Química 12.º Ano Unidade 2 Combustíveis, Energia e Ambiente Carlos Alberto da Silva Ribeiro de Melo

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1 Química 12.º Ano Unidade 2 Combustíveis, Energia e Ambiente Carlos Alberto da Silva Ribeiro de Melo Lição n.º 54 Sumário: Continuação da aula anterior. Hidrocarbonetos: grupos funcionais. Isomeria. COMPETÊNCIAS A PROMOVER ESTRATÉGIAS DE ENSINO RECURSOS AVALIAÇÃO Usar as regras de nomenclatura da IUPAC para compostos orgânicos, para atribuir nomes e escrever A aula inicia-se com a conclusão da aula anterior: Interesse e empenho dos alunos em sala de aula; fórmulas de estrutura dos compostos com os grupos funcionais álcool e éter, aldeídos e cetonas, ácidos carboxílicos e ésteres e aminas e amidas; nomenclatura de hidrocarbonetos cíclicos e aromáticos; Colocar numa tabela os principais grupos funcionais, Comportamento e disposição dos alunos em sala de aula; Associar o conceito de isómeros a compostos com diferentes identidades, com a mesma fórmula molecular, mas com diferentes arranjos dos átomos juntamente com a sua fórmula geral, terminação e exemplos; Iniciar o estudo da isomeria referindo os possíveis tipos de Manual. Registos escritos dos alunos sobre as informações fornecidas na sala de aula; na molécula, diferentes propriedades físicas e muitas vezes diferentes propriedades químicas. isomeria. Respostas dos alunos aos exercícios propostos. 1

2 Aula n.º 6 Breve descrição da aula Nomenclatura IUPAC de grupos funcionais: álcoois, ácidos carboxílicos, aminas, amidas, éteres, ésteres, aldeídos e cetonas; Tempo 90 minutos. Objectivos de aprendizagem Usar as regras de nomenclatura da IUPAC para compostos orgânicos, para atribuir nomes e escrever fórmulas de estrutura dos compostos com os grupos funcionais álcool e éter, aldeídos e cetonas, ácidos carboxílicos e ésteres e aminas e amidas; Associar o conceito de isómeros a compostos com diferentes identidades, com a mesma fórmula molecular, mas com diferentes arranjos dos átomos na molécula, diferentes propriedades físicas e muitas vezes diferentes propriedades químicas; Principais dificuldades previstas As principais dificuldades que se prevêem surgir durante o desenvolvimento da aula estão relacionadas com a introdução dos grupos funcionais que em alguns casos podem ser confundidos dadas as suas semelhanças. Também é possível que os fenómenos de isomeria não sejam bem assimilados enquanto leccionados teoricamente sem a resolução de exercícios devido à sua complexidade. Desenvolvimento da aula O início desta aula será idêntico ao final da aula anterior, uma vez que será a continuação da nomenclatura de compostos cíclicos e compostos aromáticos. Nesta altura, pergunta-se também aos alunos se têm alguma dúvida sobre a matéria nova leccionada na aula anterior. Findo o assunto, já descrito no plano da aula anterior, introduzem-se os principais grupos funcionais, de acordo com a tabela indicada. (tabela 1) Grupo Funcional Fórmula Geral Nomenclatura Exemplo (C 3) Álcool C nh 2n+2O grupo OH Terminação: ol 2

3 Éter Aldeído Cetona Ácido Carboxílico Éster Amina Amida C nh 2n+2O C nh 2nO C nh 2nO C nh 2nO 2 C nh 2nO 2 C nh 2n+3N C nh 2n+1ON grupo O feita a partir do grupo funcional para cada uma das extremidades Terminação: éter ílico grupo COH Terminação: al grupo CO Terminação: ona grupo COOH Terminação: ácido óico grupo COO feita a partir do grupo funcional para cada uma das extremidades Terminação: ato de Os nomes das aminas são construídos pelos radicais ligados ao átomo N por ordem alfabética Terminação: amina O nome das amidas é construído pelo nome do respectivo ácido substituído pelo prefixo amida Os radicais ligados ao átomo N por ordem alfabética Terminação: amida Depois de elaborada a tabela com os principais grupos funcionais refere-se apenas que os pares elaborados álcool-éter, aldeído-cetona e ácido carboxílico-éster por apresentarem a mesma fórmula geral são considerados isómeros funcionais. De seguida unem-se os conhecimentos de compostos 3

4 aromáticos para se determinar grupos funcionais de compostos aromáticos e do respectivo grupo alquilo: o fenil. Posto isto deve-se referir que existem alguns grupos funcionais que podem ser primários, secundários ou terciários de acordo com o número de substituintes que têm. Para o caso dos álcoois, esta identificação depende do número de radicais que o átomo C ligado ao grupo hidroxilo contém. O mesmo acontece com as aminas e com as amidas, mas relativamente ao átomo N. Em cada uma das situações referidas acima vão-se ilustrando alguns exemplos, nomeadamente os apresentados na tabela. Uma vez que se introduziu o conceito de isomeria funcional, faz-se referência à origem da palavra, reforçando a importância para a compreensão da química orgânica. Posto isto, o tempo restante de aula será de resolução de exercícios do manual onde cada aluno vai respondendo individualmente. Estratégias e Actividades A aula inicia-se com a conclusão da aula anterior: nomenclatura de hidrocarbonetos cíclicos e aromáticos; Colocar numa tabela os principais grupos funcionais, juntamente com a sua fórmula geral, terminação e exemplos; Iniciar o estudo da isomeria referindo os possíveis tipos de isomeria. Materiais e Recursos Manual. Avaliação Resolução de exercícios. Reflexão Esta aula tinha como objectivo principal introduzir os conceitos de grupo funcionais nos hidrocarbonetos. O início da aula, tal como descrito serviu de conclusão à aula anterior. Uma vez que os alunos dominam bem a nomenclatura de alcanos, alcenos e alcinos, a nomenclatura dos respectivos compostos cíclicos não foi dificuldade para eles e leccionou-se de um modo simples e bem entendido por todos. Ainda da aula anterior restava a nomenclatura de compostos aromáticos, onde alguns alunos já evidenciaram algumas dificuldades na percepção das posições orto, meta e para, bem como dos nomes comuns atribuídos a estes compostos. Posto isto, iniciou-se o estudo dos grupos funcionais. Logo após a introdução do primeiro par (álcool-éter), os alunos questionaram-se sobre a possibilidade de existirem compostos diferentes com a mesma fórmula geral. Foi positivo para a aula porque se introduziu aqui um conceito muito importante da química orgânica que é a isomeria. Ao contrário da nomenclatura anteriormente referida, os alunos nunca tiveram no seu percurso escolar química orgânica de grupos funcionais abordada de um modo tão directo, pelo que ao longo da aula e à medida que se ia mudando 4

5 de grupo funcional, as dúvidas e questões iam surgindo. Nota-se bem a inexistência de conhecimentos prévios de química orgânica pelo tipo de nomenclatura que iam dando aos compostos desenhados no quadro. Assim, a aula foi mais extensa do que inicialmente previsto, devido às constantes dúvidas dos alunos, mas terminada sinto que todos assimilaram o que era pretendido tendo sido deixado trabalho de casa do manual para correcção na última aula relativa ao tema. 5