Plano de aula incluindo recursos multimédia de Química

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1 Grupo de Multimédia, Ensino e Fronteiras da Química Centro de Investigação em Química da Universidade do Porto CIQ (U.P.) Plano de aula incluindo recursos multimédia de Química Título: Camada de ozono Ano de escolaridade: 10.º ano Autora: Paula Ribeiro Mais informações: Plano de aula desenvolvido no âmbito Mestrado em Química para o Ensino da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto em 2005.

2 NÍVEL DE ENSINO: TENDO EM CONTA QUE A CAMADA DE OZONO E A SUA DEGRADAÇÃO CONSTITUEM UM FENÓMENO AMBIENTAL BASTANTE COMPLEXO POR SE ARTICULAR ENTRE DIFERENTES ÁREAS DE CIÊNCIA, CABE NO ENTANTO À QUÍMICA UMA GRANDE PARTE DAS EXPLICAÇÕES QUE IMPORTA CONHECER. Indica-se a seguir o programa e a unidade onde foram encontradas referências a este tema: - PROGRAMA DA DISCIPLINA DE CIÊNCIAS FÍSICO QUÍMICAS 10ºANO DO 10ºANO DO ENSINO SECUNDÁRIO: NO PROGRAMA RELATIVO À COMPONENTE DE QUÍMICA, ENCONTRAM-SE NA UNIDADE 2: NA ATMOSFERA DA TERRA RADIAÇÃO, MATÉRIA E ESTRUTURA, ALGUNS OBJECTOS DE ENSINO E OBJECTIVOS DE APRENDIZAGEM QUE SE REFEREM AO TEMA EM ESTUDO: Objectos de ensino (OE) Objectivos de aprendizagem (OA) 2.2. ATMOSFERA: TEMPERATURA, PRESSÃO E DENSIDADE EM FUNÇÃO DA ALTITUDE 1- ASSOCIAR A DIVISÃO DA ATMOSFERA EM CAMADAS, AOS PONTOS DE INFLEXÃO DA VARIAÇÃO DE TEMPERATURA EM FUNÇÃO DA ALTITUDE; VARIAÇÃO DA TEMPERATURA E ESTRUTURA EM CAMADAS DA ATMOSFERA; 2.3. INTERACÇÃO RADIAÇÃO MATÉRIA A ATMOSFERA COMO FILTRO DE RADIAÇÕES SOLARES; FORMAÇÃO DE RADICAIS LIVRES NA ESTRATOSFERA E NA TROPOSFERA: OH, Br e Cl. 2- INTERPRETAR A FORMAÇÃO DOS RADICAIS LIVRES NA ATMOSFERA (ESTRATOSFERA E TROPOSFERA) OH, Br e Cl, COMO RESULTADO DA INTERACÇÃO ENTRE RADIAÇÃO E MATÉRIA; 3- INTERPRETAR A ATMOSFERA COMO FILTRO SOLAR (EM TERMOS DE ABSORÇÃO DE VÁRIAS ENERGIAS NAS VÁRIAS CAMADAS DA ATMOSFERA); 2

3 4- COMPREENDER O EFEITO DA RADIAÇÃO NA PRODUÇÃO DE OZONO ESTRATOSFÉRICO; 2.4. O OZONO NA ESTRATOSFERA OZONO COMO FILTRO PROTECTOR DA TERRA: FILTROS SOLARES; FORMAÇÃO E DECOMPOSIÇÃO DO OZONO NA ATMOSFERA; O PROBLEMA CIENTIFICO E SOCIAL DO BURACO NA CAMADA DO OZONO ; EFEITOS SOBRE O OZONO ESTRATOSFÉRICO. O CASO PARTICULAR DOS CFC. 5- EXPLICAR O BALANÇO O 2/O 3 NA ATMOSFERA EM TERMOS DA FOTODISSOCIAÇÃO DE O 2 E DE O 3; 6- EXPLICAR A IMPORTÂNCIA DO EQUILÍBRIO ANTERIOR PARA A VIDA NA TERRA; 7- INTERPRETAR O MODO COMO ACTUA UM FILTRO SOLAR; 8- INDICAR O SIGNIFICADO DE ÍNDICE DE PROTECÇÃO SOLAR ; 9- INTERPRETAR O SIGNIFICADO DE CAMADA DE OZONO ; 10- DISCUTIR OS RESULTADOS DA MEDIÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DO OZONO AO LONGO DO TEMPO, COMO INDICADOR DO PROBLEMA DA DEGRADAÇÃO DA CAMADA DO OZONO; 11- INTERPRETAR O SIGNIFICADO DA FRASE BURACO DA CAMADA DE OZONO EM TERMOS DA DIMINUIÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DAQUELE GÁS; 12- COMPREENDER ALGUMAS RAZÕES PARA QUE ESSA DIMINUIÇÃO NÃO SEJA UNIFORME; 13- INDICAR ALGUNS AGENTES ANTROPOGÉNICOS QUE PODEM PROVOCAR A DESTRUIÇÃO DO OZONO; 14- INDICAR ALGUMAS CONSEQUÊNCIAS DA DIMINUIÇÃO DO OZONO ESTRATOSFÉRICO PARA A VIDA NA TERRA; 15- INDICAR O SIGNIFICADO DA SIGLA CFC. PLANO DE AULA SUMÁRIO: A degradação da camada de ozono: O BURACO DA CAMADA DE OZONO; AGENTES QUE PROVOCAM A DESTRUIÇÃO DA CAMADA. ESTRATÉGIAS 1. AFIM DE CRIAR UM CONTEXTO DE TRABALHO, MOTIVAR OS ALUNOS PARA O TEMA CAMADA DE OZONO, LANÇANDO O REPTO QUE, UMA VEZ FAMILIARIZADOS COM A PRESENÇA E ACÇÃO DE O 3 NA ESTRATOSFERA, É NECESSÁRIO REFLECTIR SOBRE A CRESCENTE PREOCUPAÇÃO MUNDIAL QUANTO À CONSERVAÇÃO DA CAMADA DE OZONO. 2. PARA RECONHECER OS INTERESSES DOS ALUNOS SOBRE O TEMA, ORGANIZAR A TURMA EM GRUPOS DE TRABALHO. 3

4 3. ATRIBUIR A CADA GRUPO DUAS QUESTÕES: A PRIMEIRA COMUM A TODOS GRUPOS CARACTERIZA A CAMADA DE OZONO, E UMA SEGUNDA ESCOLHIDA ALEATORIAMENTE DE UM CONJUNTO DE QUESTÕES (QUESTIONÁRIO) PERTINENTES PARA A COMPREENSÃO DO FENÓMENO AMBIENTAL EM ESTUDO. 4. A PARTIR DO MANUAL DO ALUNO E DE UM SOFTWARE EDUCATIVO OS ALUNOS DEVERÃO SELECCIONAR INFORMAÇÃO, COMPREENDÊ-LA PARA, POSTERIORMENTE, A CONVERTEREM EM RESPOSTAS ÀS PERGUNTAS EM CAUSA. 5. DISTRIBUIR POR TODOS OS GRUPOS EXEMPLARES DE UM QUESTIONÁRIO, ONDE DEVERÃO ANOTAR A RESPOSTA À QUESTÃO QUE LHE FOI ATRIBUÍDA. QUESTIONÁRIO 1. CARACTERIZA A CAMADA DE OZONO. 2. O QUE É O BURACO DO OZONO? 3. O QUE PROVOCA O BURACO DO OZONO? 4. O BURACO DO OZONO É BOM OU MAU PARA NÓS? JUSTIFIQUE. 5. OS PROTECTORES SOLARES PROTEGEM-NOS DE ALGUM EFEITO DA DEGRADAÇÃO DA CAMADA DE OZONO? PORQUÊ? 6. COMENTE A FRASE OS CFCS DESTROEM O OZONO BOM. 6. OS ALUNOS DEVERÃO ÀS RESPECTIVAS PERGUNTAS EM, APROXIMADAMENTE, 45 MINUTOS. 7. DURANTE A FASE DE DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO DE GRUPO, AUXILIAR OS ALUNOS NA BUSCA DE RESPOSTA ÀS QUESTÕES E DÚVIDAS LEVANTADAS. 8. TERMINADOS OS 45 MINUTOS DISPONIBILIZADOS COLOCAR AS QUESTÕES ATRIBUÍDAS AOS DIFERENTES GRUPOS. OU SEJA, AS QUESTÕES SERÃO RESPONDIDAS UMA A UMA. 9. PROMOVER, SEMPRE QUE NECESSÁRIO, UM DIÁLOGO BREVE ENTRE OS DIFERENTES GRUPOS, AFIM DE ESCLARECER ALGUMAS DÚVIDAS AINDA EXISTENTES E ALGUMAS RESPOSTAS DADAS NOS TRABALHOS QUE NÃO SE ENCONTREM CORRECTAS. 10. SOLICITAR AOS ALUNOS PARA REGISTAREM AS RESPOSTAS A TODAS AS QUESTÕES NO EXEMPLAR DO QUESTIONÁRIO FORNECIDO NO INCIO DA AULA. 11. PARA AVALIAR A APRENDIZAGEM DOS ALUNOS EXPLORAR AS SIMULAÇÕES TU ÉS O VERDADEIRO AMIGO DA CAMADA DE OZONO, EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DA CAMADA DE OZONO PRUDÊNCIO E IMPRUDÊNCIO E PREVENIR DO SOFTWARE EDUCATIVO. Este software está disponível em 4

5 Guia de exploração do Questionário QUESTÃO OE OA PRÉ-REQUISITOS FAZER NOTAR... RECURSO DIGITAL DEFINIR ATMOSFERA - ASSOCIAR A DIVISÃO DA ATMOSFERA EM CAMADAS AO MODO DE VARIAÇÃO DA TEMPERATURA EM FUNÇÃO DA ALTITUDE. - CARACTERIZAR AS DIFERENTES CAMADAS DA - QUE CERCA DE 90% DO O 3 SE ENCONTRA NA ESTRATOSFERA, A CERCA DE 30 KM DA SUPERFÍCIE DA TERRA. - O O 3 ESTRATOSFÉRICO ABSORVE RADIAÇÕES UV EMITIDAS PELO SOL, IMPEDINDO-AS DE ATINGIR A SUPERFÍCIE DA TERRA. - O EQUILÍBRIO DINÂMICO EXISTENTE ENTRE O O 2 E O 3, NO PROCESSO DE FORMAÇÃO E DECOMPOSIÇÃO DO OZONO, MANTÉM CONSTANTE A CONCENTRAÇÃO DE O 3 NA ESTRATOSFERA. 1 ATMOSFERA 1.5 E 1.6: SIMULAÇÃO COMO SE FORMA A CAMADA DE OZONO 2 CAMADA DE OZONO ATMOSFERA: ESTRATOSFERA, 2.1; 2.2 TROPOSFERA, MESOSFERA E EXOSFERA. - DURANTE AS ÚLTIMAS DÉCADAS, TEM-SE VERIFICADO QUE 3 DIMINUIÇÃO DA CAMADA LOCALIZAR O OZONO NA ESTRATOSFERA. - A CAMADA DE OZONO CERTOS GASES VESTIGIAIS DE ORIGEM ANTROPOGÉNICA PROMOVEM A DEGRADAÇÃO DA CAMADA DE OZONO. - APESAR DOS ESFORÇOS DE MÁRIO MOLINA E SHERWOOD ROWLAND, SÓ COM JOSEPH FARMAN É QUE SURGIU A EVIDÊNCIA DEFINITIVA DA DIMINUIÇÃO DA ESPESSURA DA CAMADA DE OZONO, DE OZONO 3.1; EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DO OZONO 13 ESSENCIALMENTE DURANTE OS MESES DE PRIMAVERA POLAR (SETEMBRO A OUTUBRO). 4.3; A EXPRESSÃO BURACO DE OZONO DEFINE A ZONA DA RESPONSABILIDADES 5

6 ESTRATOSFERA ONDE A CONCENTRAÇÃO DE O 3 É MENOR. - OS CLOROFLUORCARBONETOS (CFCS) SÃO GASES DE ORIGEM ANTROPOGÉNICA QUE CONTRIBUEM PARA A DEGRADAÇÃO DA CAMADA DE OZONO. - AS REACÇÕES QUE CONSTITUEM AS DIFERENTES ETAPAS DE DESTRUIÇÃO DO OZONO COMPROVAM O FACTO DOS CFCS SEREM OS MAIORES RESPONSÁVEIS DE TAL FENÓMENO. Guia de exploração do Questionário (Cont.) QUESTÃO OE OA PRÉ-REQUISITOS FAZER NOTAR... RECURSO DIGITAL LOCALIZAR O OZONO NA ESTRATOSFERA. - A CAMADA DE OZONO - O CANCRO DE PELE, O ENFRAQUECIMENTO DO SISTEMA IMUNOLÓGICO, AS CATARATAS SÃO ALGUMAS DAS CONSEQUÊNCIAS MAIS GRAVES DA DEGRADAÇÃO DA CAMADA DE OZONO. 4 EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DO OZONO OS FILTROS SOLARES QUÍMICOS E OS FILTROS SOLARES FÍSICOS ABSORVEM E REFLECTEM DETERMINADO TIPO DE RADIAÇÃO, RESPECTIVAMENTE. SIMULAÇÃO EFEITOS DA DIMINUIÇÃO DA CAMADA DE OZONO A HISTÓRIA DE DOIS MENINOS, O 6

7 - O OZONO É UM FILTRO SOLAR QUÍMICO. - OS CREMES DE PROTECÇÃO SOLAR SÃO SIMULTANEAMENTE FILTROS SOLARES QUÍMICOS E FÍSICOS. PRUDÊNCIO E O IMPRUDÊNCIO O SEU TIPO E CONCENTRAÇÃO DETERMINAM O ÍNDICE DE PROTECÇÃO SOLAR (IPS) O O 3 BOM É O O 3 É ESTRATOSFÉRICO, OU SEJA, AQUELE QUE NOS PROTEGE DO EFEITO NOCIVO DAS RADIAÇÕES UV. - O O 3 É O QUE SE FORMA NA TROPOSFERA DEVIDO À EMISSÃO DE GASES VESTIGIAIS CONTAMINANTES DA ATMOSFERA; É TÓXICO E PODE PROVOCAR PROBLEMAS À SAÚDE HUMANA. 1 ATMOSFERA 1.5 7