Bateria Química - Energia em Movimento

Desenvolvida por: Amanda… (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Química
Temática: Transferência de elétrons e reações de oxirredução

A atividade prática 'Bateria Química - Energia em Movimento' tem como propósito introduzir os alunos ao conceito de transferências de elétrons nas reações de oxirredução, permitindo que eles construam suas próprias baterias simples usando moedas, papel alumínio e vinagre. Este projeto oferece uma oportunidade para que os alunos investiguem o funcionamento interno das pilhas, compreendam a conversão de energia química em energia elétrica, e experimentem diretamente os conceitos de potencial elétrico e voltagem. Ao proporcionar uma experiência prática, a atividade também encoraja os alunos a refletirem sobre como as reações de oxirredução se aplicam na tecnologia que utilizamos diariamente e suas implicações em dispositivos eletrônicos. Os estudantes terão a chance de identificar e associar os conceitos teóricos às reações ocorrendo nas baterias, promovendo um aprendizado ativo e crítico.

Objetivos de Aprendizagem

Os objetivos de aprendizagem desta atividade visam assegurar que os alunos desenvolvam uma compreensão sólida sobre os princípios subjacentes às reações de oxirredução, além de reconhecerem seus papéis na conversão de energia. Por meio da construção e análise de uma bateria química simples, os alunos serão capazes de conectar a teoria à prática, aprimorando suas habilidades investigativas e seu entendimento sobre fenômenos elétricos. Este aprendizado exploratório é essencial para fomentar a curiosidade científica e promover a aplicação dos conceitos em contextos reais.

  • Desenvolver a compreensão das reações de oxirredução.
  • Investigar a conversão de energia química em energia elétrica.
  • Construir e analisar baterias químicas básicas.

Habilidades Específicas BNCC

  • EM13CNT404: Planejar e executar experimentos científicos que permitam investigar propriedades e transformações de materiais, energia e substâncias, interpretando-os e sintetizando suas conclusões.
  • EM13CNT401: Compreender e aplicar conceitos básicos de todas as ciências, tecnologias e matemáticas, de modo integrado, para explicar fenômenos naturais.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático da aula está centrado na introdução e investigação das reações de oxirredução e a capacidade destas em gerar eletricidade por meio de baterias caseiras. A abordagem prática facilita a assimilação de conceitos como voltagem, corrente elétrica e a função de componentes como ânodos e cátodos. Adicionalmente, a conexão com aplicações práticas reforça o entendimento dos alunos sobre a relevância desses conceitos na criação e utilização de dispositivos tecnológicos.

  • Reações de oxirredução.
  • Construção de baterias simples.
  • Conceitos de voltagem e corrente elétrica.

Metodologia

A metodologia incorporada nesta atividade baseia-se em uma abordagem prática, onde os alunos constroem, experimentam e discutem os resultados de suas criações. Esse método ativo busca promover a aprendizagem baseada em projetos, que é central para o desenvolvimento do pensamento crítico e da capacidade investigativa dos alunos. Através da experimentação, os estudantes terão a oportunidade de observar fenômenos eletroquímicos diretamente, permitindo uma compreensão mais profunda dos conceitos teóricos.

  • Aprendizagem baseada em projetos.
  • Atividades práticas e experimentais.
  • Discussão e análise em grupo.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma da atividade é estruturado em duas aulas de 60 minutos, cuidadosamente planejadas para incorporar tanto a construção quanto a análise das baterias. O primeiro encontro propicia a introdução teórica e a montagem das baterias, enquanto o segundo é dedicado à medição da voltagem e discussão dos resultados obtidos. Este formato busca garantir que os alunos não só executem as atividades, mas também reflitam criticamente sobre os processos e resultados.

  • Aula 1: Introdução teórica e construção das baterias.
  • Aula 2: Medição de voltagem e discussão.

Avaliação

A avaliação da atividade será contínua e formativa, baseada em observações dos alunos durante a construção e análise das baterias, bem como na participação ativa durante as discussões. Critérios para avaliação incluirão compreensão dos conceitos teóricos, capacidade de aplicar tais conceitos na prática, e contribuição para o trabalho em grupo. Exemplos específicos podem incluir: 1) A habilidade de explicar os processos de oxirredução observados; 2) O sucesso na construção de uma bateria funcional que gere voltagem; 3) O engajamento nas discussões de grupo, trazendo insights ou perguntas pertinentes.

Materiais e ferramentas:

Para a execução desta atividade, serão utilizados materiais de fácil acesso e baixo custo, junto com equipamentos básicos laboratoriais. O uso de itens comuns como moedas, papel alumínio e vinagre não apenas facilita a implementação do exercício em diferentes contextos escolares, mas também exemplifica a acessibilidade e replicabilidade dos conteúdos ensinados.

  • Moedas de cobre e zinco.
  • Papel alumínio.
  • Vinagre.
  • Multímetro para medição de voltagem.
  • Copos plásticos e papel toalha.

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