Do Forno para o Laboratório: Desvendando a Termoquímica dos Alimentos

Desenvolvida por: Milena… (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Química
Temática: Termoquímica e Calorias

Nesta atividade prática e interativa, os alunos do 2º ano do Ensino Médio se tornarão cientistas por algumas aulas, explorando a fascinante relação entre a termoquímica e as calorias dos alimentos. Inicialmente, serão organizados em grupos, onde atuarão na pesquisa e escolha de alimentos cuja composição química se altera com o cozimento. Essas alterações serão o foco do estudo, pois serão preparadas amostras desses alimentos e as reações químicas observadas serão 'analisadas' utilizando um calorímetro de baixo custo, construído pelos próprios alunos com materiais simples. Este experimento permitirá aos alunos medir a quantidade de energia liberada durante as reações, fazendo uma conexão direta entre esta energia, as ligações químicas e as calorias dos alimentos. Este projeto de aprendizagem mão-na-massa não apenas ajudará a solidificar conceitos fundamentais de termoquímica, mas também enfatizará a aplicabilidade desses conceitos na vida cotidiana, específicamente na alimentação.

Objetivos de Aprendizagem

O objetivo dessa atividade é proporcionar aos alunos um entendimento aprofundado dos processos termoquímicos envolvidos no cozimento dos alimentos e como isso afeta seu valor calórico. Por meio da aplicação prática, pretendemos engrandecer a compreensão sobre a troca de energia nas reações químicas, destacando a importância das ligações químicas. Além disso, busca-se desenvolver habilidades analíticas, de investigação e de trabalho em equipe, ao mesmo tempo em que se constrói conhecimento em ciências, especificamente em química, de forma interativa e engajadora.

  • Compreender conceitos fundamentais de termoquímica e calorias.
  • Analisar o impacto do cozimento na composição química dos alimentos.
  • Medir e comparar quantitativamente a energia liberada durante reações químicas.
  • Construir e utilizar um calorímetro simples para estudos termoquímicos.
  • Fomentar o trabalho em equipe e habilidades de pesquisa.

Conteúdo Programático

Entender a termoquímica no contexto da alimentação envolve a exploração de conceitos como entalpia, energia de ligação, e reações endotérmicas e exotérmicas. Através deste projeto, esses conceitos serão não apenas discutidos em sala de aula, mas vivenciados pelos alunos de forma prática. O processo de escolha de alimentos, construção do calorímetro e análise das reações permite uma imersão na prática científica, destacando a importância das ligações químicas e suas transformações energéticas.

  • Fundamentos de termoquímica
  • Calorias e valor energético dos alimentos
  • Reações químicas e energia
  • Construção e uso do calorímetro
  • Análise e interpretação de dados experimentais

Metodologia

Esta atividade incorpora metodologia ativa para engajar os alunos em uma experiência de aprendizagem completa. Começando com uma Sala de Aula Invertida, os alunos irão inicialmente estudar o conteúdo básico de termoquímica em casa. Em sala, utilizaremos a Aprendizagem Baseada em Projetos e Atividade Mão-na-massa para explorar a termoquímica dos alimentos. Os alunos trabalharão em grupos para pesquisar, planejar e executar seus projetos, culminando na construção de um calorímetro e na análise termoquímica dos alimentos escolhidos. Esta abordagem promove autonomia, colaboração e aplicação prática dos conhecimentos.

  • Sala de Aula Invertida
  • Aprendizagem Baseada em Projetos
  • Atividade Mão-na-massa

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será realizada ao longo de 8 aulas de 60 minutos cada, seguindo uma estrutura sequencial que inclui etapas de pesquisa, planejamento, construção, experimentação e análise.

  • Aula 1: Apresentação do projeto e formação dos grupos
  • Aula 2: Pesquisa sobre alimentos e planejamento dos experimentos
  • Aula 3: Construção dos calorímetros
  • Aula 4: Preparação das amostras de alimentos
  • Aula 5: Realização dos experimentos
  • Aula 6: Análise dos dados coletados
  • Aula 7: Preparação da apresentação dos resultados
  • Aula 8: Apresentação dos resultados e discussão em grupo

Avaliação

A avaliação será baseada na participação ativa dos alunos em todas as etapas do projeto, na qualidade e precisão da análise termoquímica realizada, e na apresentação dos resultados. Serão avaliados também a criatividade e o trabalho em equipe na construção do calorímetro e na abordagem do problema. A pontuação será atribuída conforme critérios de análise quantitativa e qualitativa dos dados, eficácia da apresentação e reflexão sobre o aprendizado. Exemplos de questões para reflexão podem incluir discussões sobre como as descobertas podem impactar a escolha de alimentos baseada em seu valor energético.

Materiais e ferramentas:

Para esta atividade, será necessário acesso a um laboratório de química ou a um espaço adequado para conduzir experimentos, além de materiais de baixo custo para a construção dos calorímetros, como copos de isopor, termômetros, e alimentos variados para análise. Recursos adicionais incluem materiais de pesquisa sobre termoquímica, acesso a internet para busca de dados, e software de planilha eletrônica para organização e análise dos resultados.

  • Acesso a um espaço apropriado para experimentos
  • Materiais para construção de calorímetros
  • Termômetros
  • Amostras de alimentos
  • Materiais de pesquisa sobre termoquímica
  • Acesso à internet
  • Software de planilha eletrônica

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