8.º Ano. Rotas de aprendizagem Projeto 1 O que acontece à massa total das substâncias envolvidas numa reação química em sistema fechado?

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1 Rotas de aprendizagem Projeto 1 O que acontece à massa total das substâncias envolvidas numa reação química em sistema fechado? Objetivos gerais Salientar o contributo de Lavoisier para o estudo das reações químicas, realizando uma atividade laboratorial demonstrativa da conservação da massa. Tempo Previsto 3 quinzenas do 1º Período Fases 3 fases (ver nos conhecimentos necessários) Material necessário Material de laboratório. Tarefas a atribuir posteriormente aos elementos de cada grupo. O que é a Teoria Corpuscular da Matéria? - Como é constituída microscopicamente a matéria? - Será que a matéria é divisível? - Quais são as partículas fundamentais da matéria? - Como se caraterizam microscopicamente os estados físicos da matéria? - Quando é que ocorrem mudanças de estado físico? - Como se relaciona a mudança de estado físico das substâncias, com a pressão, temperatura e volume de um gás? Como são constituídos os átomos? - Que nome se dá a um agregado de átomos? (moléculas) - Como é que os químicos de diferentes nacionalidades se entendem? Qual é a linguagem utilizada por eles? - O que é que indica a fórmula química de uma substância molecular? - Como podemos distinguir substâncias Metas de aprendizagem Indico que a matéria é constituída por corpúsculos submicroscópicos (átomos, moléculas e iões) que estão em incessante movimento. Interpreto a diferença entre sólidos, líquidos e gases com base na liberdade de movimentos e proximidade entre os corpúsculos que os constituem. Relaciono, para a mesma quantidade de gás, variações de temperatura, de pressão ou de volume mantendo, em cada caso, constante o valor de uma destas grandezas. Descrevo a constituição dos átomos com base em partículas mais pequenas (protões, neutrões e eletrões) e concluir que são eletricamente neutros. Associo nomes de elementos a símbolos químicos para alguns elementos (H, C, O, N, Na, K, Ca, Mg, Al, Cl, S). Defino molécula como um grupo de átomos ligados entre si. Classifico as substâncias em elementares ou compostas a partir dos elementos constituintes, das fórmulas químicas e, quando possível, do nome das Página 1 de 13

2 elementares de substâncias compostas? - Como um átomo pode originar um ião e formar substâncias iónicas? Como se podem representar as reações químicas? - Como varia a massa dos reagentes no decorrer de uma reação? - O que acontece à massa total dos reagentes e dos produtos no decorrer de uma reação? substâncias Indico os nomes e as fórmulas de iões mais comuns (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Al 3+, NH 4+, Cl, SO 4 2, NO 3, CO 3 2, PO 4 3, OH, O 2 ) e escrever as fórmulas químicas dos diferentes compostos iónicos. Concluo que, numa reação química, a massa dos reagentes diminui e a massa dos produtos aumenta, conservando-se a massa total, associando este comportamento à lei da conservação da massa (lei de Lavoisier). Represento reações químicas através de equações químicas, aplicando a lei da conservação da massa. Concretização do projeto: Verificar a Lei de Lavoisier, recorrendo a realização de uma atividade laboratorial Realizar o relatório experimental da atividade realizada. Projeto 2 Realizo reações químicas com substâncias químicas do laboratório comparandoas com outras realizadas com substâncias do dia-a-dia Objetivos gerais Saber realizar reações químicas de combustão, ácido-base e precipitação com toda a segurança, distinguindo os reagentes dos produtos da reação, representá-las e descrevê-las. Tempo Previsto 3 quinzenas do 1º Período Fases 5 fases (ver nos conhecimentos necessários) Material necessário Material de laboratório. Tarefas a atribuir posteriormente aos elementos de cada grupo. O que são transformações químicas? - Como distinguir as substâncias iniciais das novas substâncias? - Como se podem representar? O que é uma reação de combustão? - Na combustão da madeira qual é o Metas de aprendizagem Identifico, em reações de combustão no dia-a-dia e em laboratório, os reagentes e os produtos da reação, distinguindo combustível e comburente. Represento reações de combustão, realizadas em atividades laboratoriais, por equações químicas. Associo as reações de combustão, a corrosão de Página 2 de 13

3 combustível? - O que é a ferrugem? - Porque é que as combustões constituem um problema ambiental? O que é o caráter químico de uma solução? - O que é uma solução ácida? E uma solução básica? - O que são ácidos? E bases? - Quais são os indicadores colorimétricos ácidobase mais usados no laboratório? - O que significa dizer que o ph de uma solução é 3 ou 9? O que são reações de ácido-base? - Quando se adiciona uma solução ácida a uma solução básica, a solução básica torna-se mais ou menos básica? - Porque é que as reções de ácido-base são denominadas por reações de neutralização? O que são reções de precipitação? - Será que todos os sais são solúveis em água? - Quando é que uma solução está saturada? - O que é a solubilidade de um sal em água? - Como é que se formam as estalactites e as estalagmites nas grutas calcárias? metais e a respiração a um tipo de reações químicas que se designam por reações de oxidação-redução. Dou exemplos de soluções aquosas ácidas, básicas e neutras existentes no laboratório e em casa. Classifico soluções aquosas em ácidas, básicas (alcalinas) ou neutras, com base no comportamento de indicadores colorimétricos (ácido-base). Determino o caráter ácido, básico ou neutro de soluções aquosas com indicadores colorimétricos, e medir o respetivo ph com indicador universal e medidor de ph. Prevejo se há aumento ou diminuição de ph quando se adiciona uma solução ácida a uma solução básica ou vice-versa. Identifico ácidos e bases comuns: HCl, H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, NaOH, KOH, Ca(OH) 2, Mg(OH) 2. Classifico as reações que ocorrem, em solução aquosa, entre um ácido e uma base como reações ácido-base e indicar os produtos dessa reação, representando-as através de reações químicas. Concluo que certos sais são muito solúveis ao passo que outros são pouco solúveis em água. Classifico como reações de precipitação as reações em que ocorre a formação de sais pouco solúveis em água (precipitados). Represento reações de precipitação, realizadas em atividades laboratoriais, por equações químicas. Associo águas duras a soluções aquosas com elevada concentração em sais de cálcio e de magnésio. Concretização do projeto: Realizar reações químicas de oxidação, neutralização e precipitação. Determinar o carácter químico de soluções com indicadores e papel de ph. Realizar relatórios experimentais das atividades realizadas. Página 3 de 13

4 Projeto 3 Será que as reações químicas ocorrem todas à mesma velocidade? Existem reações mais lentas e outras mais rápidas? Porquê? Objetivos gerais Compreender que as reações químicas ocorrem a velocidades diferentes, e que são possíveis de modificar e controlar. Tempo Previsto 1 quinzena do 2º Período Fases 1 fase (ver nos conhecimentos necessários) Material necessário Material de laboratório. Tarefas a atribuir posteriormente aos elementos de cada grupo. Será que as reações químicas ocorrem todas à mesma velocidade? - De que depende a velocidade da uma reação química? - Como varia a velocidade de uma reação química quando a concentração de um dos reagentes aumenta? E quando a temperatura aumenta? - Em que medida o estado de divisão das partículas pode influenciar a velocidade de uma reação? - O que são catalisadores e inibidores? - Os conservantes são catalisadores ou inibidores? - Será que a velocidade de uma reação química pode depender da ação da luz? Metas de aprendizagem Associo a velocidade de uma reação química à rapidez com que um reagente é consumido ou um produto é formado. Identifico os fatores que influenciam a velocidade das reações químicas e dar exemplos do dia-a-dia ou laboratoriais em que esses fatores são relevantes. Identifico a influência que a luz pode ter na velocidade de certas reações químicas, justificando o uso de recipientes escuros ou opacos na proteção de alimentos, medicamentos e reagentes. Concluo, através de uma atividade experimental, quais são os efeitos, na velocidade de reações químicas, da concentração dos reagentes, da temperatura, do estado de divisão do (s) reagente (s) sólido (s) e da presença de um catalisador apropriado. Associo os antioxidantes e os conservantes a inibidores utilizados na conservação de alimentos. Indico que os catalisadores e os inibidores não são consumidos nas reações químicas, mas podem perder a sua atividade. Página 4 de 13

5 Concretização do projeto: Realizar atividade experimental que permita verificar quais os fatores que influenciam a velocidade das reações químicas. Realizar relatório experimental da atividade realizada. Produção e propagação do som. Som e ondas. Duração: 1,5 quinzenas do 2ºPeriodo Objetivos gerais: Compreender fenómenos ondulatórios num meio material como a propagação de vibrações mecânicas nesse meio, conhecer grandezas físicas características de ondas e reconhecer o som como onda. Como se pode produzir o som? - Que tipos de instrumentos musicais existem? - De que outras formas se podem produzir sons? - O que são fontes sonoras? Como se propaga o som? - O que é a velocidade de propagação do som? - O som propaga-se sempre à mesma velocidade? - A velocidade de propagação do som dependo do material onde se propaga? - Quais as características do meio material que influenciam a velocidade de propagação do som? O que é uma onda? - Há diferentes tipos de ondas? - Quais as características das ondas? - Quais as unidades de medida do comprimento de onda, da frequência e do período? Metas de Aprendizagem Indico que uma vibração é o movimento repetitivo de um corpo, ou parte dele, em torno de uma posição de equilíbrio. Concluo, a partir da observação, que o som é produzido por vibrações de um material (fonte sonora) e identificar as fontes sonoras na voz humana e em aparelhos musicais. Defino frequência da fonte sonora, indicar a sua unidade SI e determinar frequências nessa unidade. Indico que o som se propaga em sólidos, líquidos e gases com a mesma frequência da respetiva fonte sonora, mas não se propaga no vácuo. Explico que a transmissão do som no ar se deve à propagação do movimento vibratório em sucessivas camadas de ar, surgindo, alternadamente, zonas de menor densidade do ar (zonas de rarefação, com menor pressão) e zonas de maior densidade do ar (zonas de compressão, com maior pressão). Explico que, na propagação do som, as camadas de ar não se deslocam ao longo do meio, apenas transferem energia de umas para outras. Associo a velocidade do som num dado material com a rapidez com que ele se propaga, interpretando o seu significado através da expressão v=d/ t. Interpreto tabelas de velocidade do som em diversos materiais ordenando valores da velocidade Página 5 de 13

6 - Como podemos representar uma onda? de propagação do som nos sólidos, líquidos e gases. Defino acústica como o estudo do som. Concluo, a partir da produção de ondas na água, numa corda ou numa mola, que uma onda resulta da propagação de uma vibração. Identifico, num esquema, a amplitude de vibração em ondas na água, numa corda ou numa mola. Indico que uma onda é caracterizada por uma frequência igual à frequência da fonte que origina a vibração. Defino o período de uma onda, indicar a respetiva unidade SI e relacioná-lo com a frequência da onda. Relaciono períodos de ondas em gráficos que mostrem a periodicidade temporal de uma qualquer grandeza física, assim como as frequências correspondentes. Indico que o som no ar é uma onda de pressão (onda sonora) e identificar, num gráfico pressãotempo, a amplitude (da pressão) e o período. Projeto 4 Distingo os atributos do som (intensidade, altura e timbre) e visualizo as suas representações no computador. Objetivos gerais Conhecer os atributos do som, relacionando-os com as grandezas físicas que caracterizam as ondas, e utilizar detetores de som. Compreender como o som é detetado pelo ser humano Tempo Previsto 1,5 quinzena do 2º período. Fases 2 fases (ver nos conhecimentos necessários) Material necessário computador, audacity, diapasão, outros instrumentos musicais e voz humana. Tarefas a atribuir posteriormente aos elementos de cada grupo. Metas de aprendizagem Página 6 de 13

7 Quais são os atributos do som? - O que é um som alto? E um som baixo? - Quando e que um som é fraco ou forte? - O que é o timbre? O que é um som puro? E um som complexo? - Para que serve um microfone? E um osciloscópio? Associo a maior intensidade de um som a um som mais forte e relacionar a intensidade de um som no ar com a amplitude da pressão num gráfico pressão-tempo. Associo a altura de um som à sua frequência, identificando sons altos com sons agudos e sons baixos com sons graves e comparar, usando um gráfico pressãotempo, intensidades de sons ou alturas de sons. Associo um som puro ao som emitido por um diapasão, caracterizado por uma frequência bem definida Comparo intensidades e alturas de sons emitidos por diapasões a partir da visualização de sinais obtidos em osciloscópios ou em programas de computador. Concluo, a partir de uma atividade experimental, se a altura de um som produzido pela vibração de um fio ou lâmina, com uma extremidade fixa, aumenta ou diminui com a respetiva massa e comprimento. Concluo, a partir de uma atividade experimental, se a altura de um som produzido pela vibração de uma coluna de ar aumenta ou diminui quando se altera o seu comprimento. Identifico sons complexos (sons não puros) a partir de imagens em osciloscópios ou programas de computador Defino timbre como o atributo de um som complexo que permite distinguir sons com as mesmas intensidade e altura mas produzidos por diferentes fontes sonoras. Concretização do projeto: Realizar atividades experimentais para distinguir os atributos do som (altura, amplitude e timbre) recorrendo ao programa Audacity. Recorrendo ao mesmo programa visualizar e concluir a diferença entre sons complexos e puros Realizar um relatório experimental conjunto das atividades realizadas. Página 7 de 13

8 Como é que o ser humano deteta os sons? - Porque é que temos dois ouvidos? - Será que o ser humano consegue ouvir sons de qualquer frequência? - O que é o espetro sonoro? - O que é um infrassom? E um ultrassom? - O que é o limiar da dor e da audição? Identifico o ouvido humano como um recetor de som, indicar as suas partes principais e associar-lhes as respetivas funções. Concluo que o ouvido humano só é sensível a ondas sonoras de certas frequências (sons audíveis), e que existem infrassons e ultrassons, captados por alguns animais, localizando-os no espetro sonoro. Defino nível de intensidade sonora como a grandeza física que se mede com um sonómetro, se expressa em decibéis e se usa para descrever a resposta do ouvido humano. Defino limiares de audição e de dor, indicando os respetivos níveis de intensidade sonora, e interpretar audiogramas. Meço níveis de intensidade sonora com um sonómetro e identificar fontes de poluição sonora. Fenómenos acústicos Duração: 1 quinzenas do 2ºPeriodo Objetivos gerais: Compreender alguns fenómenos acústicos e suas aplicações e fundamentar medidas contra a poluição sonora O som sofre alguma alteração quando encontra um obstáculo? - O que e a reflexão do som? - Porque é que nem sempre ouvimos o eco? - Quando é que um som é refratado? E absorvido? Metas de Aprendizagem Defino reflexão do som e esquematizar o fenómeno. Concluo que a reflexão de som numa superfície é acompanhada por absorção de som e relacionar a intensidade do som refletido com a do som incidente. Associo a utilização de tecidos, esferovite ou cortiça à absorção sonora, ao contrário das superfícies polidas que são muito refletoras. Explico o fenómeno do eco. Página 8 de 13

9 Distingo eco de reverberação e justificar o uso de certos materiais nas paredes das salas de espetáculo. Interpreto a ecolocalização nos animais, o funcionamento do sonar e as ecografias como aplicações da reflexão do som. Defino a refração do som pela propagação da onda sonora em diferentes meios, com alteração de direção, devido à mudança de velocidades de propagação. Concluo que o som refratado é menos intenso do que o som incidente. Indico que os fenómenos de reflexão, absorção e refração do som podem ocorrer simultaneamente. Dou exemplos e explicar medidas de prevenção da poluição sonora, designadamente o isolamento acústico. Ondas de luz e a sua propagação Duração: meia quinzena do 3ºPeriodo Objetivos gerais: Compreender fenómenos do dia em dia em que intervém a luz (visível e não visível) e reconhecer que a luz é uma onda eletromagnética, caracterizando-a. O que é a ótica? - Será que a luz é sempre visível? -Como podemos distinguir materiais transparentes, translúcidos e opacos? - Quando é que se forma uma sombra? O que é o espetro eletromagnético? Metas de Aprendizagem Distingo, no conjunto dos vários tipos de luz (espetro eletromagnético), a luz visível da luz não visível. Associo escuridão e sombra à ausência de luz visível e penumbra à diminuição de luz visível por interposição de um objeto. Distingo corpos luminosos de iluminados, usando a luz visível, e dar exemplos da astronomia e do dia-a-dia.. Indico que a luz, visível e não visível, é uma onda (onda Página 9 de 13

10 - Quais as diferenças e semelhanças entre as ondas eletromagnéticas e mecânicas? - Que ondas eletromagnéticas são detetadas pelo olho humano? eletromagnética ou radiação eletromagnética). Distingo ondas mecânicas de ondas eletromagnéticas, dando exemplos de ondas mecânicas (som, ondas de superfície na água, numa corda e numa mola). Associo à luz as seguintes grandezas características de uma onda num dado meio: período, frequência e velocidade de propagação. Identifico luz de diferentes frequências no espetro eletromagnético, nomeando os tipos de luz e ordenandoos por ordem crescente de frequências, e dar exemplos de aplicações no dia-a-dia. Indico que a velocidade máxima com que a energia ou a informação podem ser transmitidas é a velocidade da luz no vácuo, uma ideia proposta por Einstein. Distingo materiais transparentes, opacos ou translúcidos à luz visível e dar exemplos do dia-a-dia. Concluo que a luz visível se propaga em linha reta e justificar as zonas de sombra com base nesta propriedade. Projeto 5 Percebo as leis da reflexão da luz e através de construções geométricas represento as imagens de objetos dadas por espelhos planos e curvos (côncavos e convexos) Objetivos gerais Compreender alguns fenómenos óticos e algumas das suas aplicações e recorrer a modelos da ótica geométrica para os representar. Tempo Previsto 1 quinzena do 3º Período Fases 1 fase (ver nos conhecimentos necessários) Material necessário Material desenho (lápis, borracha, caneta, régua, transferidor) Metas de aprendizagem Página 10 de 13

11 O que acontece quando a luz encontra obstáculos à sua passagem? - O que é a difusão da luz? E a reflexão especular da luz? - Porque é que às vezes vemos imagens refletidas mas não muito nítidas? O que são espelhos? - Quais são as características da imagem dada por um espelho plano? - O que é uma imagem real e virtual? - Como são os espelhos côncavos e convexos? - Quais as características das imagens formadas por espelhos côncavos e convexos? Represento a direção de propagação de uma onda de luz por um raio de luz. Defino reflexão da luz, enunciar e verificar as suas leis numa atividade laboratorial, aplicando-as no traçado de raios incidentes e refletidos. Associo a reflexão especular à reflexão da luz em superfícies polidas e a reflexão difusa à reflexão da luz em superfícies rugosas, indicando que esses fenómenos ocorrem em simultâneo, embora predomine um. Interpreto a formação de imagens e a menor ou maior nitidez em superfícies com base na predominância da reflexão especular ou da reflexão difusa. Concluo que a reflexão da luz numa superfície é acompanhada por absorção e relacionar, justificando, as intensidades da luz refletida e da luz incidente. Distingo imagem real de imagem virtual. Aplico as leis da reflexão na construção geométrica de imagens em espelhos planos e caracterizar essas imagens. Identifico superfícies polidas curvas que funcionam como espelhos no dia-a-dia, distinguir espelhos côncavos de convexos e dar exemplos de aplicações. Concluo, a partir da observação, que a luz incidente num espelho côncavo origina luz convergente num ponto (foco real) e que a luz incidente num espelho convexo origina luz divergente de um ponto (foco virtual). Caracterizo as imagens virtuais formadas em espelhos esféricos convexos e côncavos a partir da observação de imagens em espelhos esféricos usados no dia-a-dia ou numa montagem laboratorial. Concretização do projeto: Fazer a construção geométrica de imagens de objetos em diferentes tipos de espelhos (planos e curvos). Aplicar as leis da reflexão. Apresentar as construções geométricas realizadas. Projeto 6 Verifico através de uma atividade experimental que a refração da luz é sempre acompanhada de reflexão. Página 11 de 13

12 Objetivos gerais Compreender o fenómeno da refração e algumas das suas aplicações e recorrer a modelos da ótica geométrica para os representar. Tempo Previsto 1,5 quinzena do 3º Período Fases 1 fase (ver nos conhecimentos necessários) Material necessário Material desenho (lápis, borracha, caneta, régua, transferidor), laser, semicírculo de vidro. O que é a refração da luz? - Em que situações ocorre a refração da luz? - O que acontece à luz quando passa do ar para o vidro e do ar para a água? - Será que a luz sofre sempre refração? Metas de aprendizagem Defino refração da luz, representar geometricamente esse fenómeno em várias situações (ar-vidro, ar-água, vidro-ar e água-ar) e associar o desvio da luz à alteração da sua velocidade. Concluo que a luz, quando se propaga num meio transparente e incide na superfície de separação de outro meio transparente, sofre reflexão, absorção e refração, representando a reflexão e a refração num só esquema. Concluo que a luz refratada é menos intensa do que a luz incidente. O que são lentes? - Que tipo de lentes existem? - Qual é o efeito que a luz sofre ao atravessar uma lente convergente? E uma divergente? - O que é uma dioptria? Distingo, pela observação e em esquemas, lentes convergentes (convexas, bordos delgados) de lentes divergentes (côncavas, bordos espessos). Concluo quais são as características das imagens formadas com lentes convergentes ou divergentes a partir da sua observação numa atividade no laboratório. Defino vergência (potência focal) de uma lente, distância focal de uma lente e relacionar estas duas grandezas, tendo em conta a convenção de sinais e as respetivas unidades SI. Concretização do projeto: Realizar uma atividade experimental em que se verifique que a refração é sempre acompanhada de reflexão e a reflexão total. Apresentar o relatório da atividade experimental. Fenómenos óticos - visão e cor Duração: 1 quinzena do 3ºPeriodo Objetivos gerais: Compreender alguns fenómenos óticos e algumas das suas aplicações e recorrer a modelos da ótica geométrica para os representar. Página 12 de 13

13 Metas de Aprendizagem Como é constituído o olho humano? - Como serão as imagens que se formam na retina? - O que é a miopia e a hipermetropia? - Como se pode compensar a miopia e a hipermetropia? O que será a dispersão da Luz? - O que é a uma radiação monocromática? E policromática? - Como se forma o arco-íris? - Como são percecionadas as cores dos objetos? - O que são as cores óticas? E as cores complementares? Concluo que o olho humano é um recetor de luz e indicar que ele possui meios transparentes que atuam como lentes convergentes, caracterizando as imagens formadas na retina. Caracterizo defeitos de visão comuns (miopia, hipermetropia) e justificar o tipo de lentes para os corrigir. Distingo luz monocromática de luz policromática dando exemplos. Associo o arco-íris à dispersão da luz e justificar o fenómeno da dispersão num prisma de vidro com base em refrações sucessivas da luz e no facto de a velocidade da luz no vidro depender da frequência. Justifico a cor de um objeto opaco com o tipo de luz incidente e com a luz visível que ele reflete. Página 13 de 13