Explorando a Nave Terra

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1 Explorando a Nave Terra Kit 1: Elementos, Minerais e Cristais Caderno de Respostas Kit Mirim de Geociências Christopher e Brenda Brooks

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3 Explorando a Nave Terra Kit 1: Elementos, Minerais e Cristais Caderno de Respostas Kit Mirim de Geociências por Christopher Brooks Université de Montréal e Brenda Brooks Ontario College of Teachers Kit prático de Geociências para estudantes do ensino fundamental no Brasil com idade entre 9 a 12 anos; atende as expectativas internacionais para no ensino de geociências no ensino fundamental.

4 Dedicatória: a Phyllis Brooks, o eterno professor ( ). Copyright 2012 AESI Todos os direitos reservados Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada em nenhuma forma ou por quaisquer meios sem prévia autorização escrita dos proprietários dos direitos da obra. Composição e ilustrações por Martin Brooks Solutions Montreal, QC, CANADÁ mb-pc.com Tradução por: Giuliano e Juliana Reis Editado por: Ligia Gurgel Publicado originalmente no Canadá Impresso no Brasil ISBN

5 Conteúdo 3 Oficina 1 Sólidos simples na Nave Terra 11 Oficina 2 Você é feito da mesma matéria das estrelas! 19 Oficina 3 Lápis, uma mistura misteriosa 27 Oficina 4 Dois minerais metálicos magníficos 37 Oficina 5 É quartzo, claro! 47 Oficina 6 Por favor, mineral, me dê um tempo! 55 Oficina 7 Material duro na queda

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7 3 Nome do aluno: Oficina 1: Sólidos simples na Nave Terra Revisão da oficina Glossário dos termos da Oficina 1 brilho: quão bem a luz reflete em uma superfície. Um objeto sólido pode ser brilhante (reflete bem) ou sem brilho (reflete pouco). O brilho do quartzo é chamado de vítreo. cor: a forma como um sólido reflete a luz em sua superfície. concoidal: quando a fratura lisa do vidro possui linhas curvilíneas que lembram uma concha. densidade: o peso de um sólido quando comparado com outro de mesmas dimensões. dureza: a resistência de um sólido ao ser arranhado por outro. fratura: como um sólido se quebra. Pode ser de forma lisa ou áspera. opacidade: o quanto a luz passa através de um sólido. Um objeto sólido pode ser transparente, translúcido ou opaco. opaco: quando a luz não passa através de um sólido ele produz uma sombra quando iluminado. transparente: quando a luz passa facilmente através de um sólido. translúcido: quando a luz passa parcialmente através de um sólido e a imagem parece embaçada.

8 4 Atividade 1 Qual a diferença entre o vidro e a cera? Linha Nome e descrição da propriedade 1 Cor: verde (vidro); branco (cera) 2 Opacidade: transparente (vidro); translúcido (cera) 3 Brilho: brilhante (vidro); fosco (cera) 4 Dureza: duro (vidro); mole (cera) 5 Fratura (ou a forma como elas quebram): áspera (cera); lisa ou liso-concoidal (vidro) 6 Densidade: mais denso (pesado, vidro); menos denso (leve, cera) Quando for corrigir a atividade do laboratório, compare as suas respostas com as que estão na tabela de propriedades. Se você acertou mais de 3, parabéns pelo desempenho. Se acertou uma ou duas, não desamine.

9 5 Atividades 2 a 6 Tabela de propriedades físicas Propriedade (alternativas) Vidro Cera Cerâmica Cor (branco ou verde) Opacidade (transparente, translúcido ou opaco) Brilho (brilhante ou sem brilho) Dureza: pode ser arranhado por um prego (sim ou não) Fratura (lisa, liso-concoidal ou áspera) verde branco branco transparente translúcido opaco brilhante sem brilho sem brilho não sim não liso-concoidal áspera lisa Densidade (pesado ou leve) mais pesado que a cera mais leve que o vidro e a cerâmica mais pesada que a cera Atividade 4: Como eles se quebram? Vidro Cera 1 cm 1 cm

10 6 Questões de múltipla escolha e respostas Utilize um lápis para marcar um X na resposta que você julga ser a correta. Questão #1 De que maneira o vidro e a cera refletem luz? a. ( X ) O vidro é brilhante, mas a cera não tem brilho. b. ( X ) O vidro é sem brilho, a cera é brilhante. Algumas pessoas dizem que o vidro tem um brilho vítreo e a cera não tem brilho (Surpresa, surpresa, hein?) Questão #2 Qual a cor e a opacidade do vidro e da cera? a. ( X ) O vidro é verde e transparente, enquanto a cera é branca e translúcida. b. ( X ) O vidro é verde e transparente, enquanto a cera é branca e opaca. Mesmo o vidro sendo verde-escuro, você ainda pode ver através dele, o que quer dizer que ele é transparente. A cera, entretanto, permite que alguma luz a atravesse, mas você não pode ver completamente através dela. Assim, ela é chamada de translúcida. Questão #3 Qual é a dureza do vidro e da cera? a. ( X ) O vidro é menos duro que o prego, a cera é mais dura. b. ( X ) O vidro é mais duro que o prego, a cera é menos dura. Agora tente arranhá-los com a sua unha e escreva o que você observou na página 10 do seu Caderno de Atividades. Questão #4 De que maneira o vidro e a cera se quebram? a. ( X ) Os dois se quebram da mesma maneira e de forma suave (produzindo fratura lisa). b. ( X ) O vidro apresenta fratura lisa, e a cera, uma fratura mais áspera. Questão #5 Qual a melhor maneira de descrever a aparência da superfície do vidro? a. ( X ) De ostra. b. ( X ) De concha. Algumas das superfícies do vidro são totalmente lisas; outras são lisas, mas com linhas curvilíneas que lembram uma concha. Se a amostra na caixa de amostras não permitir ver com muita clareza, dê uma boa olhada na imagem que se encontra na página 7 do seu Manual da Oficina.

11 7 Questão #6 Qual é mais denso: o vidro ou a cera? a. ( X ) O vidro. b. ( X ) A cera. É mais fácil observar isso quando ambas as amostras são do mesmo tamanho. Questão #7 De que maneira o vidro e a cerâmica refletem luz? a. ( X ) O vidro é mais brilhante, a cerâmica é menos brilhante. b. ( X ) O vidro é menos brilhante, a cerâmica é mais brilhante. Questão #8 De que maneira o vidro e a cerâmica diferem em cor e opacidade? a. ( X ) O vidro é verde-escuro e transparente, enquanto a cerâmica é branca e translúcida. b. ( X ) O vidro é verde-escuro e transparente, enquanto a cerâmica é branca e opaca. A cerâmica é o único sólido opaco entre as três substâncias estudadas. Questão #9 Qual é a dureza do vidro e da cera? a. ( X ) O vidro é mais duro que o prego; a cerâmica é menos dura. b. ( X ) O vidro e a cerâmica são ambos mais duros que o prego. Questão #10 Como o vidro e a cerâmica se quebram (dica: observe apenas a porção rachada da cerâmica)? a. ( X ) O vidro é mais liso, enquanto a cerâmica é mais áspera. b. ( X ) Ambos possuem superfície lisa. Questão #11 Qual é mais denso: o vidro ou a cerâmica? a. ( X ) O vidro é mais denso que a cerâmica. b. ( X ) Ambos possuem a mesma densidade. É difícil descobrir se os exemplos não possuírem as mesmas dimensões; o maior pode ser mais pesado, mas menos denso.

12 8 Atividade 7 Mapa conceitual Conheça o diagrama da árvore conceitual. Ela vai ajudar você a construir o seu primeiro mapa conceitual. O que é um conceito? É uma ideia que permite organizar o que você aprendeu. Na Oficina 1, você aprendeu sobre as propriedades físicas dos sólidos. Isso será o nosso conceito. No rodapé da folha, há uma lista das palavras mais importantes que pertencem a esse conceito. Escreva cada uma das palavras nos balões vazios. É tudo que você tem para iniciar o seu primeiro mapa conceitual. Agora retorne à Atividade 8. brilho fratura opacidade densidade dureza As propriedades são: cor Propriedades físicas dos sólidos Palavras conceituais: cor opacidade dureza fratura brilho densidade

13 9 Desafio: Palavras cruzadas Instruções: O tema dessas palavras cruzadas é As propriedades dos sólidos. Desvende cada pista e escreva sua resposta nos espaços correspondentes. Se precisar de ajuda, olhe no Glossário do seu Caderno de Atividades. V T F I R R 8D T R A N S P A R E N T E R N T N E S U S O L R I 1D U R E Z A D C A I 9B D D R E 2C O N C O I D A L L H 3O P A C O As propriedades dos sólidos Horizontal 1. Mede quão resistente é um sólido 2. Quando um vidro se quebra de maneira curvilínea 3. O que o sólido é quando projeta uma sombra 4. O nome que recebem os sólidos que permitem a passagem da luz Vertical 5. Como um sólido se quebra 6. O brilho do vidro 7. Quando um sólido parece 8. Indica o peso do sólido 9. Nome da maneira como os sólidos refletem a luz

14 10 Espaço para anotações:

15 11 Nome do aluno: Oficina 2: Você é feito da mesma matéria das estrelas! Revisão da oficina Glossário dos termos da Oficina 2 alumínio: é um elemento metálico que não ocorre naturalmente nós temos de fabricá-lo. átomo: a menor parte de um elemento a qual ainda possui todas as características dele. Consiste de um núcleo atômico central em volta do qual existe uma nuvem de elétrons. átomo de carbono: átomo com seis elétrons em sua nuvem de elétrons que existe em volta do núcleo. átomo de hidrogênio: o átomo mais simples do universo, formado por um núcleo em volta do qual orbita apenas um elétron. bilhão: mil milhões. brilho metálico: a maneira brilhante como a maioria dos metais reflete a luz. brilho vítreo: a maneira como o vidro reflete a luz. elemento: uma das 92 substâncias puras que constituem o universo que podemos enxergar (grande parte do universo é escura e não podemos vê-la de forma alguma); cada elemento é formado por átomos específicos e que o tornam diferente dos outros elementos. elétrons: partículas bem pequenas que quase não têm massa; orbitam ao redor do núcleo. página seguinte

16 12 gazilhões: uma palavra que inventamos para representar uma quantidade realmente enorme. grafite: nome popular da grafita, um tipo de carbono e um dos elementos sólidos mais moles. maleável: um sólido que pode ser dobrado sem quebrar; é uma propriedade de alguns elementos, como o alumínio. núcleo atômico: a parte central de um átomo onde toda a sua massa está concentrada. silício: é um elemento parecido com metal que não ocorre naturalmente nós temos de fabricá-lo. Atividades 1 a 4 Tabela de propriedades da grafite, do alumínio e do silício Propriedades (Opções) Grafite Alumínio Silício Cor (preto, prata, ou cinza) preto prata cinza Opacidade (transparente, translúcido ou opaco) opaco opaco opaco Brilho (vítreo, metálico ou fosco) metálico ou fosco metálico metálico Dureza: vai arranhar a placa de vidro? (sim ou não) não não sim Fratura (lisa ou áspera) pode ser ou lisa ou áspera lisa áspera Maleável (sim ou não) não sim não

17 13 Atividades 5 Desenhe o modelo atômico do hidrogênio núcleo nuvens de elétrons Quadro 1: Modelo atômico do hidrogênio Atividade 6 Desenhe o modelo atômico do carbono núcleo nuvens de elétrons Quadro 2: Modelo atômico do carbono

18 14 Questões de múltipla escolha e respostas Utilize um lápis para marcar um X na resposta que você julga ser a correta. Questão #1 Qual das substâncias tem cor preta? a. ( X ) A grafite. b. ( X ) O alumínio. Questão #2 Qual é a diferença entre a cor do alumínio e a do sílicio? a. ( X ) O alumínio e o sílicio são prateados. b. ( X ) O alumínio é prateado, o sílicio é cinza. Questão #3 Qual das amostras é translúcida? a. ( X ) O alumínio e o silício. b. ( X ) Nenhuma delas, ambas são opacas. Questão #4 Como é o brilho do silício? a. ( X ) Vítreo. b. ( X ) Metálico. O brilho metálico tem sempre um aspecto brilhante como o de um metal polido e a superfície reluzente. O brilho vítreo é menos intenso. Questão #5 Como é o brilho da grafite? a. ( X ) Metálico. b. ( X ) Vítreo. Cuidado - ele também pode ser fosco Questão #6 Somente uma dessas substâncias é dura o suficiente para arranhar a placa de vidro. Qual delas? a. ( X ) O silício. b. ( X ) A grafite. Questão #7 Qual a diferença entre o silício e a grafite quando se quebram (dica: se você não tem certeza, confira a amostra da grafite de outro grupo)? a. ( X ) O silício é mais liso, a grafite é mais áspera. b. ( X ) O silício é mais áspero, mas a grafite pode ser tanto lisa como áspera.

19 Questão #8 Qual dessas substâncias é maleável? a. ( X ) A grafite. b. ( X ) O alumínio. É por isso que é muito utilizado na cozinha. Tente embrulhar as sobras do jantar com grafite! 15 Questão #9 Com base no barulho que produz ao bater na mesa, o que você pode dizer sobre o núcleo do seu modelo do átomo de hidrogênio? a. ( X ) É muito pesado. b. ( X ) É muito leve. Questão #10 Com base no barulho que produz ao bater na mesa, o que você pode dizer sobre a nuvem de elétrons do seu modelo do átomo de hidrogênio? a. ( X ) É muito pesada. b. ( X ) É muito leve. Questão #11 Com base em suas observações, quando você separa o núcleo da nuvem de elétrons, você ainda tem um átomo? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não. Na vida real, somente os físicos que estudam átomos podem fazer isso: eles provocam a colisão dos átomos com a utilização de máquinas incríveis chamadas de aceleradores de partículas. Questão #12 Como o núcleo do átomo de carbono difere do núcleo do átomo de hidrogênio? a. ( X ) É mais leve. b. ( X ) É mais pesado. Questão #13 Se o núcleo de um átomo de silício é maior que o núcleo de um átomo de carbono, qual deles é mais pesado (dica: pense no experimento de queda com as duas bolas metálicas)? a. ( X ) O silício. b. ( X ) O carbono. Questão #14 Em um universo formado por 92 elementos, quantos tipos diferentes de átomos existem? a. ( X ) 9 b. ( X ) 92

20 16 Atividade 7 Mapa conceitual O diagrama da árvore conceitual está de volta para que você complete o seu mapa conceitual construído na Oficina 1. Na parte inferior da página, estão listadas seis palavras-chave que você aprendeu na Oficina 2. Três delas são tipos de brilho, três são tipos de opacidade. Note que os balões vazios estão conectados com alguns dos espaços que você preencheu na Oficina 1. Ao escrever as novas palavras nos balões vazios, você aumentará o seu mapa conceitual. É uma ideia que permite organizar o que você aprendeu. fosco metálico vítreo transparente translúcido tipos brilho tipos opaco fratura opacidade densidade dureza As propriedades são: cor Palavras conceituais: transparente translúcido Propriedades físicas dos sólidos opaco metálico vítreo fosco

21 17 Desafio para pensar: caça-palavra Instruções: Encontre as palavras escondidas abaixo e circule-as como mostra o exemplo. B A A L U M I N I O D A P A T O M S I B C X I V U Z T T N Q L I U N E R R J K L D T H I L N E U P Q Ú W B I L H Õ E S C N A T E M O N C W H L D D C A R B O N O J M E J L S F H V E O M C B R C Z L N E C E I E O U M N N O B T A C U I D L O L L V T Ó E O M N É G R A F I T E I E Í L C O E S M L F S A T C M S C V T O R G T D B E L X J Q O H S I Á R K I D C P T W Y R K W J M J O E E N T O I N Ê G O R D I H G O Y L O S O L L J L A C L P A R F T T A G D S N E G Z Z M I L H Õ E S A M E T Á L I C O L U S T R E S G Palavras: ALUMÍNIO ÁTOMO BILHÕES BRILHO VÍTREO CARBONO DEMÓCRITO ELEMENTO ELÉTRON GRAFITE HIDROGÊNIO MALEÁVEL METÁLICO MILHÕES NÚCLEO SILÍCIO

22 18 Espaço para anotações:

23 19 Nome do aluno: Oficina 3: Lápis, uma mistura misteriosa Revisão da oficina Glossário dos termos da Oficina 3 argila: uma rocha macia feita de partículas de rochas e minerais que são pequenos demais para serem vistos. cerâmica de grafite: o material principal dos lápis, feito pelo aquecimento de uma pasta de argila e grafite em uma fornalha própria. chumbo: um elemento metálico que é muito pesado, mas que não ocorre naturalmente nós temos de fabricá-lo. chumbo negro: um nome antigo dado à grafita, quando se acreditava que ela fosse uma variedade de chumbo. grafite: nome popular da grafita, um mineral macio feito de uma só substância pura, o carbono. mistura física: uma mistura onde os ingredientes podem ser separados em seus estados originais. mistura química: uma mistura onde os ingredientes foram de tal forma alterados durante o processo de mistura que não podem ser separados em seus estados originais. pergaminho: feito de peles de animais estendidas e raspadas; era usado para escrever por civilizações antigas.

24 20 Atividade 1 Tabela de propriedades físicas da grafite e do chumbo Propriedade (alternativas) Grafite Chumbo Cor (preto, prata ou cinza-prateado) preto cinza-prateado Opacidade (transparente, translúcido ou opaco) opaco opaco Brilho (vítreo ou metálico) Dureza (mais duro ou mais mole que a moeda de cobre) Fratura (lisa, áspera ou ambas) metálico não pode ser ou lisa ou áspera metálico não sem resposta Maleável (sim ou não) não sim Atividade 2 Escrever com grafite e chumbo Maria Brasil Maria Brasil Quadro 1: Grafite Quadro 2: Chumbo

25 21 Atividade 4 Melhorar a grafite Maria Brasil Maria Brasil Quadro 3: Lápis 4H Quadro 4: Lápis 4B Questões de múltipla escolha e respostas Utilize um lápis para marcar um X na resposta que você julga ser a correta. Questão #1 Qual dos seguintes materiais é mais mole que uma moeda de cobre? a. ( X ) O chumbo. b. ( X ) A grafite. c. ( X ) Os dois. Questão #2 Qual dos seguintes materiais é maleável? a. ( X ) O chumbo. b. ( X ) A grafite. Questão #3 Qual dos seguintes materiais tem um brilho metálico? a. ( X ) O chumbo (na superfície recém-cortada). b. ( X ) A grafite. c. ( X ) Os dois. O chumbo reage com o oxigênio da atmosfera, o que torna sua superfície cinza-escura e fosca; superfícies recém-expostas mostram sua cor verdadeira. Questão #4 Qual dos seguintes materiais tem cor cinza-prataeda? a. ( X ) O chumbo (na superfície recém-cortada). b. ( X ) A grafite.

26 22 Questão #5 Qual dos seguintes materiais marca facilmente o papel e deixa uma marca preta? a. ( X ) A grafite. b. ( X ) O chumbo. Questão #6 Qual das seguintes explicações é a mais correta para a resposta dada na questão anterior? a. ( X ) O chumbo é mais mole que a grafite. b. ( X ) A grafite é mais mole que o chumbo. Neste caso, você está usando papel para testar a dureza. Questão #7 Com base no que aprendeu nesta oficina, qual das seguintes afirmativas é a correta? a. ( X ) Os lápis modernos são feitos de grafite. b. ( X ) Os lápis modernos são feitos de chumbo. Os lápis não seriam muito úteis se rasgassem o papel todas as vezes que você escrevesse. Questão #8 Qual das afirmativas abaixo melhor explica a razão pela qual se acreditava que os lápis eram feitos com chumbo e não com grafite? a. ( X ) A pessoa que inventou o lápis tinha um cachorro chamado Cabeça de Chumbo. b. ( X ) Quando a grafite foi descoberta, foi confundida com chumbo e chamada de chumbo negro. O chumbo era chamado de plumbum em latim, mas você não precisa se lembrar desse nome. Questão #9 Como seriam os lápis se fossem feitos de pedaços de grafite? a. ( X ) Eles sujariam nossas mãos e cadernos. b. ( X ) Seriam tão moles que se desgastariam muito rápido. c. ( X ) Ambas as alternativas ilustram graves problemas. Questão #10 Se quiser criar lápis úteis e duráveis, o que deve fazer? a. ( X ) Achar um jeito de fazer a grafite ficar mais dura. b. ( X ) Achar um jeito de segurar o lápis sem tocar na grafite. c. ( X ) Ambas as alternativas indicam procedimentos essenciais. Os lápis antigos eram enrolados em tecido, mas depois a madeira passou a ser usada.

27 23 Questão #11 De que maneira a cerâmica preta é diferente da amostra de areia? a. ( X ) A areia é feita de diferentes grãos, enquanto a cerâmica não possui grãos visíveis. b. ( X ) A cerâmica é feita de diferentes grãos, enquanto a areia não possui grãos visíveis. Questão #12 Qual dos seguintes materiais pode ser facilmente separado em seus ingredientes originais? a. ( X ) A cerâmica. b. ( X ) A areia. Questão #13 Com base nas respostas dadas nas questões #9 e #10, em qual tipo de mistura eles se classificam? a. ( X ) A cerâmica é uma mistura química e areia é uma mistura física. b. ( X ) A cerâmica é uma mistura física e areia é uma mistura química. O processo de aquecer a mistura de argila e grafite promove uma mudança química que forma a cerâmica. Questão #14 Qual a diferença na dureza dos lápis 4H e 4B? a. ( X ) O lápis 4H é mais mole que o lápis 4B. b. ( X ) O lápis 4H é mais duro que o lápis 4B. Alguns artistas gostam de desenhar com grafite quase pura e utilizam lápis 6B até 9B. Questão #15 Qual a explicação para essa diferença de dureza? a. ( X ) A cerâmica de grafite no lápis 4H tem mais argila e menos grafite. b. ( X ) A cerâmica de grafite no lápis 4H tem menos argila e mais grafite. Em se aumentando a quantidade de argila na cerâmica, é possível fazer lápis mais duros como 2H, 4H, 6H etc. Em se aumentando a quantidade de grafite na mistura, é possível fazer lápis mais moles como 2B, 4B, 6B etc.

28 24 Atividade 7 Mapa conceitual O diagrama da árvore conceitual está de volta para que você faça um minimapa conceitual sobre o que forma um lápis. Na parte inferior da página, estão listadas algumas das ideias importantes que você aprendeu na Oficina 3. No diagrama da árvore, veja se você consegue escrever essas palavras nos espaços apropriados de forma que o conjunto delas tenha sentido. argila grafite tinta preta feita de cerâmica de grafite colorido com contendo cor externa do lápis centro do lápis lápis As propriedades são: Palavras conceituais: cor externa do lápis centro do lápis cerâmica de grafite O que forma um lápis? argila grafite tinta preta

29 25 Desafio: palavras embaralhadas Instruções: Para resolver este desafio, desembaralhe as palavras nas linhas abaixo (siga o exemplo). Depois, use a sequência das letras numeradas para formar a palavra misteriosa. Se precisar de ajuda, dê uma olhada na lista de palavras no glossário do relatório do laboratório. Palavras RGFAEIT G R 2 A F I T E RAGNEMIPHO 3 P E R G A M I N H O ASRUMTI M 4 I 5 S T U R A ERAMOLA A M A R E 1 L O Palavra misteriosa L A P I S

30 26 Espaço para anotações:

31 27 Nome do aluno: Oficina 4: Dois minerais metálicos magníficos Revisão da oficina Glossário dos termos da Oficina 4 composto: formado quando dois ou mais elementos se combinam. Se eles ocorrem naturalmente no estado sólido, são chamados de minerais. enxofre: esse elemento ocorre naturalmente como um mineral de cor amarelobrilhante perto de fontes termais e vulcões. ferro: é o elemento metálico mais utilizado. O Brasil tem enormes depósitos de ferro, e a Vale S. A. é a maior mineradora de ferro da Nave Terra. galena: um mineral feito de chumbo e enxofre. hematita: um mineral feito de ferro e oxigênio. ligações atômicas: energia elétrica que cola diferentes átomos para formar moléculas. minerais: substâncias puras que ocorrem na natureza no estado sólido. São feitos de um ou mais elementos. molécula: formada por átomos de dois ou mais elementos, é a menor parte do mineral que conserva as suas propriedades químicas originais. pirita: um mineral feito de ferro e enxofre, conhecido como ouro dos tolos por causa da sua cor. reação química: é uma reação entre dois ou mais átomos que envolve a mistura das nuvens de elétrons que circundam o núcleo de cada átomo. traço: uma marca que o mineral deixa quando arranhado na placa branca de cerâmica; mostra a verdadeira cor do mineral.

32 28 Atividade 1 Tabela de propriedades físicas da galena e seus ingredientes Propriedades (alternativas) Cor (amarelo, cinza ou cinza-prateado) Traço (amarelo, preto ou cinza-prateado) Opacidade (transparente, translúcido ou opaco) Brilho (vítreo, metálico ou fosco) Ingredientes Mineral Chumbo Enxofre Galena cinza-prateado amarelo cinza-prateada cinza-prateado amarelo preto opaco opaco opaco metálico fosco metálico Vai arranhar a placa de vidro? (sim ou não) não não não A unha vai arranhá-lo? (sim ou não) sim não não Fratura (lisa ou áspera) lisa áspera muitas superfícies planas em 90 o Maleável (sim ou não) sim não não Magnético (sim ou não) não não não

33 29 Atividade 2 Tabela de propriedades físicas de pirita e seus ingredientes Propriedades (alternativas) Cor (amarelo, amarelo-latão, cinza) Traço (amarelo, pretoesverdeado ou prata) Opacidade (transparente, translúcido ou opaco) Brilho (vítreo, metálico ou fosco) Vai arranhar a placa de vidro? (sim ou não) A unha vai arranhá-lo? (sim ou não) Ingredientes Mineral Ferro Enxofre Pirita cinza amarelo amarelo-latão prata amarelo preto-esverdeado opaco opaco opaco metálico fosco metálico não não sim não não não Fratura (lisa ou áspera) áspera áspera áspera Magnético (sim ou não) sim não não

34 30 Atividade 4 Bolas de aço, cotonetes e uma molécula de galena núcleo do átomo de chumbo núcleo do átomo de enxofre nuvens de elétrons nuvens de elétrons Quadro 1: Modelo da uma molécula de galena Atividade 5 Tabela de propriedades físicas da hematita Propriedades (alternativas) Ferro Hematita Cor (cinza, cinza-prateado) cinza cinza Traço (cinza, vermelho-escuro ou prata) prata vermelho-escuro Brilho (vítreo, metálico ou fosco) metálico metálico (pode ser fosco) Magnético (sim ou não) sim não

35 31 Questões de múltipla escolha e respostas Utilize um lápis para marcar um X na resposta que você julga ser a correta. Questão #1 O enxofre é mais duro que uma unha? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não. Questão #2 Qual característica física o chumbo e a galena compartilham? a. ( X ) Traço e dureza. b. ( X ) Cor e brilho. Questão #3 De que maneira o chumbo e a galena são diferentes? a. ( X ) O chumbo é maleável (dobra), a galena não. b. ( X ) A galena é maleável (dobra), o chumbo não. Questão #4 Qual dos seguintes elementos é magnético? a. ( X ) O chumbo. b. ( X ) O ferro. Questão #5 Qual é a dureza da pirita? a. ( X ) Ela é mais mole que a placa de vidro. b. ( X ) Ela é mais dura que a placa de vidro. Questão #6 Como é o brilho da pirita e da galena? a. ( X ) Metálico. b. ( X ) Vítreo. Questão #7 O que o traço da pirita revela sobre a cor verdadeira desse mineral? a. ( X ) Que ela é amarelo-latão. b. ( X ) Que ela é preto-esverdeada. Isso mostra o valor do teste do risco para minerais com brilho metálico.

36 32 Questão #8 O que você pode dizer sobre os minerais e os elementos que os formam? a. ( X ) O elemento se parece com o mineral de que é feito. b. ( X ) Algumas propriedades são similares, mas a maioria é diferente. Questão #9 Quantos tipos diferentes de átomos existem em uma molécula de galena? a. ( X ) Um. b. ( X ) Dois. O chumbo e o enxofre. Questão #10 O que mantém os diferentes átomos na molécula de galena juntos? a. ( X ) O núcleo de cada átomo. b. ( X ) Os elétrons ao redor do núcleo. Questão #11 Qual é a diferença de tamanho entre um átomo e uma molécula? a. ( X ) Um átomo é bem menor, uma molécula é bem maior. b. ( X ) Um átomo é bem maior, uma molécula é bem menor. Questão #12 Qual tipo de mistura é um mineral? a. ( X ) Uma mistura física de diferentes elementos que podem ser facilmente reconhecidos. b. ( X ) Uma mistura química de diferentes elementos que formam uma molécula que não se parece com nenhum dos elementos. Questão #13 Qual dos seguintes é magnético? a. ( X ) O ferro. b. ( X ) A hematita. Questão #14 O que o traço da hematita revela sobre a cor verdadeira desse mineral? a. ( X ) Que ela é vermelho-escura. b. ( X ) Que ela é cinza.

37 33 Atividade 5 Mapa conceitual O diagrama da árvore conceitual está de volta para que você faça um novo mapa conceitual sobre minerais. No fim da página, estão listadas as palavras mais importantes aprendidas na Oficina 4. Para ajudar você, duas dessas palavras já foram colocadas no diagrama da árvore. Sua tarefa é escrever o restante das palavras nos espaços vazios de forma que façam sentido juntas. Pela primeira vez nós vamos utilizar palavras de ligação entre os espaços para mostrar como os conceitos se conectam. átomos de carbono átomos de enxofre átomos de ferro átomos de chumbo feita de feita de feita de átomos de enxofre enxofre grafite pirita galena exemplos exemplos elementos compostos São dividos em: Palavras conceituais: elementos compostos enxofre átomos de carbono Minerais grafite pirita galena átomos de ferro átomos de enxofre átomos de chumbo

38 34 Desafio: Jogo das palavras embaralhadas Instruções: Para resolver esse desafio, desembaralhe as palavras e, depois, copie as letras dos espaços numerados nos quadrinhos com os mesmos números da palavra misteriosa. Como exemplo, a primeira palavra foi revelada. Se você precisar de ajuda, olhe as palavras no glossário do relatório do laboratório. Palavras TOMAO A T 1 O M 4 O TAFRARU F R A 7 T 2 U R A MAENILR M I N E 3 R A L 6 GIEMSNAMTO M A G N E T I S M 5 LOMLUCESA M 8 O L E C U L A 11 S ELAGAN G A 9 L E N A GAÇOÃIL L I G Ç Ã 10 O O Palavra misteriosa O U R O D O S T O O L S

39 Espaço para anotações: 35

40 36 Espaço para anotações:

41 37 Nome do aluno: Oficina 5: É quartzo, claro! Revisão da oficina Glossário dos termos da Oficina 5 aresta: a linha onde duas faces de um cristal se juntam. cristal: o formato especial que um mineral adquire a partir de superfícies planas (faces). face: uma superfície plana sobre um cristal. geodo: uma cavidade natural na rocha onde os cristais crescem. poliedro: uma forma sólida de três dimensões constituída de faces que se encontram ao longo das suas arestas e cujos ápices se encontram (ver vértice). prisma: sólido geométrico com faces opostas e paralelas umas às outras (à exceção do prisma triangular). pseudociência: ciência imaginária na qual as ideias que não podem ser testadas são consideradas verdadeiras. pirâmide: quando as faces triangulares se encontram no vértice. quartzo: um mineral muito comum feito de metal de silício e oxigênio gasoso. vértice: em um poliedro, é qualquer ponto onde três ou mais arestas se encontram. O mais alto vértice da pirâmide é chamado de ápice.

42 38 Atividades 1 e 2 Tabela de propriedades físicas Propriedade (alternativas) Silício Quartzo branco Quartzo cinza Cor (branco, cinza) cinza branco cinza Traço (branco, cinza, claro) Opacidade (transparente, translúcido, opaco) Brilho (vítreo, metálico ou fosco) preto claro claro opaco translúcido translúcido metálico vítreo vítreo Vai arranhar a placa de vidro? (sim ou não) sim sim sim Fratura (lisa ou áspera) áspera áspera áspera

43 39 Atividade 3 Formato de um cristal de quartzo perfeito Ápice Vértice Aresta Face Pirâmide Vista superior de um cristal de quartzo perfeito Prisma Base irregular Esqueleto de um cristal de quartzo perfeito Como um cristal de quartzo aumenta de tamanho (cresce) Quadro 1 Quadro 2 Tabela: A Geometria de um Cristal de Quartzo Característica Parte da pirâmide Parte do prisma Cristal de quartzo como um todo Quantos ápices? Quantos vértices? Quantas arestas? Quantas faces?

44 40 Atividade 4 Aumentar cristais de quartzo no papel Escala: Quadro 3: Vista superior do seu cristal de quartzo

45 41 Questões de múltipla escolha e respostas Utilize um lápis para marcar um X na resposta que você julga ser a correta. Questão #1 Qual das seguintes propriedades é diferente entre o silício e o quartzo branco? a. ( X ) A cor. b. ( X ) A dureza. Questão #2 Qual das seguintes propriedades é a mesma para o silício e o quartzo branco? a. ( X ) A cor. b. ( X ) A dureza. Questão #3 Como é o brilho do quartzo branco quando comparado com o do silício? a. ( X ) O do quartzo é metálico e o do silício é fosco. b. ( X ) O do quartzo é vítreo e o do silício é metálico. Questão #4 A dureza, a fratura e o brilho são diferentes entre o quartzo branco e o cinza? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não. Questão #5 Qual é a única propriedade que distingue o quartzo cinza do branco? a. ( X ) A opacidade. b. ( X ) A cor. Questão #6 Qual dessas opções se refere às propriedades físicas dos minerais? a. ( X ) Cada mineral tem um grupo especial de propriedades. b. ( X ) A cor pode ser diferente entre amostras de um mesmo mineral. c. ( X ) As opções a. e b. estão corretas. Em outras palavras, a cor pode enganar. Questão #7 Quantos vértices, arestas e faces existem em um prisma de cristal de quartzo perfeito? a. ( X ) 6, 6, 6 b. ( X ) 6, 12, 6

46 42 Questão #8 Quantos vértices, arestas e faces existem na pirâmide de um cristal de quartzo perfeito? a. ( X ) 7, 12, 6 b. ( X ) 6, 6, 6 Questão #9 Quantas arestas, vértices e faces existem em um cristal de quartzo perfeito (não incluindo a base irregular)? a. ( X ) 7, 12, 12 b. ( X ) 7, 18, 12 Questão #10 Penta, hexa e octa são os números 5, 6 e 8 em grego. Então, vista de cima, qual é a forma apresentada pelos cristais de quartzo? a. ( X ) Pentágono. b. ( X ) Hexágono. c. ( X ) Octógono. Questão #11 Qual das seguintes opções melhor descreve suas observações sobre como os cristais de quartzo crescem? a. ( X ) À medida que os cristais crescem, eles mantêm sua forma original. b. ( X ) À medida que os cristais crescem, eles mantêm o mesmo ângulo entre as faces. c. ( X ) Ambas as opções estão corretas. Cristais de quartzo podem parecer um pouco diferentes, mas mantêm sua forma básicas (hexágono). Questão #12 Com base no que você aprendeu, qual é a condição mais importante para que os cristais com uma forma bonita se formem em uma rocha? a. ( X ) Uma rocha sólida. b. ( X ) Espaço para crescer.

47 43 Atividades 6 Mapa conceitual O diagrama da árvore conceitual esta de volta para que você acrescente outras palavras ao mapa conceitual sobre as propriedades dos sólidos, que você começou na Oficina 1 e continuou na Oficina 2. Na parte inferior da página, nós listamos as palavras-chave sobre cristais da Oficina 5. Encontre o balão para os formatos de cristais e os balões vazios que estão ligados a ele, então preencha-os corretamente com as palavras da lista abaixo. A propósito, o seu mapa conceitual é agora cahamado de As Propriedades dos Minerais. fosco metálico vítreo transparente translúcido faces tipos brilho fratura tipos opacidade opaco arestas que têm forma de cristal densidade vértices exemplo cristal de quartzo dureza As propriedades são: cor Palavras conceituais: forma de cristal cristal de quartzo faces Minerais arestas vértices

48 44 Desafio: Palavras cruzadas Instruçaões: Decifre cada dica para achar as palavras corretas, depois coloque-as nos espaços indicados pelos números das pistas. Se precisar de ajuda, dê uma olhada nas palavras do Glossário dessa oficina P H O P E N T A G O N O S E 2 G U 3 V E R T I 4 C D O R O L I E D R O I C O S I T E X A G O N O A N L C T O G O N O I A 1 E Horizontal 1. Figura com cinco lados 3. O ponto de encontro de três arestas 5. Nome dado a um objeto tridimensional 6. Figura com seis lados 7. Figura com oito lados Vertical 1. Ciência imaginária 2. Onde os cristais se formam 4. O nome dado ao formato perfeito de um mineral

49 Espaço para anotações: 45

50 46 Espaço para anotações:

51 47 Nome do aluno: Oficina 6: Por favor, mineral, me dê um tempo! Revisão da oficina Glossário dos termos da Oficina 6 calcita: um mineral muito comum feito de átomos de cálcio, carbono e oxigênio. clivagem: a superfície lisa e plana que se forma quando um mineral com ligações atômicas fracas é quebrado. cristalografia: originalmente era somente o estudo dos cristais. Agora é a ciência que estuda como os átomos estão arranjados em substâncias sólidas. fratura irregular: superfície irregular formada quando um mineral com ligações atômicas fortes é quebrado. romboedro: formato tridimensional regular que se parece com um cubo esticado com lados opostos paralelos.

52 48 Atividade 2 Galena e o saquinho com pedaços de galena Vista superior Quadro 1: O formato da galena Atividade 5 A clivagem da calcita Vista inferior Vista lateral Vista superior Vista inferior Vista lateral Quadro 2: O formato do romboide calcita

53 49 Questões de múltipla escolha e respostas Utilize um lápis para marcar um X na resposta que você julga ser a correta. Questão #1 O pedaço grande de quartzo branco tem um formato especial ou superfície plana? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não. Questão #2 Os pedaços de quartzo do saquinho têm um formato especial ou superfície plana? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não. Questão #3 Qual das alternativas seguintes melhor descreve como o quartzo se quebra? a. ( X ) Quando o quartzo se quebra, possui uma fratura irregular e sem formato especial. b. ( X ) Quando o quartzo se quebra, forma superfícies planas lisas e todas com a mesma forma. Questão #4 O que você pode dizer sobre o formato do pedaço grande de galena? a. ( X ) É parecido com um bloco. b. ( X ) Não possui formato definido. Os lados se encontram em ângulos retos. Questão #5 O que você pode dizer sobre o formato dos pedaços menores de galena? a. ( X ) Eles se parecem com o pedaço maior. b. ( X ) Eles não possuem formato definido. Questão #6 Qual das alternativas seguintes melhor descreve como a galena se quebra? a. ( X ) Forma pedaços pequenos que não possuem formato específico. b. ( X ) Forma pequenos blocos de a mesma forma mas de tamanhos diferentes.

54 50 Questão #7 Como você descreve o formato do pedaço maior da calcita? a. ( X ) Ele se parece com um cubo esticado denominado romboide. b. ( X ) Não possui formato específico. Os lados não formam ângulos retos. Questão #8 O que você pode dizer sobre o formato dos pedaços menores da calcita? a. ( X ) Eles se parecem com o pedaço maior. b. ( X ) Não possuem formato específico. Questão #9 Qual das seguintes conclusões melhor descreve como a calcita se quebra? a. ( X ) Ela forma pedaços menores sem formato particular. b. ( X ) Ela forma pequenos romboides de mesmo formato, mas com tamanhos diferentes. Questão #10 Quão fortes são as ligações atômicas ( cola ) na pirita, e como você sabe? a. ( X ) Fracas, pois a pirita não possui clivagem. b. ( X ) Fortes, pois a pirita não possui clivagem. Questão #11 Se você quebrar o cristal de quartzo, obterá uma grande quantidade de pequenos cristais? a. ( X ) Não, pois o quartzo não possui clivagem, somente fraturas. b. ( X ) Sim, pois o saquinho com pequenos pedaços de quartzo está cheio de pequenos cristais. Questão #12 Como são chamadas as superfícies do romboide da calcita? a. ( X ) Clivagem. b. ( X ) Fratura. O cristal de calcita pode também parecer um romboide de clivagem.

55 51 Questão #13 Quantos lados o romboide de calcita possui? a. ( X ) 2 b. ( X ) 3 c. ( X ) 6 Questão #14 Quantas diferentes superfícies de clivagem possui um romboide de calcita? a. ( X ) 2 b. ( X ) 3 c. ( X ) 6 Os lados opostos paralelos do romboide são as mesmas superfícies de clivagem. Questão #15 O que realmente nos diz a superfície de clivagem? a. ( X ) A maneira como os átomos do mineral estão organizados. b. ( X ) Como os átomos do mineral estão ligados ( colados ). c. ( X ) Ambas as alternativas estão corretas. As superfícies de clivagem são como uma janela: permitem que a gente veja como os átomos de um mineral estão organizados.

56 52 Atividade 6 Mapa conceitual E hora de ampliar seu diagrama das propriedades dos minerais. O diagrama da árvore conceitual lhe forneceu mais duas palavras chave, e tudo que você tem a fazer é escrevêlas nos balões. fosco metálico vítreo transparente translúcido tipos faces brilho fratura tipos opacidade opaco traço arestas que tem forma de cristal densidade vértices exemplo cristal de quartzo dureza clivagem As propriedades são: cor Palavras conceituais: traço Minerais clivagem

57 53 Desafio para pensar: Caça-palavras Instruções: Ache as seguintes palavras na grade de palavras. Observe a direção em que cada palavra está apontada e responda às questões no final do desafio. Uma palavra e sua direção foram indicadas no quebra-cabeça como exemplo. 7 J B Y R T B A V Y W R C A U A I U R A J H W L L W V I I U T O O R I H Z W F F T B Ã O C V K G M B C A B Ç W J A D J V F 6 Palavras: LIGAÇÃO BLOCOS CALCITA Desafio: B R R A P Y G R G U M O F G G P I E L F J A H R H I O V M O P K E T M T L C L V R O M B O I D E S 4 C A L C I O M H C M G L G T L K O K O J L Q T E P S O C O L B 3 M A I L C A I A I I W L N C S T Z A R A Q O T W X I Y P E 1 F C W D D I A L 2 M V I 5 CÁLCIO CLIVAGEM CRISTALOGRAFIA FRATURA ROMBOIDE FORTE Circule o número de direções em que as palavras estão apontando FRACO

58 54 Espaço para anotações:

59 55 Nome do aluno: Oficina 7: Material duro na queda Revisão da oficina Glossário dos termos da Oficina 7 abrasivos: são materiais duros, resistentes e fortes que desgastam superfícies mais macias, menos resistentes. dentículos: saliências duras na pele de um tubarão. Eles fazem a pele do tubarão áspera como uma lixa. escala de dureza: Frederich Mohs, um mineralogista alemão, selecionou os dez minerais mais conhecidos e os organizou em ordem crescente de dureza (veja a Tabela: Escala de dureza dos minerais). feldspato: o mineral mais comum na crosta da Nave Terra. Tem duas clivagens, então se quebra em blocos. granada: um mineral vermelho-escuro que não tem clivagem, ou seja, é duro!

60 56 Nome do mineral Número de dureza Dureza dos materiais de teste Grafite 1 Gipsita 2 unha - 2½ Calcita 3 moeda de cobre - 3 Fluorita 4 Apatita 5 nossos dentes - 5 placa de vidro - 5½ prego - 5½ Feldspato 6 placa de traço - 6½ Quartzo 7 Topázio 8 Coríndon 9 Diamante 10 Tabela: Escala de dureza dos minerais

61 57 Atividades 1 e 2 Número de dureza e escolha de um material abrasivo Mineral Número de dureza Como seria a pasta de dentes formada por esse mineral? Grafite 1 mole demais; deixaria os dentes pretos Enxofre 2½ mole demais; deixaria os dentes amarelos Galena 2½ arenosa (como quando se come uma salada que não foi bem lavada); deixaria os dentes cinza Calcita 3 nem dura demais, nem mole demais; e deixaria uma cor boa Hematita 6 dura demais; deixaria os dentes vermelhos Pirita 6 dura demais; deixaria uma cor cinza-metálica Feldspato 6 dura demais Quartzo 7 dura demais

62 58 Atividade 4 Tabela de propriedades de abrasivos comuns Material Fratura Clivagem Dureza Vidro irregular nenhuma 5½ Quartzo irregular nenhuma 7 Granada irregular nenhuma 7½ Questões de múltipla escolha e respostas Utilize um lápis para marcar um X na resposta que você julga ser a correta. Questão #1 Se um mineral tem dureza 2½, o que você pode concluir? a. ( X ) O mineral não pode ser arranhado por sua unha. b. ( X ) O mineral pode ser arranhado por sua unha. É claro que o mineral também não pode arranhar sua unha. Questão #2 A hematita arranha a calcita? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não. Sim, mas não facilmente: é importante utilizar a lupa para observar o arranhão na moeda. Questão #3 A calcita arranha uma moeda de cobre (tente e utilize a sua lupa para ter certeza)? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não. Questão #4 A pirita arranha o feldspato? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não.

63 59 Questão #5 Qual a dureza da pirita? a. ( X ) 5 b. ( X ) 6 Questão #6 Enxofre e galena têm a mesma dureza. Qual? a. ( X ) 4 b. ( X ) 2 Questão #7 Qual dos seguintes grupos de minerais não formaria, por causa da cor, bons abrasivos para pastas de dentes? a. ( X ) Grafite, enxofre e galena. b. ( X ) Quartzo e calcita. Questão #8 Quais dos seguintes minerais não seriam, por causa da dureza, bons abrasivos para pastas de dentes? a. ( X ) Grafite, enxofre e galena. b. ( X ) Quartzo, pirita e feldspato. Questão #9 Qual dos seguintes minerais seria a melhor opção como abrasivo para pasta de dentes? a. ( X ) Calcita. b. ( X ) Quartzo. Vamos dar à calcita um grande Obrigado! Questão #10 Qual é a principal diferença entre as duas amostras de lixa? a. ( X ) A composição dos grãos. b. ( X ) O tamanho dos grãos. Questão #11 Que tipo de fratura o vidro, o quartzo e a granada têm em comum? a. ( X ) Irregular. b. ( X ) Lisa.

64 60 Questão #12 O vidro, o quartzo e a granada têm superfícies frágeis devido à sua clivagem? a. ( X ) Sim. b. ( X ) Não. Questão #13 Qual mineral do vidro é o mais duro: o quartzo ou a granada? a. ( X ) O quartzo. b. ( X ) A granada. Questão #14 Quais propriedades são esperadas para o corindo uma vez que é um abrasivo resistente? a. ( X ) Sem clivagem e com fraturas irregulares. b. ( X ) Dureza extrema. c. ( X ) Ambas estão corretas.

65 61 Desafio para pensar: Palavras cruzadas Instruções: O tema desse jogo de palavras cruzadas é Abrasivos e a tabela de dureza de Mohs. Decifre cada pista para encontrar as palavras e coloque-as nos espaços indicados pelos números das pistas. Ao terminar, responda à questão para resolver a charada. 7 G G Q U A R T Z O R A A N 6 C F E L D S P A T O I D R T A I E N 5 C D 1 T U B A R Ã O L N C 4 G I P S I T A T A Horizontal: 1. Lixa viva 2. Abrasivo rosa 3. O abrasivo encontrado na areia da praia 4. O segundo abrasivo mais duro na tabela de Mohs Vertical: 5. O abrasivo na pasta de dentes 6. O mineral mais duro na tabela de Mohs 7. Abrasivo vermelho mais duro que o quartzo 8. O mineral mais mole na tabela de Mohs Questão: Quais minerais presentes na tabela de dureza de Mohs não estão nas palavras cruzadas? Resposta: fluorita, apatita, topázio e diamante

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