Lua e do Sol. - Outras simulações possibilitam visualizar o movimento simultâneo dos planetas e satélites, o que é fundamental para os alunos o descreverem. CC1, CC3, CC5 9

10 estações do ano Associar os equinócios às alturas do ano em que se iniciam a primavera e o outono e os solstícios às alturas do ano em que se inicia o verão e o inverno Identificar, num esquema, para os dois hemisférios, os solstícios e os equinócios, o início das estações do ano, os dias mais longo e mais curto do ano e as noites mais longa e mais curta do ano Identificar a Lua como o nosso único satélite natural, indicar o seu período de translação e de rotação e explicar por que razão, da Terra, se vê sempre a mesma face da Lua Interpretar, com base em representações, as formas como vemos a Lua, identificando a sucessão das suas fases nos dois hemisférios Associar os termos sombra e penumbra a zonas total ou parcialmente escurecidas, respetivamente Interpretar a ocorrência de eclipses da Lua (total, parcial, penumbral) e do Sol (total, parcial, anular) a partir de representações, indicando a razão da não ocorrência de eclipses todos os meses. - Debate com os alunos. - Exploração de diapositivos. - Atividades de consolidação de conhecimentos. - Utilização, sempre que possível, de todos os recursos disponibilizados pelo manual virtual. CC1, CC3,, CC1, CC3, CC4 10

11 5. Compreender as ações do Sol sobre a Terra e da Terra sobre a Lua e corpos perto da superfície terrestre, reconhecendo o papel da força gravítica Caracterizar uma força pelos efeitos que ela produz, indicar a respetiva unidade no SI e representar a força por um vetor Indicar o que é um dinamómetro e medir forças com dinamómetros, identificando o valor da menor divisão da escala e o alcance do aparelho Concluir, usando a queda de corpos na Terra, que a força gravítica se exerce à distância e é sempre atrativa Representar a força gravítica que atua num corpo em diferentes locais da superfície da Terra Indicar que a força gravítica exercida pela Terra sobre um corpo aumenta com a massa deste e diminui com a distância ao centro da Terra Associar o peso de um corpo à força gravítica que o planeta exerce sobre ele e caracterizar o peso de um corpo num dado local Distinguir peso de massa, assim como as respetivas unidades SI Concluir, a partir das medições do peso de massas marcadas, que as grandezas peso e massa são diretamente proporcionais. - O estudo da força pode ser introduzido recorrendo aos alunos para simularem a aplicação de forças, e questioná-los sobre o que observariam noutras situações, caso as forças fossem aplicadas noutro sentido ou noutra direção. A partir dessas situações, explicar a noção de grandeza vetorial e como se caracteriza um vetor. - Pode-se explorar diferentes situações onde sejam evidenciadas forças de contacto e à distância. - Colocar aos alunos a questão: Porque caem os corpos, à superfície da Terra, para a Terra? e orientá-los de modo a que caraterizem a força que faz com que os corpos caiam para a Terra: introduzir a noção de força gravítica e porque se mantêm os planetas em órbita. CC1, CC3,, CC1, CC3, CC4 11

12 5.9. Indicar que a constante de proporcionalidade entre peso e massa depende do planeta e comparar os valores dessa constante à superfície da Terra e de outros planetas a partir de informação fornecida Aplicar, em problemas, a proporcionalidade direta entre peso e massa, incluindo a análise gráfica Indicar que a Terra e outros planetas orbitam em torno do Sol e que a Lua orbita em torno da Terra devido à força gravítica Indicar que a física estuda, entre outros fenómenos do Universo, os movimentos e as forças. - Debate com os alunos. - Exploração de diapositivos. - Atividades de consolidação de conhecimentos. - Utilização, sempre que possível, de todos os recursos disponibilizados pelo manual virtual. CC1, CC3,, CC1, CC3, CC4 MATERIAIS - Reconhecimento da diversidade de materiais, seres vivos e fenómenos existentes na Terra é essencial para a vida no planeta. - Classificação dos materiais existentes na Terra utilizando critérios diversificados. - Constituição do mundo material 1. Reconhecer a enorme variedade de materiais com diferentes propriedades e usos, assim como o papel da química na identificação e transformação desses materiais Identificar diversos materiais e alguns critérios para a sua classificação Concluir que os materiais são recursos limitados e que é necessário usá-los bem, reutilizando-os e reciclando-os Identificar, em exemplos do dia-a-dia, materiais - Partindo de exemplos de materiais utilizados no dia-a-dia e indicados pelos alunos sugere-se a realização de atividades de classificação onde os alunos definem e utilizam diferentes critérios. Por exemplo, a CC1, CC3,, 12

13 - Reconhecimento da existência de unidades estruturais comuns, apesar da diversidade de características e propriedades existentes no mundo material. fabricados que não existem na Natureza Indicar a química como a ciência que estuda as propriedades e transformações de todos os materiais. classificação em materiais naturais e em manufaturados (aço, vidro, cerâmica, madeira, plásticos) pode ser abordada em termos de necessidade de utilização. - Compreensão das transformações que contribuem para a dinâmica da Terra e das suas consequências a nível ambiental e social. - Reconhecimento da contribuição da Ciência para a compreensão da diversidade e das transformações que ocorrem na Terra. - Substâncias e misturas 2. Compreender a classificação dos materiais em substâncias e misturas Indicar que os materiais são constituídos por substâncias que podem existir isoladas ou em misturas Classificar materiais como substâncias ou misturas a partir de descrições da sua composição, designadamente em rótulos de embalagens Distinguir o significado de material "puro" no dia a dia e em química (uma só substância) Concluir que a maior parte dos materiais que nos rodeiam são misturas Classificar uma mistura pelo aspeto macroscópico em mistura homogénea ou heterogénea e dar exemplos de ambas Distinguir líquidos miscíveis de imiscíveis Indicar que uma mistura coloidal parece ser homogénea quando observada macroscopicamente, mas que, quando observada ao microscópio ou outros instrumentos de - Atividades experimentais que possibilitem uma classificação de materiais. - Análise de rótulos de diferentes materiais. - Observação de diferentes materiais e classificação em misturas homogéneas e heterogéneas. Posterior análise de rótulos de diferentes materiais, misturas homogéneas e heterogéneas. - Atividades de consolidação de conhecimentos. - Utilização, sempre que possível, de CC1, CC3, CC5 13

14 ampliação, mostra-se heterogénea Concluir, a partir de observação, que, em certas misturas coloidais, se pode ver o trajeto da luz visível. todos os recursos disponibilizados pelo manual virtual. 3. Caracterizar, qualitativa e quantitativamente, uma solução e preparar laboratorialmente, em segurança, soluções aquosas de uma dada concentração, em massa Associar o termo solução à mistura homogénea (sólida, líquida ou gasosa), de duas ou mais substâncias, em que uma se designa por solvente e a(s) outra(s) por soluto(s) Identificar o solvente e o(s) soluto(s), em soluções aquosas e alcoólicas, a partir de rótulos de embalagens de produtos (soluções) comerciais Distinguir composições qualitativa e quantitativa de uma solução Associar a composição quantitativa de uma solução à proporção dos seus componentes Associar uma solução mais concentrada àquela em que a proporção soluto solvente é maior e uma solução mais diluída àquela em que essa proporção é menor Concluir que adicionar mais solvente a uma solução significa diluí-la. - Promover a realização de atividades, com materiais familiares aos alunos organizados em grupos de trabalho, para abordar conceitos relacionados a concentração de uma solução (massa, volume, solução concentrada, solução diluída, diluição, solução saturada e solubilidade). - Determinação do valor da concentração das soluções preparadas pelos alunos. - Exploração de diapositivos. CC1, CC3, CC4 CC1, CC3,, CC1, CC3, CC4 14

15 3.7. Definir a concentração, em massa, e usá-la para determinar a composição quantitativa de uma solução Identificar material e equipamento de laboratório mais comum, regras gerais de segurança e interpretar sinalização de segurança em laboratórios Identificar pictogramas de perigo usados nos rótulos das embalagens de reagentes de laboratório e de produtos comerciais Selecionar material de laboratório adequado para preparar uma solução aquosa a partir de um soluto sólido Identificar e ordenar as etapas necessárias à preparação, em laboratório, de uma solução aquosa, a partir de um soluto sólido Preparar laboratorialmente uma solução aquosa com uma determinada concentração, em massa, a partir de um soluto sólido. - Atividades de consolidação de conhecimentos. - Utilização, sempre que possível, de todos os recursos disponibilizados pelo manual virtual. - Propriedades físicas e químicas dos materiais 4. Reconhecer propriedades físicas e químicas das substâncias que as permitem distinguir e identificar Definir ponto de fusão como a temperatura a que uma substância passa do estado sólido ao estado - Sugere-se que os alunos analisem amostras de várias substâncias e 15

16 líquido, a uma dada pressão Indicar que, para uma substância, o ponto de fusão é igual ao ponto de solidificação, à mesma pressão Definir ebulição como a passagem rápida e tumultuosa de um líquido ao estado de vapor Definir ponto de ebulição como a temperatura à qual uma substância líquida entra em ebulição, a uma dada pressão Concluir que a vaporização também ocorre a temperaturas inferiores à de ebulição Identificar o líquido mais volátil por comparação de pontos de ebulição Indicar os pontos de ebulição e de fusão da água, à pressão atmosférica normal Concluir qual é o estado físico de uma substância, a uma dada temperatura e pressão, dados os seus pontos de fusão e de ebulição a essa pressão Indicar que, durante uma mudança de estado físico de uma substância, a temperatura permanece constante, coexistindo dois estados físicos Construir gráficos temperatura-tempo a partir de dados registados numa tabela Interpretar gráficos temperatura-tempo para materiais, identificando estados físicos e temperaturas de fusão e de ebulição Definir massa volúmica (também denominada densidade) de um material e efetuar cálculos com procurem descrevê-las com base em diferentes propriedades. - Colocar em debate a questão: Que propriedades permitem distinguir as diferentes substâncias? e introduzir o conceito de propriedades características das substâncias. - Projetar imagens e recorrer a ideias dos alunos para mostrar que os materiais se podem encontrar em diferentes estados físicos e que, através de aquecimento ou arrefecimento, os materiais podem mudar de estado, sem alterar as suas propriedades químicas, abordando os conceitos relacionados com as mudanças de estado físico. - Sugere-se a organização dos alunos em grupos de trabalho aquecerem duas amostras de água, uma no estado sólido e outra no estado líquido e registarem os valores de temperatura numa tabela, de minuto a minuto. - Explorar com os alunos o que está CC1, CC3,, CC1, CC3,, 16

17 base na definição Descrever técnicas básicas para determinar a massa volúmica que envolvam medição direta do volume de um líquido ou medição indireta do volume de um sólido (usando as respetivas dimensões ou por deslocamento de um líquido) Medir a massa volúmica de materiais sólidos e líquidos usando técnicas laboratoriais básicas Indicar que o valor da massa volúmica da água à temperatura ambiente e pressão normal é cerca de 1 g/cm Identificar o ponto de fusão, o ponto de ebulição e a massa volúmica como propriedades físicas características de uma substância, constituindo critérios para avaliar a pureza de um material Identificar amostras desconhecidas recorrendo a valores tabelados de pontos de fusão, pontos de ebulição e massa volúmica Identificar o comportamento excecional da água (massas volúmicas do gelo e da água líquida e presença na natureza dos três estados físicos), relacionando esse comportamento com a importância da água para a vida Indicar vantagens (como portabilidade, rapidez, facilidade de utilização, custo) e limitações (como menor rigor, falsos positivos ou falsos negativos) de testes químicos rápidos (colorimétricos) disponíveis em kits. a acontecer a cada uma das amostras e representar graficamente a variação de temperatura de cada uma delas ao longo do tempo. Abordar os conceitos de ponto de fusão e ponto de ebulição. - Observar tabelas com pontos de fusão e de ebulição de diversas substâncias do manual e questionar os alunos acerca dos estados físicos de algumas dessas substâncias a temperaturas diferentes. - Projetar, para análise e interpretação, tabelas com valores de densidade de diferentes substâncias recorrendo ao manual interativo. - Exploração de diapositivos. - Atividades de consolidação de conhecimentos. - Utilização, sempre que possível, de todos os recursos disponibilizados pelo manual virtual. CC1, CC3, CC5 CC1, CC3, CC4 CC1, CC3, CC4 17

18 4.20. Descrever os resultados de testes químicos simples para detetar substâncias (água, amido, dióxido de carbono) a partir da sua realização laboratorial Justificar, a partir de informação selecionada, a relevância da química analítica em áreas relacionadas com a nossa qualidade de vida, como segurança alimentar, qualidade ambiental e diagnóstico de doenças. - Separação das substâncias de uma mistura 5. Conhecer processos físicos de separação e aplicá-los na separação de componentes de misturas homogéneas e heterogéneas usando técnicas laboratoriais Identificar técnicas de separação aplicáveis a misturas heterogéneas: decantação; filtração; peneiração; centrifugação; separação magnética Identificar técnicas de separação aplicáveis a misturas homogéneas: destilação simples; cristalização Identificar aplicações de técnicas de separação dos componentes de uma mistura no tratamento de resíduos, na indústria e em casa Descrever técnicas laboratoriais básicas de separação, indicando o material necessário: decantação sólido-líquido; decantação líquidolíquido; filtração por gravidade; centrifugação; - Sugere-se a preparação de misturas de diferentes substâncias, familiares aos alunos e, numa primeira fase, pedir aos alunos que prevejam como se devem separar os componentes dessas misturas. - Numa segunda fase, organizar os alunos em grupos de trabalho, e fornecer-lhes misturas para que eles realizem a separação dos componentes dessas misturas, CC1, CC3, CC5 18

19 separação magnética; cristalização; destilação simples Selecionar o(s) processo(s) de separação mais adequado(s) para separar os componentes de uma mistura, tendo em conta a sua constituição e algumas propriedades físicas dos seus componentes Separar os componentes de uma mistura usando as técnicas laboratoriais básicas de separação, na sequência correta Concluir que a água é um recurso essencial à vida que é necessário preservar, o que implica o tratamento físico-químico de águas de abastecimento e residuais. debatendo os métodos mais adequados a utilizar, os materiais necessários e por fim realizando a atividade experimental. - Promover pesquisas sobre métodos físicos de separação. - Promover um debate sobre a importância da água na existência de Vida na Terra. CC1, CC3,, - Transformações físicas e químicas 6. Reconhecer transformações físicas e químicas e concluir que as transformações de substâncias podem envolver absorção ou libertação de energia Associar transformações físicas a mudanças nas substâncias sem que outras sejam originadas Identificar mudanças de estado físico e concluir que são transformações físicas. - Sugere-se a realização de algumas demonstrações experimentais e/ ou visualização de pequenos filmes como o aquecer água, cortar um CC3, CC4, CC5 19

20 6.3. Explicar o ciclo da água referindo as mudanças de estado físico que nele ocorrem Associar transformações químicas à formação de novas substâncias, identificando provas dessa formação Identificar, no laboratório ou no dia a dia, transformações químicas Identificar, no laboratório ou no dia a dia, ações que levam à ocorrência de transformações químicas: aquecimento, ação mecânica, ação da eletricidade ou incidência de luz Distinguir reagentes de produtos de reação e designar uma transformação química por reação química Descrever reações químicas usando linguagem corrente e representá-las por equações de palavras Justificar, a partir de informação selecionada, a importância da síntese química na produção de novos e melhores materiais, de uma forma mais económica e ecológica. papel, fundir um pedaço de gelo, dissolver sal em água e depois aquecer até obter novamente o sal, a fim de explicar o conceito de transformação física. - Da mesma forma, realizar demonstrações e/ ou visualização de pequenos filmes de transformações químicas, como: a reação do magnésio com ácido clorídrico; a reação do nitrato de prata ou chumbo com iodeto de potássio; a caramelização de açúcar; a combustão do magnésio, para que os alunos constatem que existem evidências da ocorrência de reações químicas (libertação de gases; variação da temperatura; mudança de cor; formação de um sólido; cheiro característico; formação de chama). - Atividades de consolidação de conhecimentos. CC3, CC4, CC5 20

21 ENERGIA - Compreensão da importância das medições, classificações e das representações como forma de olhar para o mundo perante a sua diversidade e complexidade. - Compreensão das transformações que contribuem para a dinâmica da Terra e das suas consequências a nível ambiental e social. - Reconhecimento da contribuição da Ciência para a compreensão da diversidade e das transformações que ocorrem na Terra. - Fontes e formas de energia e transferências de energia 1. Reconhecer que a energia está associada a sistemas, que se transfere conservando-se globalmente, que as fontes de energia são relevantes na sociedade e que há vários processos de transferência de energia Definir sistema físico e associar-lhe uma energia (interna) que pode ser em parte transferida para outro sistema Identificar, em situações concretas, sistemas que são fontes ou recetores de energia, indicando o sentido de transferência da energia e concluindo que a energia se mantém na globalidade Indicar a unidade SI de energia e fazer conversões de unidades (joules e quilojoules; calorias e quilocalorias) Concluir qual é o valor energético de alimentos a partir da análise de rótulos e determinar a energia fornecida por uma porção de alimento Identificar fontes de energia renováveis e não renováveis, avaliar vantagens e desvantagens da sua utilização na sociedade atual e as respetivas consequências na sustentabilidade da Terra, interpretando dados sobre a sua utilização em gráficos ou tabelas Medir temperaturas usando termómetros (com - O professor pode iniciar este domínio colocando, por exemplo as questões: O que é a energia? Como se manifesta?. Após ouvir as suas respostas, pode abordar o conceito de sistema (aberto, fechado e isolado) e o princípio de conservação de energia. - Colocar aos alunos a questão: Onde vamos buscar a energia necessária para sobrevivermos? e apresentar rótulos de diversos alimentos para analisar e interpretar, permitindo abordar o valor energético dos alimentos e os diferentes tipos de unidades em que se expressa a energia. - Colocar aos alunos a questão: Que outras fontes de energia conhecem? CC1, CC3,, CC3, CC4, CC5 21

22 escalas em graus Celsius) e associar a temperatura à maior ou menor agitação dos corpúsculos submicroscópicos Associar o calor à energia transferida espontaneamente entre sistemas a diferentes temperaturas Definir e identificar situações de equilíbrio térmico Identificar a condução térmica como a transferência de energia que ocorre principalmente em sólidos, associar a condutividade térmica dos materiais à rapidez com que transferem essa energia e dar exemplos de bons e maus condutores térmicos no dia a dia Explicar a diferente sensação de quente e frio ao tocar em materiais em equilíbrio térmico Identificar a convecção térmica como a transferência de energia que ocorre em líquidos e gases, interpretando os sentidos das correntes de convecção Identificar a radiação como a transferência de energia através da propagação de luz, sem a necessidade de contacto entre os corpos Identificar processos de transferência de energia no dia a dia ou em atividades no laboratório Justificar, a partir de informação selecionada, critérios usados na construção de uma casa que maximizem o aproveitamento da energia recebida e minimizem a energia transferida para o exterior. E registar as respostas no quadro, em seguida classificar essas fontes de energia em renovável ou não renovável, primária ou secundária. A cada fonte de energia associar o tipo de energia. - Explicar aos alunos que os diversos tipos de energia são manifestações das formas de energia potencial e cinética. - Mostrar alguns sistemas simples e esquematizar as transferências e transformações de energia que neles ocorrem. - Debater com os alunos a importância de utilizar materiais maus condutores de calor na construção das casas. - Exploração de diapositivos. - Trabalho de pesquisa - Atividades de consolidação de conhecimentos. CC1, CC3, CC5 CC1, CC3, CC5 CC1, CC3, CC4 22

23 Sustentabilidade na Terra Conhecimento das aplicações da tecnologia na música, nas telecomunicações, na pesquisa de novos materiais. Reconhecimento de que a intervenção humana na Terra, ao nível da exploração, transformação e gestão sustentável dos recursos, exige conhecimento científico e tecnológico em diferentes áreas. Discussão sobre as implicações do progresso SOM Produção e propagação do som Som 1. Conhecer e compreender a produção e a propagação do som. 1.1 Indicar que uma vibração é o movimento repetitivo de um corpo, ou parte dele, em torno de uma posição de equilíbrio. 1.2 Concluir, a partir da observação, que o som é produzido por vibrações de um material (fonte sonora) e identificar as fontes sonoras na voz humana e em aparelhos musicais. 1.3 Definir frequência da fonte sonora, indicar a sua unidade SI e determinar frequências nessa unidade. 1.4 Indicar que o som se propaga em sólidos, líquidos e gases com a mesma frequência da respetiva fonte sonora, mas não se propaga no vácuo. 1.5 Explicar que a transmissão do som no ar se deve à propagação do movimento vibratório em sucessivas camadas de ar, surgindo, alternadamente, zonas de menor densidade do ar (zonas de rarefação, com menor pressão) e - Apresentar notícias sobre o som e a luz realçando a importância da Física. - Indicar fontes sonoras que produzem sons musicais; como por exemplo instrumentos musicais, e outras que produzem diferentes tipos de sons, entre os quais ruídos (lâmina metálica, elástico esticado; diapasão, cordas vocais, etc). - Utilizar instrumentos musicais (tambor, xilofone, flauta, guitarra, viola) para classificá-los (percussão, sopro ou cordas), atendendo ao modo como os sons são produzidos. - Pesquisar sobre os instrumentos musicais usados em diferentes regiões do país e ao longo dos séculos, reconhecendo a influência CC1, CC3, 23

24 científico e tecnológico na rentabilização dos recursos. Divulgação de medidas que contribuam para a Sustentabilidade na Terra. Compreensão da importância do conhecimento científico e tecnológico na explicação e resolução de situações que contribuam para a sustentabilidade da vida na Terra. Reconhecimento da intervenção humana na Terra afeta os indivíduos, a sociedade e o ambiente e que coloca questões de natureza social e ética. Som e ondas zonas de maior densidade do ar (zonas de compressão, com maior pressão). 1.6 Explicar que, na propagação do som, as camadas de ar não se deslocam ao longo do meio, apenas transferem energia de umas para outras. 1.7 Associar a velocidade do som num dado material com a rapidez com que ele se propaga, interpretando o seu significado através da expressão v=d/δt. 1.8 Interpretar tabelas de velocidade do som em diversos materiais ordenando valores da velocidade de propagação do som nos sólidos, líquidos e gases. 1.9 Definir acústica como o estudo do som. 2. Compreender fenómenos ondulatórios num meio material como a propagação de vibrações mecânicas nesse meio, conhecer grandezas físicas características de ondas e reconhecer o som como onda. 2.1 Concluir, a partir da produção de ondas na água, numa corda ou numa mola, que uma onda resulta da propagação de uma vibração. 2.2 Identificar, num esquema, a amplitude de vibração em ondas na água, numa corda ou da tecnologia. - Apresentar um esquema com as condições necessárias para que possa haver som. - Utilizar uma mola em hélice para produzir ondas longitudinais e transversais. - Identificar situações nas quais o som se propague nos sólidos, nos líquidos e nos gases. - Analisar a propagação do som em diferentes meios (sólido, liquido e gasoso). - Determinar a velocidade do som a partir da distância da fonte sonora ao recetor e do tempo que se demora a ouvir o estrondo. - Analisar uma tabela para comparar a velocidade de propagação do som em vários meios e com a temperatura. - Realizar experiências no vácuo de CC1, CC3, CC1, CC3,, CC1, CC3,, CC1, CC3, 24

25 numa mola. 2.3 Indicar que uma onda é caracterizada por uma frequência igual à frequência da fonte que origina a vibração. 2.4 Definir o período de uma onda, indicar a respetiva unidade SI e relacioná-lo com a frequência da onda. 2.5 Relacionar períodos de ondas em gráficos que mostrem a periodicidade temporal de uma qualquer grandeza física, assim como as frequências correspondentes. 2.6 Indicar que o som no ar é uma onda de pressão (onda sonora) e identificar, num gráfico pressão-tempo, a amplitude (da pressão) e o período. forma a permitir mostrar que o som precisa de um meio material para se propagar. - Apresentar e analisar imagens com fenómenos ondulatórios. - Mostrar e analisar a representação gráfica de uma onda. - Referir que a representação gráfica de uma onda periódica permite determinar as suas características. - Definir quais são as características das ondas e as respetivas unidades do sistema internacional. CC1, CC3, Atributos do som e sua deteção pelo ser humano 3. Conhecer os atributos do som, relacionando-os com as grandezas físicas que caracterizam as ondas, e utilizar detetores de som. 3.1 Indicar que a intensidade, a altura e o timbre de um som são atributos que permitem distinguir sons. 3.2 Associar a maior intensidade de um som a um som mais forte. 3.3 Relacionar a intensidade de um som no ar - Relacionar matematicamente o período com a frequência. - Estabelecer a expressão matemática da velocidade de propagação de uma onda a partir do comprimento de onda e do período. - Estabelecer a relação entre a distância percorrida pela onda sonora e o intervalo de tempo que,, 25

26 com a amplitude da pressão num gráfico pressãotempo. 3.4 Associar a altura de um som à sua frequência, identificando sons altos com sons agudos e sons baixos com sons graves. 3.5 Comparar, usando um gráfico pressão-tempo, intensidades de sons ou alturas de sons. 3.6 Associar um som puro ao som emitido por um diapasão, caracterizado por uma frequência bem definida. 3.7 Indicar que um microfone transforma uma onda sonora num sinal elétrico. 3.8 Comparar intensidades e alturas de sons emitidos por diapasões a partir da visualização de sinais obtidos em osciloscópios ou em programas de computador. 3.9 Determinar períodos e frequências de ondas sonoras a partir dos sinais elétricos correspondentes, com escalas temporais em segundos e milissegundos Concluir, a partir de uma atividade experimental, se a altura de um som produzido pela vibração de um fio ou lâmina, com uma extremidade fixa, aumenta ou diminui com a respetiva massa e comprimento Concluir, a partir de uma atividade experimental, se a altura de um som produzido pela vibração de uma coluna de ar aumenta ou demora a percorrê-la. - Determinar a distância a que se encontra uma trovoada. - Realizar uma atividade experimental para verificar de que forma a altura de um som produzido pela vibração de um fio ou lâmina, com uma extremidade fixa, aumenta ou diminui com a respetiva massa e comprimento. - Distinguir os atributos do som. - Utilizar de um sonómetro para medir a grandeza física intensidade sonora. - Utilizar o nível sonoro para avaliar os sons que nos rodeiam. - Analisar um gráfico e/ou imagem que represente o campo auditivo para relacionar os níveis sonoros com as frequências dos sons. - Descrever a constituição do ouvido humano.,,,, 26

27 diminui quando se altera o seu comprimento Identificar sons complexos (sons não puros) a partir de imagens em osciloscópios ou programas de computador Definir timbre como o atributo de um som complexo que permite distinguir sons com as mesmas intensidade e altura mas produzidos por diferentes fontes sonoras. 4. Compreender como o som é detetado pelo ser humano. 4.1 Identificar o ouvido humano como um recetor de som, indicar as suas partes principais e associar-lhes as respetivas funções. 4.2 Concluir que o ouvido humano só é sensível a ondas sonoras de certas frequências (sons audíveis), e que existem infrassons e ultrassons, captados por alguns animais, localizando-os no espetro sonoro. 4.3 Definir nível de intensidade sonora como a grandeza física que se mede com um sonómetro, se expressa em decibéis e se usa para descrever a resposta do ouvido humano. 4.4 Definir limiares de audição e de dor, indicando os respetivos níveis de intensidade sonora, e interpretar audiogramas. 4.5 Medir níveis de intensidade sonora com um sonómetro e identificar fontes de poluição sonora. - Identificar situações de poluição sonora. - Classificar as ondas sonoras em sons audíveis (sons), infrassons, e ultrassons. - Debate com os alunos sobre a importância dos materiais para a acústica. - Referir que pode ocorrer a reflexão, a refração e a absorção do som quando as ondas sonoras encontram a superfície de separação entre dois meios materiais. - Identificar as condições necessárias para que ocorra reflexão de ondas. - Identificar as condições necessárias para que haja eco. - Referir algumas aplicações práticas dos ultrassons. - Realizar de uma ficha de trabalho CC1, CC3,, CC1, CC3, CC5, CC1, CC3,, CC1, CC3,, CC1, CC3,, CC1, CC3,, CC1, CC3,, 27

28 Fenómenos acústicos 5. Compreender alguns fenómenos acústicos e suas aplicações e fundamentar medidas contra a poluição sonora. 5.1 Definir reflexão do som e esquematizar o fenómeno. 5.2 Concluir que a reflexão de som numa superfície é acompanhada por absorção de som e relacionar a intensidade do som refletido com a do som incidente. 5.3 Associar a utilização de tecidos, esferovite ou cortiça à absorção sonora, ao contrário das superfícies polidas que são muito refletoras. 5.4 Explicar o fenómeno do eco. 5.5 Distinguir eco de reverberação e justificar o uso de certos materiais nas paredes das salas de espetáculo. 5.6 Interpretar a ecolocalização nos animais, o funcionamento do sonar e as ecografias como aplicações da reflexão do som. 5.7 Definir a refração do som pela propagação da onda sonora em diferentes meios, com alteração de direção, devido à mudança de velocidades de propagação. 5.8 Concluir que o som refratado é menos intenso do que o som incidente. 5.9 Indicar que os fenómenos de reflexão, ou exploração de um pequeno filme sobre aplicações das propriedades do som e da luz no quotidiano: sonar dos barcos de pesca, radar da polícia, utilização de ultrassons pelos cachalotes (poluição sonora e efeito na orientação dos cetáceos), sinal de televisão ou internet por cabo. - Realizar uma atividade de pesquisa acerca da importância da posição dos Açores e do Faial, em particular, na comunicação a longas distâncias através do uso de cabos submarinos. - Realizar de um trabalho de projeto sobre o ruído na escola: construção de um Mapa de Ruído da escola e identificação de medidas a adotar de forma a diminuir o problema. - Utilizar sempre que necessário um osciloscópios ou programas de computador de forma a transmitir informação sobre o som. - Atividades de consolidação de conhecimentos CC1, CC3,, CC1, CC3,, 28

29 absorção e refração do som podem ocorrer simultaneamente Dar exemplos e explicar medidas de prevenção da poluição sonora, designadamente o isolamento acústico. - Utilizar o Manual Virtual associado ao manual adotado - Trabalho de pesquisa quando os temas abordados assim o possibilitam CC1, CC3, CC5 LUZ Conhecimento das aplicações da tecnologia na música, nas telecomunicações, na pesquisa de novos materiais. Reconhecimento de que a intervenção humana na Terra, ao nível da exploração, transformação e gestão sustentável dos recursos, exige conhecimento cientifico e tecnológico em diferentes Ondas de luz e sua propagação 1. Compreender fenómenos do dia em dia em que intervém a luz (visível e não visível) e reconhecer que a luz é uma onda eletromagnética, caracterizando-a. 1.1 Distinguir, no conjunto dos vários tipos de luz (espetro eletromagnético), a luz visível da luz não visível. 1.2 Associar escuridão e sombra à ausência de luz visível e penumbra à diminuição de luz visível por interposição de um objeto. 1.3 Distinguir corpos luminosos de iluminados, usando a luz visível, e dar exemplos da astronomia e do dia a dia. 1.4 Dar exemplos de objetos tecnológicos que emitem ou recebem luz não visível e concluir que a luz transporta energia e, por vezes, informação. - Debate com os alunos para que identifiquem sinais luminosos e que pesquisem como são produzidos, como também o tipo de informação que transmitem, quem os controla e a quem se dirigem (por ex. semáforos, farol, anúncios luminosos). - Apresentar diferentes situações que permitam aos alunos distinguir corpos luminosos de corpos iluminados., 29