A11 PROGRAMAS DE QUÍMICA 7ª, 8ª e 9ª classes 1.º CICLO DO ENSINO SECUNDÁRIO GERAL
Ficha Técnica Título Programas de Química - 7ª, 8ª e 9ª classes Editora Editora Moderna, S.A. Pré-impressão, Impressão e Acabamento GestGráfica, S.A. Ano / Edição / Tiragem / N.º de Exemplares 2014 / 2.ª Edição / 1.ª Tiragem / 2.000 Ex. E-mail: geral@editoramoderna.com 2014 EDITORA MODERNA Reservados todos os direitos. É proibida a reprodução desta obra por qualquer meio (fotocópia, offset, fotografia, etc.) sem o consentimento escrito da editora, abrangendo esta proibição o texto, as ilustrações e o arranjo gráfico. A violação destas regras será passível de procedimento judicial, de acordo com o estipulado no código dos direitos de autor.
ÍNDICE Introdução ----------------------------------------------------------------------- 4 Objectivos Gerais da Química no 1º Ciclo do Ensino Secundário --------------------------------------------- 7 7ª Classe - Programa da Disciplina Objectivos Gerais da Química na 7ª Classe ------------------------------------ 8 Conteúdos Programáticos na 7ª Classe --------------------------------------- 12 8ª Classe - Programa da Disciplina Objectivos Gerais da Química na 8ª Classe ---------------------------------- 26 Conteúdos Programáticos na 8ª Classe --------------------------------------- 27 9ª Classe - Programa da Disciplina Objectivos Gerais da Química na 9ª Classe ---------------------------------- 44 Conteúdos Programáticos na 9ª Classe --------------------------------------- 45 Avaliação ----------------------------------------------------------------------- 54 Bibliografia --------------------------------------------------------------------- 55 3
7ª, 8ª E 9ª CLASSES INTRODUÇÃO A escola, sendo um lugar privilegiado para a aquisição de conhecimentos científicos e técnicos, promove simultaneamente o desenvolvimento de atitudes, hábitos e habilidades nos alunos, com vista a facilitar o seu empenho nas exigências do progresso técnico e científico. A Química, tal como outras ciências, apresenta-se ao aluno como: Uma ciência eminentemente relevante, tanto ponto de vista prático, como intelectual e cultural de conteúdos estruturados, mas inacabados e fundamentalmente experimental nos seus métodos. Com os conhecimentos que já tem dos anos anteriores, o aluno vai começar a descobrir como a Química é uma ciência interessante, fortemente relacionada com a vida e o mundo em que vive. A Química como ciência, presta um particular contributo essencial na educação dos estudantes porque: Permite saber explicar e interpretar os fenómenos químicos que se produzem na Natureza; Permite um constante desejo de saber e o prazer da descoberta; Permite o desenvolvimento e compreensão do mundo que o rodeia. Neste contexto, os conteúdos programáticos da disciplina de Química visam a ampliação dos conhecimentos já adquiridos em Ciências da Natureza e formação de novos conceitos que permitirão a exploração de temas actuais. Preconiza-se, com o desenvolvimento dos programas de Química neste ciclo, não só a transmissão de conhecimentos científicos, como também dotar o aluno de uma capacidade de execução de trabalhos simples no laboratório, criatividade e poder de interpretação dos fenómenos circundantes, assim como a sua vinculação com os conteúdos estudados nas disciplinas ministradas no Ensino Primário. Este material constitui a base orientadora do trabalho do(a) professor(a) de Química neste Ciclo, pelo que deverá ser estudado e consultado no momento de preparação das suas aulas, primando pelo cumprimento dos objectivos formulados. 4
PROGRAMAS DE QUÍMICA A análise global deste material dará ao(a) professor(a) uma visão mais ampla sobre a profundidade da abordagem de cada conteúdo, nas distintas classes do Ciclo. Por sua vez, a elaboração em forma cíclica permite compreender a nossa intenção de considerar e ampliar os conceitos e conhecimentos básicos do Ciclo, para que ao concluir o 1º Ciclo do Ensino Secundário o aluno esteja em condições de compreender os conteúdos programáticos do Ciclo subsequente. Assim, em síntese, durante os três anos do Ciclo, os programas de Química desenvolver-se-ão do seguinte modo: Na 7ª Classe: 1. De breve história do que os nossos antepassados pensavam da Química. 2. Os alunos terão oportunidade de aprofundar os conhecimentos sobre a constituição das substâncias, assim como os seus métodos de separação. 3. Pela primeira vez, os alunos vão aprender que as substâncias são constituídas por átomos e moléculas e que se podem representar por meio de símbolos e fórmulas químicas. Este assunto tem tratamento mais amplo na 8ª Classe, onde se estuda a dimensão dos átomos, distribuição electrónica e, posteriormente, a união dos átomos ao estudar-se a ligação iónica e covalente. 4. O estudo das soluções na 7ª Classe, com a sua composição e características, terá continuidade na 8ª Classe, ampliando-se com alguns elementos da teoria de dissolução electrolítica. Na 8ª Classe: 1. A lei periódica e sistema periódico são abordados na 8ª Classe com o estudo das primeiras tentativas de classificação dos elementos químicos, onde os alunos terão oportunidade de aprender que existem duas categorias de substâncias elementares que são metais e não metais, e também a família dos elementos semelhantes, alcalinos e halogéneos, alcalino-terrosos e gases raros. Na 9ª Classe: 1. Retoma-se o estudo da tabela periódica, onde os alunos terão oportunidade de estudar os elementos que constituem o grupo 16, com maior destaque para o oxigénio e o enxofre. 5
7ª, 8ª E 9ª CLASSES 2. Serão dadas as definições do número de Avogadro, mol, moléculas e iões, exemplificando-se e permitindo desse modo a consolidação da matéria. 3. O Ciclo é fechado com o estudo da química do carbono. 6
PROGRAMAS DE QUÍMICA OBJECTIVOS GERAIS DA QUÍMICA NO 1º CICLO DO ENSINO SECUNDÁRIO Aprofundar os conhecimentos adquiridos nas classes anteriores; Adquirir um sistema de conhecimentos de factos, princípios, conceitos, leis e teorias fundamentais que facilite a interpretação do mundo físico; Adquirir procedimentos e métodos que possibilitem a análise e estudo de fenómenos e situações, nomeadamente através da selecção e uso de técnicas e aparelhos, realização de experiências e análise e interpretação de dados; Desenvolver a capacidade de recolha, selecção, interpretação e organização da formação; Desenvolver atitudes de rigor, gosto pela pesquisa, autonomia, cooperação e respeito pelos outros; Aplicar as normas e regras de segurança no trabalho de laboratório e ao lidar com produtos químicos, de um modo geral; Conhecer o desenvolvimento químico, industrial e agrícola do país; Desenvolver o gosto pelo estudo da Química, numa perspectiva de educação permanente. 7
7ª Classe Programa da Disciplina
7ª, 8ª E 9ª CLASSES 10 OBJECTIVOS GERAIS DA QUÍMICA NA 7ª CLASSE Conhecer a importância da Química para o Homem e para a Sociedade; Conhecer que as propriedades físicas e químicas permitem caracterizar as substâncias; Compreender as transformações físicas e químicas; Desenvolver esquemas de classificação perante a variedade de materiais; Compreender os conceitos de substâncias e mistura de substâncias; Compreender os métodos de separação das substâncias presentes numa mistura; Analisar algumas propriedades físicas e químicas na perspectiva da identificação de substâncias; Reconhecer que as propriedades físicas e químicas permitem caracterizar as substâncias; Conhecer a perspectiva cinético-corpuscular da matéria; Compreender os estados físicos de agregação da matéria; Conhecer a constituição dos átomos, moléculas e iões; Dominar, a nível elementar, o uso de símbolos, fórmulas e equações químicas; Conhecer que há substâncias que se transformam noutras, podendo estas transformações ter interesse tecnológico, além de científico; Reconhecer que nas reacções químicas há formação de novas substâncias e conservação da massa; Compreender os factores que influenciam a velocidade das reacções químicas; Conhecer o comportamento ácido-base de substâncias e a importância desse comportamento em processos com relevância biológica, geológica, ambiental e industrial;
PROGRAMAS DE QUÍMICA Utilizar aparelhos e equipamento laboratorial respeitando as normas e regras de segurança necessárias; Recolher e interpretar os dados das experiências realizadas sintetizando criticamente as conclusões. 11
7ª, 8ª E 9ª CLASSES conteúdos PROGRAMÁTICOS na 7ª CLASSE 1º TRIMESTRE 26 Aulas Tema A - Química, nós e o mundo material... 5 Aulas Objectivos gerais: Conhecer a importância da Química para o Homem e para a Sociedade; Conhecer que as propriedades físicas e químicas permitem caracterizar as substâncias; Compreender as transformações físicas e químicas. Subtemas: A1. Breve história. A2. Importância e objecto da Química. A3. Transformações físicas e transformações químicas.* * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. Objectivos específicos: Reconhecer a Química como um ramo de estudo aliciante; Relacionar aspectos do quotidiano com a Química; Caracterizar a Química e sua relação com as outras ciências; Identificar situações onde ocorram transformações físicas; Reconhecer que quando a água congela ou se evapora, ocorre uma transformação física; Identificar situações onde ocorram transformações químicas; Reconhecer que na combustão do fósforo ou do papel ocorre uma transformação da substância. Sugestões metodológicas: O(a) professor(a) apresenta uma breve perspectiva histórica sobre a evolução da Química, fazendo referência ao papel de cientistas importantes no seu desenvolvimento. Em diálogo com os alunos, e partindo dos seus conhecimentos prévios, o professor procurará levá-los a reconhecer: O objecto da Química; 12
PROGRAMAS DE QUÍMICA A relação entre Química, Homem e Sociedade; A importância da Química; Dado que se trata da unidade de iniciação ao estudo da Química, o vocabulário específico da disciplina deverá ser introduzido partindo de termos de uso geral aos quais será atribuído o significado químico, como por exemplo em transformações, composição e substância, sem haver logo o cuidado de os definir. Poderão ser realizadas experiências simples, sem explicações dos fenómenos, para despertar a curiosidade dos alunos e para introduzir, a nível operacional, a diferença entre transformação física e transformação química (nesta fase não deverá ainda introduzir-se a expressão reacção química ). TEMA B - Os materiais na Natureza... 16 Aulas Objectivos gerais: Desenvolver esquemas de classificação perante a variedade de materiais; Compreender os conceitos de substâncias e mistura de substâncias; Compreender os métodos de separação das substâncias presentes numa mistura; Analisar algumas propriedades físicas e químicas na perspectiva da identificação de substâncias; Reconhecer que as propriedades físicas e químicas permitem caracterizar as substâncias. Subtemas: B1. Possíveis classificações dos materiais.* B2. Substâncias e misturas de substâncias. Misturas homogéneas e misturas heterogéneas. Colóides.* B3. Separação de substâncias numa mistura: * Separação de componentes em misturas homogéneas; Separação de componentes em misturas heterogéneas. B4. Identificação de substâncias. Propriedades físicas e químicas. Critérios de pureza.* * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. Objectivos específicos: Diferenciar os materiais; 13
7ª, 8ª E 9ª CLASSES Classificar os materiais; Reconhecer que muitos materiais na Natureza são utilizados como matériaprima; Ter a noção da composição das substâncias; Identificar as propriedades das substâncias; Reconhecer os tipos de misturas de substâncias; Reconhecer os métodos de separação das misturas das substâncias; Caracterizar misturas homogéneas, heterogéneas e coloidais; Separar os componentes numa mistura heterogénea; Detectar no seio de um líquido partículas em suspensão; Reconhecer que a filtração e a decantação utilizam-se para separar um líquido de uma substância sólida quando em contacto; Separar os componentes numa mistura homogénea; Reconhecer que a destilação permite a separação de componentes em misturas homogéneas; Realizar ensaios de decantação, filtração e destilação salientando o interesse prático destas operações, particularmente a destilação do petróleo; Começar a desenvolver hábitos e habilidades no trabalho de laboratório; Registar criteriosamente os resultados da observação; Reconhecer a importância de técnicas de separação na indústria química; Estabelecer a relação entre a massa e o volume para diferentes porções de uma substância, reconhecendo que é uma constante; Caracterizar a água pelo ponto de ebulição; Determinar a temperatura a que uma solução aquosa entra em ebulição e compará-la com a água; Reconhecer a determinação do ponto de ebulição e de fusão como critérios de pureza; Recorrer a ensaios químicos na industrialização de algumas substâncias. Sugestões metodológicas: Partindo de exemplos práticos do seu conhecimento, os alunos são encorajados pelo(a) professor(a) a examinar materiais, desenvolvendo esquemas de classificação perante a diversidade desses materiais, particularmente segundo os estados físicos, proveniência, número de substâncias que os constituem e, se for o caso, de acordo com métodos de separação de substâncias. A noção de substância deverá ser introduzida por contraste com a de mistura de substâncias, sendo por isso recomendável utilizar-se, neste contexto, a designação mistura de substâncias e não apenas mistura. 14
PROGRAMAS DE QUÍMICA Mais do que uma definição rigorosa de misturas homogéneas (soluções) e de misturas heterogéneas, pretende-se que os alunos adquiram uma noção clara da diferença que há entre estes dois tipos de misturas que permita o uso correcto dos termos. O(a) professor(a) deve salientar que há outro tipo de mistura - os Colóides (ou soluções coloidais ou suspensões coloidais, como também são designadas), de que são exemplo o sangue, o leite, a manteiga, o queijo, as tintas, os cremes de beleza, entre outros. Relativamente às técnicas de separação das substâncias presentes numa mistura - decantação, filtração, centrifugação, cristalização, extracção por solvente, cromatografia e destilação -, devem ser realizados ensaios, com os cuidados de segurança necessários, realçando o seu interesse prático (nomeadamente no que respeita à destilação - caso do petróleo). Relativamente à identificação de substâncias, é importante que os alunos reconheçam que as propriedades físicas e químicas permitem caracterizá-las. Em particular, poderão estabelecer experimentalmente a relação entre a massa e o volume para diferentes porções de uma mesma substância, constatando que é uma constante massa volúmica e que, portanto, ajuda a caracterizá-la juntamente com o ponto de ebulição e de fusão, que devem ser reconhecidos também como critérios de pureza. Para tal, seria interessante que os alunos determinassem, experimentalmente, a temperatura a que uma solução aquosa entra em ebulição e a comparassem com a da água. Tempo (reserva)... 5 Aulas 2º TRIMESTRE 24 Aulas Tema C - Constituição da matéria... 20 Aulas Objectivos gerais: Conhecer a perspectiva cinético-corpuscular da matéria; Compreender os estados físicos de agregação da matéria; Conhecer a constituição de átomos, moléculas e iões; Dominar a nível elementar o uso de símbolos, fórmulas e equações químicas. Subtemas: C1. Natureza corpuscular.* C2. Estados físicos de agregação: sólido, líquido e gasoso.* C3. Movimentos corpusculares:* 15
7ª, 8ª E 9ª CLASSES Pressão dos gases; Volume e pressão dos gases; Temperatura e pressão dos gases. C4. Unidades estruturais da matéria:* Átomos. Moléculas. Substâncias elementares e compostas; Elementos químicos. Símbolos químicos. Metais e não metais. Fórmulas químicas; Iões. Iões positivos e iões negativos. Representação de iões; Compostos iónicos. * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. Objectivos específicos: Desenvolver uma visão cinético-corpuscular da matéria; Desenvolver uma primeira perspectiva de corpúsculos como unidades estruturais da matéria; Diferenciar os estados físicos de agregação da matéria; Interpretar as observações sob a pressão de temperatura e volume, em termos cinético-corpusculares; Reconhecer que o átomo é uma partícula divisível; Reconhecer a representação de átomos; Reconhecer os símbolos químicos dos principais elementos; Reconhecer que as moléculas são constituídas por dois ou mais átomos iguais ou diferentes; Distinguir substâncias elementares de substâncias compostas; Representar as substâncias pelas fórmulas químicas; Diferenciar metais de não metais; Reconhecer que há substâncias cujas unidades estruturais têm carga eléctrica: iões; Distinguir um ião positivo de um ião negativo; Representar iões e compostos iónicos; Conhecer a formação de iões. Sugestões metodológicas: O(a) professor(a) começa por recordar o tema anterior enfatizando que as substâncias como, por exemplo, o açúcar, a água, o sal e o oxigénio, são constituídas por inúmeras partículas não visíveis a olho nu e que essas substâncias se podem encontrar nos três estados físicos, distinguindo-se umas das outras através das suas propriedades. 16
PROGRAMAS DE QUÍMICA É fundamental promover uma discussão com vista à caracterização do comportamento dos estados físicos da matéria, no que respeita à forma própria, volume e compressibilidade. Daí, partir para a realização de experiências que sugiram que a matéria é constituída por corpúsculos em movimento e que esse movimento depende da temperatura (para este último efeito poderá dissolver um cristal de permanganato de potássio em água fria e outro em água quente e comparar). Por outro lado, deverão ser analisados casos concretos de gases que permitam estabelecer, em termos qualitativos, a relação entre a pressão e o volume, e a pressão e a temperatura de um gás. Com estes dados, já será possível aos alunos compreenderem as diferenças em termos de agregação corpuscular dos estados físicos da matéria e, por outro lado, reconhecerem que os movimentos corpusculares nos sólidos e nos líquidos são mais limitados que nos gases. Uma vez que os alunos já aprenderam que as substâncias são constituídas por corpúsculos ou partículas, pode agora introduzir-se a expressão unidades estruturais como forma de nos referirmos a átomos, moléculas ou iões. Faz-se uma introdução aos símbolos e fórmulas químicas e ilustra-se com um conjunto representativo de exemplos. É importante distinguir substâncias elementares de substâncias compostas, deixando-se a noção de elemento químico. Os nomes e as fórmulas químicas dos compostos iónicos mais importantes devem ser estabelecidos recorrendo a uma tabela de iões sem preocupações de memorização. Tempo (reserva)... 4 Aulas 3º TRIMESTRE 22 Aulas Tema D - As substâncias transformam-se... 20 Aulas Objectivos gerais: Conhecer que há substâncias que se transformam noutras, podendo estas transformações ter interesse tecnológico, além de científico; Reconhecer que nas reacções químicas há formação de novas substâncias e conservação da massa; Compreender os factores que influenciam a velocidade das reacções químicas; Conhecer o comportamento ácido-base de substâncias e a importância 17
7ª, 8ª E 9ª CLASSES 18 desse comportamento em processos com relevância biológica, geológica, ambiental e industrial; Utilizar aparelhos e equipamento laboratorial respeitando as normas e regras de segurança necessárias; Recolher e interpretar os dados das experiências realizadas sintetizando criticamente as conclusões. Subtemas: D1. Como transformar umas substâncias noutras:* Transformações por acção do calor; Transformações por acção da electricidade; Transformações por acção da luz; Transformações por acção mecânica; Transformações por junção de substâncias. D2. Transformações de substâncias e relação com a sua constituição:* Conservação dos átomos nas reacções químicas; Representação simbólica das reacções químicas; Reagentes e produtos da reacção; Reacções químicas e temperatura; Velocidade de uma reacção química. Factores que afectam a velocidade de uma reacção. D3. Reacções de ácido-base:* Ácidos. Soluções ácidas. Propriedades; Bases. Soluções básicas. Propriedades; Identificação de soluções ácidas, básicas e neutras; Indicadores de ácido-base; Escala de ph. Medição do ph. Importância do ph na vida, na agricultura, no ambiente e na indústria; Reacções de ácido-base e sua importância. Noção de sal. * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. Objectivos específicos: Verificar que há substâncias que se transformam noutras por acção do calor; Verificar que há substâncias que se transformam noutras por acção de electricidade; Reconhecer que a luz pode provocar transformações de substâncias noutras; Verificar que há substâncias que se transformam por acção mecânica; Verificar que por junção de duas substâncias podem ocorrer transformações químicas;
PROGRAMAS DE QUÍMICA Investigar a massa nas reacções químicas na perspectiva da escrita de equações químicas; Investigar a temperatura nas reacções químicas na perspectiva da escrita e das reacções químicas; Diferenciar os factores que afectam a velocidade de uma reacção; Investigar as colisões entre moléculas em relação à velocidade das reacções; Reconhecer o comportamento de algumas substâncias como ácidos ou bases; Identificar soluções ácidas e soluções básicas pelas mudanças de cor em presença de indicadores; Graduar o carácter ácido ou básico de uma solução por intermédio de indicadores; Ilustrar a relevância do comportamento ácido-base de um solo no domínio da agricultura; Caracterizar alguns processos industriais como reacções de ácido-base; Identificar relações entre reacções de ácido-base e o ambiente; Identificar alguns minerais simples e fertilizantes como sais ou misturas de sais. Sugestões metodológicas: Com a participação dos alunos e sem escrever as equações químicas, verificar a transformação de umas substâncias noutras por acção do calor (sacarose/ óxido vermelho de mercúrio), por acção da electricidade (electrólise de uma solução aquosa de cloreto de cobre 11), por acção mecânica (fricção do cloreto de potássio), por junção de substâncias (solução de sulfato de cobre + ferro). Para além destas situações, é importante também reconhecer que a luz pode provocar a transformação de uma substância noutra. Por isso, deverão ser analisados casos como a fotossíntese, as películas fotográficas e a água oxigenada. Tendo em vista a escrita de equações químicas, o(a) professor(a) deve seleccionar uma reacção química adequada e colocar os alunos em situação de constatarem a conservação da massa, interpretando-a em termos de conservação de átomos associados de maneira diferente. Será este o momento de representar as reacções pelas equações químicas (exemplos simples). Será também oportuno investigar a temperatura nas reacções químicas, devendo o(a) professor(a) apresentar reacções endotérmicas e exotérmicas. 19
7ª, 8ª E 9ª CLASSES Em diálogo com os alunos, deve procurar-se que eles reconheçam a existência de reacções químicas lentas e rápidas e que verifiquem experimentalmente o efeito da concentração, do estado de divisão de um reagente sólido, da temperatura da intensidade da luz, da natureza dos reagentes e dos catalisadores na velocidade das reacções químicas. Relativamente às reacções de ácido-base, é sobremaneira importante que os alunos identifiquem experimentalmente soluções ácidas e básicas através de indicadores e da determinação do ph, sem se associar o comportamento ácidobase ao ião H + em solução aquosa, por se considerar tal questão de apreciável abstracção para este nível. Tempo (reserva)... 2 Aulas Tema A - Química, nós e o mundo material. Subtema A3 - Transformações físicas e transformações químicas. Objectivo(s) Geral(ais): Compreender as transformações químicas e físicas. Pré-requisitos: Conhecer as alterações em algumas substâncias: Água, ferro, sal de cozinha, etc. Objectivos específicos: 1.1. Identificar situações de transformações físicas. 1.2. Reconhecer que quando a água congela ou se evapora ocorre uma transformação física. 2.1.Identificar situações onde ocorram transformações químicas. 2.2. Reconhecer que na combustão do fósforo ou do papel ocorre uma transformação da substância que se designa por transformação química. Conteúdos: 1. Transformações físicas. 2. Transformações Químicas. Meios: Manual; Slides; Material de laboratório. 20
PROGRAMAS DE QUÍMICA Sugestões Metodológicas: Realizar experiências para criar situações que levem os alunos a distinguir, a nível operacional, uma transformação física de uma transformação química. Explorar situações definidas no manual, slides ou que sejam do conhecimento dos alunos. Colocar os alunos em trabalho de grupo. Instrumentos de avaliação: Testes orais; Trabalhos práticos; Relatórios Observação das aulas. Tema B - Os materiais da Natureza. Subtema B3 - Separação de substâncias numa mistura. Objectivo(s) Geral(ais): Compreender métodos de separação de substâncias numa mistura. Pré-requisitos: Saber que as misturas são constituídas por duas ou mais substâncias Objectivos específicos: 1.1. Separar os componentes numa mistura heterogénea. 1.2. Detectar no seio de um líquido partículas em suspensão. 1.3. Reconhecer que a filtração e a decantação se utilizam para separar um líquido de uma substância sólida em contacto. 2.1. Separar os componentes numa mistura homogénea. 2.2. Reconhecer que a destilação permite a separação de componentes em misturas homogéneas. Conteúdos: 1. Método de separação das substâncias numa mistura heterogénea. Decantação; Filtração. 2. Métodos de separação de substâncias homogénea numa mistura. Destilação. Meios: Slides; Quadro; Giz; 21
7ª, 8ª E 9ª CLASSES Transparência; Material de laboratório. Sugestões Metodológicas: Realizar ensaios de decantação, filtração e destilação, salientado o interesse práticos destas operações particularmente a destilação do petróleo. Usar um dos dois tipos de filtros, liso e de pregas, para separar no seio de um liquido partículas sólidas de outras substâncias. Tempo: 5 aulas. Instrumentos de avaliação: Questões orais; Questões; Escritas; Trabalhos práticos; Relatórios; Observação dos alunos. Tema C - Constituição da matéria. Subtema C4 - Unidades estruturais da matéria. Objectivo(s) Geral(ais): Conhecer a constituição de átomos, moléculas e iões. Pré-requisitos: Saber que as substâncias são formadas por partículas. Objectivos específicos: 1.1. Reconhecer que o átomo é uma partícula divisível. 1.2. Reconhecer a representação de átomos. 1.3. Reconhecer os símbolos químicos dos principais elementos. 2.1. Reconhecer que as moléculas são constituídas por dois ou mais átomos iguais ou diferentes. 2.2. Distinguir as substâncias elementares de substâncias compostas. 2.3. Representar as substâncias pelas fórmulas químicas. 3.1. Reconhecer que há substâncias cujas unidades estruturais têm carga eléctrica negativa. 3.2. Distinguir um ião positivo de um ião negativo. 3.3. Representar iões e compostos iónicos. 22
PROGRAMAS DE QUÍMICA Conteúdos: 1. Átomos. 2. Moléculas. 3. Iões. Meios: Slides; Transparências; Quadro; Giz; Modelos de átomos e de moléculas; Manual. Sugestões Metodológicas: Ver as que se adaptam no Tema C para este subtema. Tempo: 8 aulas. Instrumentos de avaliação: Testes escritos e/ou orais; Fichas; Observação dos alunos. Tema D - As substâncias transformam-se. Subtema D3 - Reacções ácido-base. Objectivo(s) Geral(ais): Analisar as reacções ácido-base. Pré-requisitos: Saber quais as substâncias ácidas e básicas. Objectivos específicos: 1.1. Reconhecer ácidos e soluções ácidas. 1.2. Conhecer as propriedades das soluções ácidas. 2.1. Reconhecer bases e soluções básicas. 2.2. Conhecer as propriedades das soluções básicas. 3.1. Conhecer os indicadores de ácido-base mais comuns. 3.2. Identificar soluções ácidas, básicas e neutras pelos indicadores. 4.1. Conhecer a escala de ph na vida, na agricultura, no ambiente e na indústria. 23
7ª, 8ª E 9ª CLASSES 4.2. Reconhecer a importância do ph na vida, na agricultura no ambiente e na indústria. Conteúdos: 1. Ácido. Soluções ácidas. Propriedades. 2. Bases. Soluções básicas, Propriedades. 3. Identificação de soluções ácidas, básicas e neutras. 4. Indicadores de ácido-base. Escala de ph. Medição do ph. Importância do ph na vida, na agricultura, no ambiente e na indústria. Meios: Slides; Experiências; Quadro; Giz; Material de laboratório; Elaboração em grupo de um trabalho escrito sobre a importância do ph consultando livros, revistas jornais. Sugestões Metodológicas: Ver no Tema D os que se adaptam para este subtema. Tempo: 8 aulas. Instrumentos de avaliação: Trabalhos práticos; Testes orais; Relatórios; Trabalho escrito; Observação dos alunos. 24
8ª Classe Programa da Disciplina
7ª, 8ª E 9ª CLASSES OBJECTIVOS GERAIS DA QUÍMICA NA 8ª CLASSE Reconhecer a importância da Química para o Homem e para a Sociedade; Aprofundar os conhecimentos sobre a constituição dos átomos numa perspectiva do pensamento dos filósofos gregos; Conhecer a constituição dos átomos; Compreender a necessidade e a importância da tabela periódica; Compreender a organização da tabela periódica e a sua importância; Conhecer a constituição das moléculas; Utilizar modelos que representem as formas de moléculas simples; Analisar o comportamento dos sólidos e dos líquidos moleculares; Analisar as soluções aquosas; Compreender os diferentes tipos de soluções; Utilizar aparelhos e equipamento laboratorial respeitando as normas e regras de segurança necessárias; Recolher e interpretar os dados das experiências realizadas, sintetizando criticamente as conclusões. 26
PROGRAMAS DE QUÍMICA conteúdos PROGRAMÁTICOS na 8ª CLASSE 1º TRIMESTRE 39 Aulas Tema A - Os átomos... 14 Aulas Objectivos gerais: Aprofundar os conhecimentos sobre a constituição dos átomos numa perspectiva do pensamento dos filósofos gregos; Conhecer a constituição dos átomos. Subtemas: A1. O que são átomos. Dimensões dos átomos.* A2. A constituição dos átomos. Partículas subatómicas. A organização dos electrões no átomo. Raio atómico e raio iónico. Número atómico e número de massa.* A3. O que é um elemento químico. Isótopos e isóbaros.* A4. A massa dos átomos. Massa atómica relativa.* * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. Objectivos específicos: Reconhecer que um átomo é uma partícula divisível; Conhecer a tabela e dimensões dos átomos; Distinguir dimensões de diferentes átomos; Relacionar as dimensões dos átomos; Reconhecer que existem outras partículas subatómicas: electrão e protão; Explicar a distribuição electrónica de Paulli; Investigar as partículas subatómicas; Classificar os níveis de energia em que se encontram os electrões nos átomos; Explicar que cada nível de energia é caracterizado por um número natural; Explicar a constituição das tabelas de raio atómico e de raio iónico; Diferenciar as tabelas: número atómico, raio atómico, raio iónico e número de massa; Explicar o conceito de elemento químico; Caracterizar um elemento químico pelo número atómico; Distinguir elemento químico de raio atómico; Conhecer alguns elementos químicos; Explicar o conceito de Isótopos; 27
7ª, 8ª E 9ª CLASSES Reconhecer que existem átomos com o mesmo número atómico e diferente número de massa; Caracterizar isótopos de um elemento pelo número de massa; Analisar isótopos de vários elementos, por exemplo: oxigénio, hidrogénio, azoto, etc; Reconhecer que existem átomos de elementos diferentes com o mesmo número de massa. Explicar o conceito de isóbaros; Distinguir isótopos de isóbaros; Analisar isóbaros, por exemplo: Carbono e azoto 14 14 C N 6 7 Determinar a massa dos átomos e massa atómica relativa. Sugestões metodológicas: O(a) professor(a) aborda este tema relembrando os conhecimentos adquiridos na 7ª Classe, tendo em conta ainda o pensamento dos filósofos gregos e acabando por referir, muito sumariamente, os vários modelos de átomos, visto que têm, acima de tudo, interesse essencialmente histórico. Por isso, é fundamental apresentar uma visualização correcta e actual do átomo, exemplificando a sua constituição com os primeiros elementos da tabela periódica. Repara-se que é aqui, no desenvolvimento deste tema, é apresentada aos alunos o aprofundamento da noção de elemento, uma vez que os alunos já estão familiarizados com a temática desde a 7ª Classe. Tema B - A tabela periódica dos elementos... 20 Aulas Objectivos gerais: Compreender a necessidade e a importância da tabela periódica; Compreender a organização da tabela periódica e a sua importância. Subtemas: B1. Primeiras tentativas de classificação dos elementos químicos até Mendeleiev.* B2. A estrutura da tabela periódica actual. Lei periódica. Metais e não-metais. Propriedades e características dos metais. Periodicidade do tamanho dos átomos.* 28
PROGRAMAS DE QUÍMICA B3. Semelhanças nas propriedades das substâncias elementares. Família de metais e de não-metais: metais alcalinos, alcalinos-terrosos, halogéneos e gases raros.* B4. Regularidades dos elementos na tabela periódica. Estabilidade do átomo e electrões de valência.* * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. Objectivos específicos: Reconhecer a importância da tabela periódica; Explicar numa perspectiva histórica a tabela periódica até Mendeleiev; Identificar as várias tabelas periódicas; Explicar a tabela periódica actual; Distinguir a tabela periódica actual das várias tabelas existentes; Relacionar como varia periodicamente o tamanho dos átomos com o número atómico; Identificar na tabela periódica os períodos e os grupos; Distinguir na tabela periódica o grupo de um período; Localizar na tabela periódica os metais; Escrever os símbolos de alguns metais; Localizar na tabela periódica os não metais; Escrever os símbolos de alguns não metais; Conhecer as propriedades dos metais e não metais; Comparar as propriedades dos metais com as dos não metais; Comparar as características dos metais com as dos não metais: Metais alcalinos; Alcalinos terrosos; Halogéneos; Gases raros. Referir a importância de: Metais alcalinos; Alcalinos terrosos; Halogéneos; Gases raros. Explicar a semelhança nas propriedades das substâncias elemento, ou seja, nas famílias; Metais; Não metais; Metais alcalinos; Metais alcalinos-terrosos; Halógeneos; 29
7ª, 8ª E 9ª CLASSES Gases raros; Diferenciar as várias famílias existentes na tabela periódica; Descrever a variação regular do tamanho dos átomos ao longo dos períodos e dos grupos dos 20 primeiros elementos; Assinalar os critérios a que obedece actualmente a distribuição dos elementos na tabela periódica; Representar elementos das principais famílias que constituem a tabela periódica através dos electrões de valência. Sugestões metodológicas: Nesta primeira abordagem da tabela periódica não deve dar-se ênfase à perspectiva histórica do seu desenvolvimento, nem falar-se de configurações electrónicas. Pela sua importância para a escrita de fórmulas químicas, poderá apenas relacionar-se o número do grupo da tabela periódica com os electrões de valência. A este nível, não é recomendável proceder-se a um estudo sistemático e aprofundado das propriedades dos elementos (considerar essencialmente os 20 primeiros). Tempo (reserva)... 5 Aulas 2º TRIMESTRE 36 Aulas Tema C - As moléculas... 15 Aulas Objectivos gerais: Conhecer a constituição das moléculas; Utilizar modelos que representem as formas de moléculas simples. Subtemas: C1. O que são moléculas. Constituição das moléculas de substâncias elementares e de substâncias compostas.* C2. A ligação entre os átomos na molécula. Ligação covalente. Ligações polares e apolares.* C3. Tamanho e forma das moléculas. Massa das moléculas. Massa molecular relativa.* * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. 30
PROGRAMAS DE QUÍMICA Objectivos específicos: Explicar o conceito de moléculas; Desenvolver modelos moleculares; Diferenciar moléculas de substâncias elementares das de substâncias compostas; Exemplificar moléculas de substâncias elementares; Exemplificar moléculas de substâncias compostas; Comparar moléculas de substâncias elementares com moléculas de substâncias compostas; Interpretar o conceito de ligação química; Explicar a finalidade da ligação entre os átomos; Definir ligação covalente; Diferenciar ligação covalente polar da covalente apolar; Reconhecer que na ligação covalente existe compartilhamento de electrões; Caracterizar a ligação covalente; Conhecer que a ligação covalente apolar realiza-se em moléculas formadas por átomos iguais: Ex.: O 2, H 2, Cl 2, N 2, etc.; Diferenciar tamanho e forma das várias moléculas; Determinar massas moleculares de distintas moléculas; Determinar massas moleculares relativas de distintas moléculas. Sugestões metodológicas: É desejável que o(a) professor(a) coloque os seus alunos na situação de construírem modelos de moléculas, quer de substâncias simples, quer de substâncias compostas (casos simples). Deve ter-se em atenção, porém, uma utilização crítica destes modelos moleculares. Como os alunos já estão razoavelmente familiarizados com a constituição do átomo, poderão agora compreender como eles se ligam entre si (ligações covalentes polares e apolares), para formarem as moléculas. Tema D - Os sólidos e os líquidos... 15 Aulas Objectivo geral: Analisar o comportamento dos sólidos e dos líquidos moleculares. Subtemas: D1. Sólidos e líquidos moleculares. Ligações intermoleculares. A ligação de hidrogénio. Propriedades.* D2. Sólidos covalentes. Propriedades. Alotropia.* D3. Sólidos iónicos. Ligação iónica. Estruturas cristalinas. Propriedades.* 31
7ª, 8ª E 9ª CLASSES 32 * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. Objectivos específicos: Reconhecer que existem sólidos e líquidos constituídos por moléculas; Interpretar a agregação molecular em termos de forças intermoleculares; Explicar que as interacções das moléculas de água são particularmente fortes para forças intermoleculares; Explicar as ligações de hidrogénio na água; Interpretar em termos estruturais a menor densidade do gelo em relação a água líquida; Reconhecer que há sólidos constituídos por átomos unidos por ligações covalentes; Interpretar as propriedades físicas dos sólidos covalentes; Determinar experimentalmente as propriedades dos sólidos covalentes; Explicar o conceito de alotropia; Identificar as substâncias alotrópicas; Explicar a ligação iónica; Definir a ligação iónica: Apresentam elevado ponto de fusão; São insolúveis em solventes orgânicos como: éter, benzeno tetracloreto de carbono, etc; São em grande parte solúveis em água. Assinalar, na tabela periódica, alguns elementos que constituem as principais famílias dos grupos que participam na ligação iónica; Explicar que há sólidos constituídos por iões; Identificar as propriedades dos sólidos iónicos; Identificar alguns sólidos iónicos como por exemplo: cloreto de sódio (NaCl), sulfato de cobre hidratado (CuSO 4 H 2 O) e Carbonato de cálcio; Interpretar a ligação iónica como a agregação de iões em termos de forças electrostáticas; Explicar a formação da ligação iónica exemplificando com os elementos cloro e sódio, cloro e magnésio, entre outros; Distinguir que nos compostos iónicos, as estruturas cristalinas são formadas por iões e não por moléculas; Analisar várias estruturas cristalinas; Determinar experimentalmente as propriedades dos sólidos iónicos; Reconhecer que o sódio perde o seu electrão e o cloro recebe, formando a ligação iónica Na +Cl-; Interpretar a ligação iónica como a agregação de iões em termos de forças electrostáticas; Identificar a natureza dos iões que constituem um cristal iónico. Ex.: cloreto de sódio, (NaCl), fluoreto de Bário (BaF 2 );
PROGRAMAS DE QUÍMICA Verificar que no cloreto de sódio os iões Na+ e Cl- encontram-se regularmente dispostos; Verificar as propriedades dos sólidos iónicos: Apresentam elevado ponto de fusão; São insolúveis em solventes orgânicos como éter, benzeno tetracloreto de carbono, etc.; São em grande parte solúveis em água; Não conduzem a corrente eléctrica no estado sólido; Conduzem a corrente eléctrica quando fundidos ou em solução aquosa. Reconhecer que existem sólidos iónicos e que quando dissolvidos em água originam soluções condutoras da corrente eléctrica, isto é, os electrólitos. Sugestões metodológicas: Pela sua importância, para explicar o comportamento anómalo de alguns líquidos, como a água, é referida a ligação de hidrogénio. Só agora é introduzida a ligação iónica, típica de alguns sólidos. Recomenda-se ao(a) professor(a) procurar que os alunos interpretem, em termos estruturais, as propriedades físicas dos sólidos e líquidos. Tempo (reserva)... 6 Aulas 3º TRIMESTRE 33 Aulas Tema E - Soluções aquosas... 28 Aulas Objectivos gerais: Analisar as soluções aquosas. Subtemas: E1. Soluções. Soluto e solvente. Soluções aquosas. Soluções saturadas e insaturadas.* E2. Concentração de soluções. Solubilidade. Solubilidade e temperatura.* E3. Mecanismo de Dissolução. Calor de solução.* E4. Electrólitos e não-electrólitos. Equação de dissociação. Identificação experimental de um electrólito.* * Corresponde a conteúdos básicos ou essenciais. São obrigatórios e devem ser trabalhados com os alunos, de modo a que a generalidade dos objectivos sejam atingidos com sucesso. 33
7ª, 8ª E 9ª CLASSES Objectivos específicos: Verificar a formação de uma solução através da mistura homogénea de duas ou mais substâncias; Verificar a formação de uma solução através da mistura heterogénea de duas ou mais substâncias; Identificar substâncias que se dissolvem mais facilmente; Obter experimentalmente soluções líquidas e sólidas; Obter experimentalmente soluções líquidas a partir de substâncias líquidas e gases; Obter experimentalmente soluções líquidas a partir de dois líquidos; Identificar soluções aquosas; Obter experimentalmente substâncias insaturadas; Obter experimentalmente substâncias que não se dissolvem e formam gases; Transformar uma solução saturada em insaturada; Utilizar em situações concretas os termos soluto, solvente, solução concentrada e solução diluída; Verificar que as soluções podem encontrar-se nos três estados físicos: sólidas, líquidas e gasosas, conforme a natureza das substâncias misturadas; Compreender que nas soluções de diferentes estados físicos, o soluto e o solvente são interpretados de acordo com a natureza das substâncias misturadas; Compreender que uma solução líquida obtida a partir de uma substância sólida e de uma substância líquida, a substância sólida é o soluto e a substância líquida é o solvente; Compreender que numa solução líquida obtida a partir de uma substância liquida e de um gás, o soluto é o gás e o solvente é o líquido; Compreender que na solução líquida formada por dois líquidos, o soluto será o que se encontrar em menor proporção e o solvente o que se encontrar em maior proporção; Identificar as soluções aquosas; Distinguir as soluções aquosas de outros tipos de soluções, por exemplo, solução alcoólica; Obter experimentalmente soluções alcoólicas; Realizar cálculos simples relativos à composição da solução expressa em massa de soluto por volume de solução; Realizar cálculos simples relativos a concentrações expressas em mole de soluto por dm 3 de solução; Identificar substâncias que se dissolvem mais facilmente; Demonstrar experimentalmente substâncias que se dissolvem mais facilmente; Obter experimentalmente substâncias insaturadas; Obter experimentalmente substâncias que não se dissolvem e formam gases; Transformar uma solução saturada em insaturada; 34
PROGRAMAS DE QUÍMICA Utilizar em situações concretas os termos soluto, solvente, solução concentrada e solução diluída; Verificar as propriedades dos sólidos iónicos: Apresentam elevado ponto de fusão; São insolúveis em solventes orgânicos como éter, benzeno tetracloreto de carbono, etc.; São em grande parte solúveis em água; Não conduzem a corrente eléctrica quando se encontram em estado sólido; Conduzem a corrente eléctrica quando fundidos ou em solução aquosa. Preparar, no laboratório, soluções diluídas e comparar as concentrações das soluções antes e após a diluição; Comprovar a solubilidade das diferentes substâncias; Demonstrar experimentalmente a solubilidade das substâncias com a temperatura; Obter gráficos da solubilidade das substâncias; Interpretar gráficos da solubilidade das substâncias; Explicar de forma simples o mecanismo da dissolução de algumas substâncias; Explicar através de exemplos simples o calor de solução de algumas substâncias; Obter, em laboratório, o calor de solução de algumas substâncias; Reconhecer que existem sólidos iónicos que quando dissolvidos em água originam soluções boas condutoras da corrente eléctrica e que se designam electrólitos; Demonstrar experimentalmente soluções boas condutoras da corrente eléctrica; Demonstrar experimentalmente soluções não condutoras da corrente eléctrica, isto é, não-electrólitos; Explicar através de equações simples a dissociação das substâncias; Identifica electrólitos; Interpretar a condutibilidade de sais fundidos em solução aquosa. Sugestões metodológicas: Os alunos devem preparar soluções aquosas com solutos sólidos e líquidos e discutir a solubilidade dos gases do ar na água. Ao abordar este tema, o(a) professor(a) deve acentuar a componente interpretativa do fenómeno dissolução nos seus diversos aspectos: mecanismo, calor de solução e saturada. 35
7ª, 8ª E 9ª CLASSES É desejável que os alunos escrevam as equações de dissociação de electrólitos (casos simples) e que reconheçam que a passagem da corrente eléctrica num líquido se deve à presença de iões. Tempo (reserva)... 5 Aulas Tema A - Os átomos. Subtema A3 - O que é um elemento químico. Isótopos e isóbaros. Objectivo(s) Geral(ais): Aprofundar os conhecimentos sobre constituição dos átomos numa perspectiva do pensamento dos filósofos gregos; Conhecer a constituição dos átomos Pré-requisitos: Conhecer a constituição de átomos e moléculas. Objectivos específicos: 1.1 Entender a noção de elemento químico 1.2. Conhecer alguns elementos químicos. 1.3. Caracterizar um elemento químico pelo número atómico 2.1. Reconhecer que existem átomos com o mesmo número atómico e diferente número de massa. 2.2. Caracterizar isótopos de um elemento pelo número de massa. 2.3. Analisar isótopos de vários elementos. Por exemplo: oxigénio, hidrogénio, azoto, etc. 3.1 Reconhecer que existem átomos de elementos diferentes com mesmo número de massa. 3.2 Analisar isóbaros.ex: carbono e azoto (14 c 6 e 14 n). Conteúdos: 1. Elemento químico. 2. Isótopos 3. Isóbaros. Meios: Manual; Quadro; Tabelas de isótopos e Isóbaros. 36
PROGRAMAS DE QUÍMICA Sugestões Metodológicas: Ver sugestões metodológicas do Tema A que se adaptem a este subtema. Tempo: 3 aulas. Instrumentos de avaliação: Questões orais; Fichas; Observação dos alunos. Tema B - A Tabela Periódica dos Elementos. Subtema B2 - A Estrutura da tabela periódica actual. Lei periódica. Metais e não metais. Propriedades e características dos metais. Periodicidade do tamanho dos átomos. Objectivo(s) Geral(ais): Compreender a organização da tabela periódica e a sua importância. Pré-requisitos: Conhecer os símbolos químicos de alguns elementos que constituem a tabela periódica. Objectivos específicos: 1.1. Reconhecer a importância da elaboração da tabela periódica. 1.2. Assinalar os critérios a que obedece, actualmente, a distribuição dos elementos na tabela periódica. 1.3. Identificar na tabela periódica os grupos e os períodos. 2.1. Conhecer as propriedades dos metais e não metais. 2.2. Comparar as propriedades dos metais com as dos não metais. 2.3. Comparar as características dos metais com as dos não metais. 3.1. Descrever a variação regular do tamanho dos átomos ao longo dos períodos e dos grupos dos 20 primeiros elementos Conteúdos: 1. A estrutura da tabela periódica actual. Lei periódica. 2. Metais e não metais. Propriedades e características dos metais. 3. Periodicidade do tamanho dos átomos. 37
7ª, 8ª E 9ª CLASSES Meios: Manual; Transparências; Vários modelos de tabelas; Quadro; Giz. Sugestões Metodológicas: Ver sugestões metodológicas do Tema B que se adaptem a este subtema. Trabalho em grupo. Tempo: 4 aulas. Instrumentos de avaliação: Testes orais; Fichas; Observação dos alunos. Tema C - As moléculas. Subtema C2 - A ligação entre os átomos na molécula. Ligação covalente. Ligações polares e apolares. Objectivo(s) Geral(ais): Conhecer a constituição das moléculas; Utilizar modelos que representem as formas de moléculas simples. Pré-requisitos: Saber que as moléculas são constituídas por dois ou mais átomos ligados entre si. Objectivos específicos: 1.1. Interpretar o conceito de ligação química. 2.1. Reconhecer que na ligação covalente existe compartilhamento de electrões. Caracterizar a ligação covalente. 3.1. Conhecer que a ligação covalente apolar realiza-se em moléculas formadas por átomos iguais. Ex: O 2, H 2, Cl 2, N 2, ETC. 4.1. Conhecer que a ligação covalente polar realiza-se em moléculas formadas por átomos diferentes. Ex: H 2 O 4.2. Distinguir a ligação covalente polar da apolar. 38