Informações - Prova de Equivalência à Frequência de Química 12º ano Código 342 Ensino Secundário Prova Escrita 2016 Decreto-Lei nº 139/2012 de 5 julho 1. Introdução O presente documento visa divulgar as características da prova de equivalência à frequência da disciplina de Química, do 12º ano, a realizar em 2016 pelos alunos que se encontram abrangidos pelos planos de estudo instituídos pelo Decreto-Lei n.º 139/2012, de5 de julho. As informações apresentadas neste documento não dispensam a consulta da legislação referida e do programa da disciplina. A disciplina de Química tem duas componentes obrigatórias: a componente escrita, com a ponderação de 70%, e a componente prática, com a ponderação de 30%. Cada prova (teórica e prática) tem a duração de 90 minutos de acordo com o quadro III do despacho normativo 5/2013 de 8 de abril, tendo a componente prática 30 minutos de tolerância. Componente Escrita O presente documento dá a conhecer os seguintes aspetos relativos à prova: Objeto de avaliação; Características e estrutura; Critérios de classificação; Material; Duração; Tabela de constantes (Anexo 1); Formulário (Anexo 2); Tabela periódica (Anexo 3). Programa em vigor na Escola (Anexo 4). Importa ainda referir que, o grau de exigência decorrente do enunciado dos itens e o grau de aprofundamento evidenciado nos critérios de classificação estão balizados pelo programa, em adequação ao nível de ensino a que o exame diz respeito. 2. Objeto de avaliação A prova de exame tem por referência o Programa de Química em vigor e permite avaliar a aprendizagem passível de avaliação numa prova escrita de duração limitada, nomeadamente: Conhecimento/compreensão de conceitos (de Química, incluídos no Programa da disciplina); Compreensão das relações existentes entre aqueles conceitos e que permitiram estabelece princípios, leis e teorias; 1
Aplicação dos conceitos e das relações entre eles a situações e a contextos diversificados; Seleção, análise, interpretação e avaliação críticas de informação apresentada sob a forma de textos, de gráficos, de tabelas, entre outros suportes, sobre situações concretas de natureza diversa, por exemplo, relativas a atividades experimentais; Produção e comunicação de raciocínios demonstrativos em situações e em contextos diversificados; Comunicação de ideias por escrito. A valorização relativa das unidades/conteúdos apresenta-se no Quadro 1. Quadro 1 Valorização das unidades programáticas da prova teórica * Unidades/Conteúdos Unidade 1- Metais e ligas metálicas Cotação (em pontos) 80 a 120 Unidade 2-Combustíveis, Energia e Ambiente Unidade 3 Plásticos, Vidros e novos materiais 80 a 120 * Ver programa em vigor na Escola (anexo 4) 2
1.Caracterização da prova A prova de equivalência à frequência consiste numa prova escrita com componente prática, a serem realizadas obrigatoriamente, cada componente será cotada para 200 pontos. À componente escrita será atribuída uma percentagem de 70% e à componente prático-laboratorial será atribuída a percentagem de 30%. A prova escrita tem duas versões (Versão 1 e Versão 2). A prova está organizada por grupos de itens. Os itens/grupos de itens podem ter como suporte um ou mais documentos, como, por exemplo, textos, tabelas, gráficos, fotografias e esquemas. A prova reflete uma visão integradora e articulada dos diferentes conteúdos programáticos da disciplina. Os itens/grupos de itens podem envolver a mobilização de conteúdos relativos a mais do que uma das unidades do Programa. A sequência dos itens pode não corresponder à sequência das unidades do Programa. A tipologia de itens apresenta -se no Quadro 4. Quadro 2 Tipologia de itens Tipologia de itens ITENS DE SELEÇÃO ITENS DE CONSTRUÇÃO Escolha múltipla Resposta curta Resposta restrita Resposta aberta Cálculo Cada grupo pode incluir itens de diferentes tipos. Nos itens de seleção, apenas de escolha múltipla, o aluno deve selecionar a opção correta, de entre as quatro opções que lhe são apresentadas. Nos itens de construção, as respostas podem resumir-se, por exemplo, a uma palavra, a uma expressão, a uma frase, a um número, a uma equação ou a uma fórmula (itens de resposta curta); ou podem envolver a apresentação, por exemplo, de uma explicação, de uma previsão, de uma justificação e/ou de uma conclusão (itens de resposta restrita); ou podem implicar a apresentação de cálculos e de justificações e/ou de conclusões (itens de cálculo). A prova inclui a tabela de constantes, o formulário, a tabela periódica e o programa em vigor na escola, anexos a este documento. 3
2.Critérios de classificação A classificação a atribuir a cada resposta resulta da aplicação dos critérios gerais e dos critérios específicos de classificação apresentados para cada item e é expressa por um número inteiro, previsto na grelha de classificação. A ausência de indicação inequívoca da versão (Versão 1 ou Versão 2) implica a classificação com zero pontos das respostas aos itens de escolha múltipla. As respostas ilegíveis ou que não possam ser claramente identificadas são classificadas com zero pontos. No entanto, em caso de omissão, ou de engano na identificação de uma resposta, esta pode ser classificada se for possível identificar inequivocamente o item a que diz respeito. Se o examinando responder a um mesmo item mais do que uma vez, não eliminando inequivocamente a(s) resposta(s) que não deseja que seja(m) classificada(s), deve ser considerada apenas a resposta que surgir em primeiro lugar. Itens de seleção ESCOLHA MULTIPLA Nos itens de escolha múltipla, a cotação do item só é atribuída às respostas que apresentem de forma inequívoca a opção correta. Todas as outras respostas são classificadas com zero pontos. Itens de construção Nos critérios de classificação organizados por níveis de desempenho, é atribuída, a cada um desses níveis, uma única pontuação. No caso de, ponderados todos os dados contidos nos descritores, permanecerem dúvidas quanto ao nível a atribuir, deve optar-se pelo nível mais elevado de entre os dois tidos em consideração. As respostas classificadas por níveis de desempenho podem não apresentar exatamente os termos e/ou as expressões constantes dos critérios específicos de classificação, desde que o seu conteúdo seja cientificamente válido e adequado ao solicitado. Nos itens de resposta curta, as respostas corretas são classificadas com a cotação total do item. As respostas incorretas são classificadas com zero pontos. Não há lugar a classificações intermédias. Nos itens de ordenamento, só é atribuída a cotação se a sequência apresentada estiver integralmente correta. Os critérios de classificação das respostas aos itens de resposta restrita apresentam-se organizados por níveis de desempenho. A cada nível de desempenho corresponde uma dada pontuação. É classificada com zero pontos qualquer resposta que não atinja o nível 1 de desempenho. A classificação das respostas aos itens de resposta restrita centra-se nos tópicos de referência, tendo em conta a organização dos conteúdos e a utilização de linguagem científica adequada. Caso as respostas a este tipo de itens contenham elementos contraditórios, são considerados para efeito de classificação apenas os tópicos que não apresentem esses elementos. Nos itens abertos em que, explicita ou implicitamente, é solicitada a escrita de um texto, os critérios de classificação estão organizados por níveis de desempenho, a que correspondem cotações fixas. O enquadramento das respostas num determinado nível de desempenho contempla aspetos ligados aos conteúdos, à organização lógico-temática e à utilização de terminologia científica. 4
Quadro 3 Descritores do domínio da comunicação escrita * Por «texto linguisticamente correto» entende-se um texto correto nos planos da sintaxe, da pontuação e da ortografia. No caso de a resposta não atingir o nível 1 de desempenho no domínio específico da disciplina, não é classificado o desempenho no domínio da comunicação escrita em língua portuguesa. Os critérios de classificação das respostas aos itens de cálculo apresentam-se organizados por níveis de desempenho. A cada nível de desempenho corresponde uma dada pontuação. A classificação das respostas aos itens de cálculo decorre do enquadramento simultâneo em níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas necessárias à resolução do item, de acordo com os critérios específicos de classificação, e em níveis de desempenho relacionados com o tipo de erros cometidos. É classificada com zero pontos qualquer resposta que não atinja o nível 1 de desempenho relacionado com a consecução das etapas. Consideram-se os tipos de erros seguintes: Erros de tipo 1 erros de cálculo numérico, transcrição incorreta de dados, conversão incorreta de unidades, desde que coerentes com a grandeza calculada, ou apresentação de unidades incorretas no resultado final, também desde que coerentes com a grandeza calculada. Erros de tipo 2 erros de cálculo analítico, ausência de conversão de unidades (qualquer que seja o número de conversões não efetuadas, contabiliza-se apenas como um erro de tipo 2), ausência de unidades no resultado final, apresentação de unidades incorretas no resultado final não coerentes com a grandeza calculada e outros erros que não possam ser considerados de tipo 1. Os níveis de desempenho relacionados com o tipo de erros cometidos correspondem aos descritores apresentados no quadro seguinte. Quadro 4 Descritores relacionados com o tipo de erros cometidos Níveis Descritores Desvalorização 4 Ausência de erros. 0 3 Apenas erros de tipo 1, qualquer que seja o seu número. 1 2 Apenas um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo 1. 2 1 Mais do que um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo 1. 4 5
Se as respostas apresentarem apenas o resultado final, não incluindo os cálculos efetuados e as justificações e/ou conclusões solicitadas, são classificadas com zero pontos. Caso as respostas a este tipo de itens contenham elementos contraditórios, são consideradas para efeito de classificação apenas as etapas que não apresentem esses elementos. A utilização não adequada de abreviaturas, de siglas e/ou de símbolos nas respostas aos itens de construção pode implicar uma penalização da resposta. Do mesmo modo, nos itens de construção em que seja solicitada uma explicação, uma previsão, uma justificação ou uma conclusão, poderão estar sujeitas a penalização as respostas em que seja apresentada, apenas, uma esquematização do(s) raciocínio(s) efetuado(s). 3.Material O examinando apenas pode usar, como material de escrita, caneta ou esferográfica de tinta indelével, azul ou preta. As respostas são registadas em folha própria, fornecida pelo estabelecimento de ensino (modelo oficial). O examinando deve ser portador de material de desenho e de medida (lápis, borracha, régua graduada, esquadro e transferidor), assim como de uma calculadora gráfica. A lista das calculadoras permitidas é fornecida pela Direção-Geral de Educação. Não é permitido o uso de corretor. Componente prática O presente documento dá a conhecer os seguintes aspetos relativos à prova: Objeto de avaliação; Características e estrutura; Critérios de classificação; Material; Duração; 1.Objeto de avaliação A prova prática do exame de equivalência à frequência tem por referência os trabalhos práticos obrigatórios constantes no Programa de Química e permite avaliar a aprendizagem da componente prática, englobando a execução prática (vale 80 pontos) e a elaboração do relatório (vale 120 pontos). Esta prova consiste em efetuar um dos trabalhos práticos cujos conteúdos fazem parte do quadro 1. 6
AL 1.2 - Um ciclo de Cobre AL 1.6 Funcionamento de um sistema tampão Quadro 1 conteúdos para a prova prática Unidades/Conteúdos AL 2.1 - Destilação fracionada de uma mistura de dois componentes AL 2.3 Determinação da entalpia de neutralização da reação NaOH (aq) + HCl (aq) AL 2.5 - Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois: metanol, etanol, propan- 1-ol, propan-2-ol e butan-1-ol 2.Caracterização da prova A execução prática engloba: 1.1. o cumprimento das regras de segurança no trabalho laboratorial; 1.2. a manipulação correta de materiais e equipamento necessários à realização do trabalho; 1.3. a organização do trabalho e gestão do tempo; 1.4. a construção da montagem laboratorial necessária à execução do trabalho prático. Depois de efetuar o trabalho prático os alunos terão que elaborar um relatório no qual deve constar: 2.1. objetivos do trabalho; 2.2. resposta a questões pré-laboratoriais; 2.3. lista de material; 2.4. registo de observações e cálculos (atendendo às regras de algarismos significativos); 2.5. resposta a questões pós-laboratoriais. A prova prática pode incluir itens cuja resolução implique a utilização das potencialidades da calculadora gráfica. Quadro 2 Estrutura e valorização da componente prática. Uma atividade laboratorial, de entre as referidas no quadro 2 Atividade laboratorial Elaboração do relatório 80 pontos 120 pontos 3.Critérios de classificação A execução prática vale 80 pontos e a elaboração do relatório vale 120 pontos. Será usada uma grelha de observação para a execução prática onde consta: Cumprimento das regras de segurança Manipulação do material e equipamento Construção da montagem laboratorial Organização do trabalho Gestão do tempo Total (20 pontos) (25 pontos) (25 pontos) (5 pontos) (5 pontos) (80pontos) 7
4.Material O examinando apenas pode usar, como material de escrita, caneta ou esferográfica de tinta indelével, azul ou preta, para elaborar o relatório. As respostas são registadas em folha própria, fornecida pelo estabelecimento de ensino (modelo oficial). O examinando deve ser portador de material de desenho e de medida (lápis, borracha, régua graduada, esquadro e transferidor), assim como de uma calculadora gráfica. A lista das calculadoras permitidas é fornecida pela Direção Geral de Educação. Não é permitido o uso de corretor. Todo o material necessário à realização experimental estará na sala onde este for efetuado. 5.Duração O teste tem a duração de 90 minutos, tendo mais 30 minutos de tolerância. Anexo 1 Tabela de constantes 8
Anexo 2 Formulário 9
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Anexo 3 Tabela periódica 11
Anexo 4 Programa de Química do 12ºano em vigor na Escola (Constitui uma Parte do Programa de Química homologado em 22 de novembro de 2004 a numeração está de acordo com a original) 1.1 Metais e Ligas Metálicas 1.1.1. A importância dos metais na sociedade atual Perspetiva histórica da utilização dos metais: era do cobre, era do bronze e era do ferro; a era do aço e a era dos novos materiais Algumas aplicações dos metais no presente e no futuro próximo Metais: matérias-primas não renováveis 1.1.2. Um outro olhar sobre a Tabela Periódica dos elementos Os elementos metálicos na Tabela Periódica (blocos s, p, d, f) Os Metais de Transição: a especificidade das orbitais d Os Metais de Transição Interna e as orbitais f Ligas metálicas: aço e aço inoxidável, bronze, ouro, prata de lei, amálgamas, estanho, latão, constantan, cuproníquel, solda, metais com memória de forma A reciclagem de metais Um ciclo de Cobre AL 1.2 1.2. Degradação dos Metais 1.2.1. Corrosão: uma oxidação indesejada A corrosão como uma reação de oxidação redução A importância do meio nas reações de oxidação-redução 1.2.2. Pilhas e baterias: uma oxidação útil As pilhas como fonte de energia A reatividade dos metais e o Potencial Padrão de elétrodo z A espontaneidade das reações redox As pilhas no quotidiano: pilhas alcalinas, pilhas recarregáveis, baterias e acumuladores 1.3. Metais, ambiente e vida 1.3.2. Metais, complexos e cor Complexos e compostos de coordenação O caso dos detergentes com EDTA Estabilidade de complexos: constantes de formação 1.3.3. Os metais no organismo humano Metais essenciais e metais tóxicos A hemoglobina e o transporte de gases no sangue O caso do CO 2 indispensável: efeito tampão Funcionamento de um sistema tampão - AL 1.6 12
2.1. Combustíveis fósseis: o carvão, o crude e o gás natural O papel dos combustíveis fósseis no desenvolvimento mundial: problemas políticos, económicos e sociais Os combustíveis fósseis: o carvão, o crude (petróleo bruto) e o gás natural O que são Como são extraídos Como se transportam 2.1.1. Do crude ao GPL e aos fuéis: destilação fracionada e cracking do petróleo Destilação fracionada (destilação a pressão atmosférica e a pressão reduzida) do crude: GPL, gasolina e nafta, querosene, gasóleo e resíduos (fuéis) Gasolina de Verão e de Inverno: quais as diferenças Destilação fracionada de uma mistura de 2 componentes AL 2.1 Cracking catalítico Cicloalcanos e alcenos: nomenclatura e isomeria Isomeria de cadeia e de posição nos alcanos e nos álcoois Isomeria de grupo funcional entre álcoois e éteres Outras famílias de hidrocarbonetos: alcinos e aromáticos Isomeria geométrica em alcenos Estrutura dos alcanos, alcenos e alcinos: teoria da ligação de valência (TLV) hibridizações sp 3, sp 2 e sp e teoria das orbitais moleculares (TOM) Nomenclatura IUPAC dos álcoois e dos éteres Outras substâncias indesejáveis da gasolina: o enxofre, o benzeno e outros hidrocarbonetos aromáticos O benzeno e outros hidrocarbonetos aromáticos Estrutura do benzeno: um híbrido de ressonância Eletronegatividade e a polaridade de ligações e de moléculas 2.1.3. Impacte ambiental da Indústria Petroquímica Problemas ecológicos: marés negras Produtos da combustão dos combustíveis e poluição atmosférica 2.2. De onde vem a energia dos combustíveis 2.2.1. Energia, calor, entalpia e variação de entalpia Entalpia H e variação de entalpia de uma reação Variações de entalpia de reação ΔrH :convenção de sinais e condições padrão: entalpia padrão Diagrama de energia associado a uma reação química Variações de entalpia associadas a diferentes tipos de reações: Entalpia padrão de combustão ΔcH⁰ e Entalpia-padrão de formação ΔfH⁰ Determinação da entalpia de neutralização da reacção NaOH(aq) + HCl(aq)- AL 2.3 Cálculo da entalpia de uma reação a partir das entalpias de formação: Lei de Hess: ou da aditividade das entalpias-padrão de reação A energia dos combustíveis e a entalpia de combustão Percentagem de oxigénio na molécula de um combustível versus energia libertada na combustão. Poder calorífico de um combustível em função do número de átomos de carbono da cadeia e da posição da função álcool Determinação da entalpia de combustão de diferentes álcoois: metanol, etanol, propan-1-ol, propan-2- ol e butan-1-ol e comparação dos valores obtidos com os valores tabelados AL 2.5 3.4. Polímeros sintéticos e a indústria dos polímeros Obtenção de polímeros sintéticos: monómeros e reações de polimerização Homopolímeros e copolímeros Monómeros e grupos funcionais: álcoois, ácidos carboxílicos, aminas, amidas, éteres, ésteres, aldeídos e cetonas 13