Guia_ESTRUTURA ATÔMICA_19.11.09
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1. sal da parte superior da chama cor amarela identifica o s dio ou seja o espectro caracter stico deste elemento qu mico A experi ncia pode ser repetida com outros sais por exemplo pot ssio violeta b rio verde c lcio vermelho tijolo e cobre azul esverdeado O professor deve recomendar cuidado com o trabalho de laborat rio especialmente com cido concentrado em virtude do risco de queimaduras O experimento deve ser realizado com o uso de equipamentos de prote o individual como culos avental luvas e em local protegido capela com exaust o para os gases Os res duos gerados devem ser descartados em local adequado e n o na pia ou no lixo comum Atividade 4 juntamente com o professor de hist ria pode trabalhar a trajet ria de vida de Einstein especialmente o per odo da Segunda Guerra Mundial No conjunto de m dias audiovisual e udio com o conte do sobre o Einstein temos uma breve biografia de Einstein que pode ser complementada com uma pesquisa pelos alunos sobre mais alguns fatos marcantes da vida desse grande cientista Qual a import ncia de suas descobertas para a fabrica o da bomba at mica e para o desenvolvimento de equipamentos eletroeletr nicos que usamos nos dias atuais Como ele se sentiu ap s essas bombas terem sido jogadas no Jap o matando milhares de pessoas inocentes Por que ele uma das figuras mais conhecidas no mundo cient fico Qual a rela o de2. 30 10 5 Jogo Trilhando qu mica 36 ESTRUTURA AT MICA 3 A VIAGEM APRESENTA O A palavra qu mica vem do eg pcio kemi e significa terra negra Essa palavra tamb m denomina a ci ncia que estuda a composi o da terra da atmosfera dos mares dos seres vivos dos astros enfim estuda todas as transforma es que ocorrem universo Pode se dizer que a qu mica est em tudo que nos rodeia Ela est presente em diversos produtos usados em nosso dia a dia no meio ambiente nos minerais e em tantos outros lugares imposs vel entendermos os fen menos as transforma es o manuseio e o descarte de diversos materiais sem compreendermos essa ci ncia A s rie A VIAGEM DE KEMI foi criada para desmistificar o ensino da qu mica no ensino m dio Para isso criou se uma personagem central chamada Kemi uma adolescente que tem o seu jeito de vestir sentimentos curiosidades e conflitos parecidos com os jovens de hoje A descoberta do significado da palavra qu mica foi a resposta para alguns questionamentos que a acompanhavam o porqu do apelido Kemi e o gosto inexplic vel por essa ci ncia Ao compreender essa liga o ela ent o prop e uma viagem pelo mundo fant stico da qu mica onde muitas descobertas s o feitas de forma alegre colorida e de f cil compreens o Ela tem os seus colegas e os professores do ensino m dio como
3. queira visualizar as permiss es de uso do jogo clique sobre a imagem no canto inferior esquerdo Desse modo voc ter acesso ao selo CC Creative Commons onde est o listadas as permiss es de uso do jogo Selo creative commons c Introdu o Depois disso aparece a primeira tela de introdu o com um quadro de informa es sobre o contexto do jogo TEMA ESTRUTURA AT MICA 27 A VIAGEM Agora tr s desses cientistas est o indo para Grande Encontro dos Cientistas Premiados precisam dos seus conhecimentos para seguir viagem Vamos ajudar os nossos amigos Para isso basta voc responder as perguntas que encontrar pelo caminho Avan ar Utilize o bot o Avan ar para passar di logos ou telas dentro do jogo ou rever algum ponto espec fico Sempre que for permitido voltar ou avan ar h um bot o com tal indica o caso contr rio voc n o pode navegar livremente pelo jogo d O Jogo O carro com os cientistas anda pela estrada independente da vontade do usu rio e para nos pontos onde h perguntas 1 Qual o nome da propriedade que alguns elementos possuem de emitir radia o a Energia nuclear Alternativas d Eletronegatividade e Eletropositividade Confirmar a Confirmar TEMA ESTRUTURA AT MICA 28 A VIAGEM Depois de confirmada resposta informado jogador se ele acertou ou errou Clique ent o no local in
4. s tipos de radia es radia o alfa radia o beta e radia o gama Partindo desses conhecimentos ele passou a desenvolver pesquisas com subst ncias radioativas verificando a TEMA ESTRUTURA AT MICA 8 A VIAGEM DE influ ncia da part cula amp em v rios materiais Ao bombardear uma placa de ouro fin ssima quase transparente ele obteve resultados surpreendentes Percebeu que a carga positiva do tomo estava concentrada no centro em um min sculo e denso n cleo nascendo assim o conceito de n cleo at mico Esse modelo at mico ficou conhecido como tomo nuclear e assemelhava se ao sistema solar O modelo mais tarde foi complementado pelos estudos de Bohr que se baseou na teoria qu ntica Na teoria da propaga o de energia Plank sugere que as mol culas e os tomos absorvem ou emitem energia em quantidades discretas ou seja em parcelas bem definidas quantidade de energia emitida ou absorvida na forma de radia o Plank denominou de quantum sendo por ele representada matematicamente pela equa o E h f Isso quer dizer que cada radia o emite ou absorve uma quantidade de energia que depende da frequ ncia da radia o Essa rela o constante Gra as mec nica qu ntica que hoje existem os equipamentos eletroeletr nicos como aparelho de CD controle remoto aparelhos de resson ncia magn tica e outros dispositivos Plank ainda descobriu que os corpos e
5. eletroeletr nicos e na l mpada fluorescente pois um dispositivo f cil de ser encontrado na escola ou ser levado para a sala de aula Complementando o conte do o professor pode promover uma atividade com o jogo Cruzada at mica que aborda as teorias de Dem crito Dalton e Thomson sobre a estrutura do tomo O udio Doces teorias at micas pode ser usado para complementar a abordagem do conte do ou mesmo para resumir o assunto Atividade 2 dando seguimento ao tema estrutura at mica o professor pode utilizar a m dia audiovisual Grande encontro dos G nios Premiados a qual aborda as teorias de Rutherford e Bohr e as contribui es de Plank O professor pode mostrar os diferentes modelos at micos de tal forma que o aluno perceba a diferen a entre eles e a evolu o dos conceitos que foram sendo acrescidos para se ter um modelo mais pr ximo do atualmente aceito A experi ncia de Rutherford tamb m pode ser explorada de forma a mostrar a evolu o do modelo do n cleo at mico em rela o ao do pudim de passas at o dos orbitais at micos ESTRUTURA AT MICA 14 A VIAGEM DE O professor pode tamb m em outra aula utilizar a ferramenta de udio Reuni o de feras e o jogo educativo Viagem at mica para revisar e exercitar os conte dos estudados Atividade 3 com a m dia audiovisual Einstein Genial o professor pode trabalhar a contribui o de Planck e Einstein para a defini
6. es necess rias sobre o funcionamento desse jogo c Introdu o O presente jogo inicia com uma introdu o padr o do tema e conte do das atividades tratadas Para avan ar o jogo basta clicar em qualquer local da tela conforme a indica o no canto superior direito Avan ar f DE C Einstein Conte do TEMA ESTRUTURA AT MICA 30 A VIAGEM segunda tela mostra o t tulo do jogo inici lo basta clicar em qualquer local da tela Caso voc queira visualizar as permiss es de uso do jogo clique sobre a imagem no canto inferior esquerdo Desse modo voc ter acesso ao selo CC Creative Commons onde est o listadas as permiss es de uso do jogo A VIAGEM DE O T tulo Sela Creative Commons Depois das telas iniciais aparece a Kemi introduzindo a tarefa ao jogador Clique nos bot es para avan ar e voltar pelos bal es da introdu o Avan ar t ESTRUTURA AT MICA 31 A VIAGEM Utilize bot o Avan ar para passar di logos ou telas dentro do jogo ou rever algum ponto espec fico Sempre que for permitido voltar ou avan ar h um bot o com tal indica o caso contr rio voc n o pode navegar livremente pelo jogo Ao clicar nesse bot o visualize todo o di logo introdut rio da Kemi at aparecer a tela de instru es do jogo onde constam as informa es necess rias de como proceder para
7. est no canto inferior esquerdo definindo desse modo a ordem de jogada Quando a ordem de jogadas for definida voc escolhe o jogador que quer movimentar Clique sobre ele abrindo a pergunta O jogador s entra na primeira casa da trilha no momento em que acertar a resposta Observe que nesse caso voc acertou a resposta Clique em Continuar para prosseguir o jogo avan ando o n mero de casas indicado pelo dado TEMA ESTRUTURA AT MICA 39 A VIAGEM EO sun 0 N mero de massa A Observe as cores presentes na trilha azul roxo amarelo e laranja Cada jogador representado por uma cor diferente Atrav s do seu ponto de partida complete a volta chegando ao centro do caminho Se durante o percurso voc for ultrapassado pelo seu advers rio voc perde uma vida e se ultrapassar o advers rio ele quem perde vidas e Final do Jogo Ao final do jogo depois de ter completado todo o caminho da trilha chegando ao centro voc recebe a mensagem final do jogo ESTRUTURA AT MICA 40 A VIAGEM DE Se quiser jogar novamente clique em novo jogo Para visualizar a equipe desenvolvedora do jogo e as Institui es respons veis pela produ o e realiza o do projeto clique em Cr ditos TEMA ESTRUTURA AT MICA 41 A VIAGEM DE ESTRUTURA AT MICA 42
8. jogar Instru es d O Jogo Depois de clicar em Iniciar observe que a pr xima tela demonstra um mapa dos lugares em que Kemi vai passar Conduza a Kemi bonequinha aos lugares indicados pela ordem em que aparecem Sendo eles 1 caf 2 restaurante 3 barbearia e 4 biblioteca ESTRUTURA AT MICA 32 A VIAGEM DE O caf constitui o primeiro ambiente do jogo Kemi est sentada em uma mesa de madeira tomando um caf do lado de fora S o feitas 5 perguntas em cada fase diferente Voc recebe a informa o se acertou ou errou as respostas em ambos os casos Para passar ao pr ximo ambiente voc deve acertar no m nimo 3 respostas TEMA ESTRUTURA AT MICA 33 A VIAGEM Caso voc n o acertar 3 respostas e n o tenha passado de fase aparece uma mensagem informando que o jogo deve ser reiniciado O pr ximo ambiente do jogo um restaurante o qual tem paredes e m veis de madeira luzes em tons amarelados est almo ando neste lugar TEMA ESTRUTURA AT MICA 34 A VIAGEM responder S o feitas outras 5 perguntas Novamente voc deve acertar no m nimo 3 respostas para passar de fase Depois disso o terceiro ambiente uma barbearia Kemi est na vitrine do lado de fora observando o Einstein aparar o bigode nesse lugar Ela faz express o de surpresa por ter encontrado o Einstein responder Depois de resp
9. o da estrutura at mica Einstein tamb m com seus estudos afirmou que massa e energia s o faces de uma mesma moeda A transforma o de massa em energia pode ser explicada usando o exemplo dado na pr pria m dia como do sandu che de carne e as tarefas poss veis de serem executadas com a energia gerada pelo mesmo Apesar de ser um exemplo hipot tico o professor pode demonstrar aos alunos a dimens o e o significado da equa o E m c Esse princ pio ficou conhecido como Princ pio da aniquila o da mat ria e fundamenta o uso controlado da energia nas usinas nucleares Outro aspecto que pode ser explorado que estas tr s letras tamb m possibilitaram a fabrica o da primeira bomba nuclear Dentro do assunto sobre a evolu o da teoria at mica o professor pode construir o modelo dos orbitais at micos proposto por Sommerfeld as formas geom tricas desses orbitais ao mesmo tempo que trabalha os conceitos de orbital os subn veis energ ticos e o diagrama Linnus Pauling que obedece os n veis crescentes energia Para complementar e exercitar o conte do o professor pode usar as m dias de udio e jogo educativo Einstein o g nio da relatividade e Procurando o Einstein respectivamente na ordem que melhor lhe convier 8 ATIVIDADES COMPLEMENTARES TEMA ESTRUTURA AT MICA 15 A VIAGEM Atividade 1 o professor pode desenvolver juntamente com o professor de artes a confec o dos difer
10. qu mico a partir do n mero at mico Z As m dias de udio e jogos abordam os mesmos conte dos e permitem complementar e exercitar os conceitos referentes ao tema estrutura at mica 4 OBJETIVOS Mostrar um pouco da biografia das pesquisas de Thomson Rutherford Bohr Plank e Einstein e outros Estudar a evolu o dos modelos at micos a defini o do atualmente aceito Demonstrar a contribui o dos estudos desenvolvidos pelos diversos cientistas para o estabelecimento dos conceitos atuais Apresentar diversas aplica es das pesquisas desenvolvidas em equipamentos que usamos nos dias de hoje 5 PR REQUISITOS Conhecimento sobre a constitui o da mat ria elementos qu micos n mero at mico e tabela peri dica E tamb m alguns conceitos fundamentais de f sica como ondas eletromagn ticas espectro eletromagn tico propaga o comprimento de onda e frequ ncia ESTRUTURA AT MICA 12 A VIAGEM 6 TEMPO PREVISTO PARA A ATIVIDADE 6 horas aula 6 1 NA SALA DE AULA O professor pode dividir a abordagem do tema em tr s aulas de dois per odos cada com tr s atividades diferentes Sugere se a utiliza o das m dias audiovisuais tomo indivis vel que foi dividido Grande encontro dos g nios premiados e Einstein genial que podem ser utilizadas nessa ordem para desenvolver o tema Estrutura At mica Esse tema al m das m dias audiovisuais co
11. A VIAGEM VIAGEM GUIA DO PROFESSOR TEMA ESTRUTURA AT MICA Produ o Realiza o FNDE Minist rio da Minist rio 6 Ci ncia e Tecnologia da Educa o TEMA ESTRUTURA AT MICA A VIAGEM DE Coordena o Geral Marta Tocchetto Autoras Em lia Leit o Graciela Tocchetto Marta Tocchetto N dia Schneider Co autores Rocha Fernando de O Vasconcelos Ivanise Jurach ESTRUTURA AT MICA 2 A VIAGEM SUM RIO Apresenta o 4 1 Estruturado GU A 6 2 N vel de 0 4040 6 7 A OBJETIVOS 12 5 12 6 Tempo previsto atividade 13 6 1 sala 13 7 13 7 1 Durante a atividade 14 8 Atividades complementares 15 O Paraisaber MaiS 18 10 Manual de utiliza o de 20 10 1 Informa es gerais 20 10 2 Jogo Cruzada at mica 22 10 3 Jogo Viagem at mica 26 10 4 Jogo Procurando o Einstein
12. companheiros desta viagem Essa viagem percorre trinta e quatro temas de qu mica subdivididos em at tr s conte dos totalizando cento e duas ESTRUTURA AT MICA 4 A VIAGEM DE m dias audiovisuais cento e duas m dias de udio e cento e dois jogos eletr nicos Al m das m dias elaboramos trinta e quatro guias do professor abrangendo assim os temas propostos A constru o dos guias com essa estrutura tem como objetivo reunir em nico documento informa es relativas a todas as m dias facilitando o manuseio e a busca de orienta es por parte do professor O guia oferece ao professor um melhor e maior aproveitamento do material desenvolvido Est dividido em v rias se es que cont m a introdu o do assunto os objetivos do tema os requisitos de conhecimento para o uso adequado das m dias bem como os materiais necess rios para reprodu o das mesmas Apresentam tamb m sugest es de atividades que podem ser desenvolvidas para contextualizar o assunto Disponibilizam tamb m uma bibliografia atualizada e o manual de uso dos jogos eletr nicos que comp em o referido tema O desenvolvimento desse projeto contou com o comprometimento de uma equipe que deu o melhor de si para elaborar um material de qualidade moderno e inovador Nossa expectativa que ele tamb m se constitua em uma ferramenta metodol gica transformadora para que o professor e seus alunos embarquem numa viagem fan
13. dicado para seguir jogando Errado Clique para continuar Cru Clique e siga em frente Resposta certa alternativa b e Final do Jogo De acordo com o n mero de respostas corretas dado o resultado do jogo Se o jogador acerta 7 perguntas ou mais ele recebe a mensagem positiva Parab ns Voc est sabendo tudo sobre estrutura at mica Agora nossos amigos podem seguir viagem 2 Reiniciar Em caso de mau desempenho menos do que 7 respostas certas recomenda se que estude mais o assunto assistindo ao epis dio de v deo correspondente estimulando assim a integra o entre as m dias da s rie A VIAGEM DE KEMI Se o jogador quiser jogar novamente s clicar em Reiniciar Se clicar na tela em Cr ditos aparecem informa es sobre a equipe desenvolvedora do jogo e as Institui es respons veis pela produ o e realiza o do projeto A VIAGEM DE KEMI TEMA ESTRUTURA AT MICA 29 A VIAGEM 10 4 JOGO PROCURANDO O EINSTEIN a Modelo O jogo apresenta 4 ambientes diferentes de acordo com as informa es relacionadas ao cientista Einstein em Munique Alemanha Em cada um desses ambientes aparecem 5 perguntas das quais o jogador deve acertar no m nimo 3 para trocar de tela Ao final do jogo encontra o Einstein e tira fotos com ele b Procedimento de jogadas Para compreender os comandos de jogada que voc precisa utilizar abaixo seguem todas as informa
14. dim de passas sendo o pudim a esfera positiva e as passas os el trons O pr ton foi descoberto por outro cientista Eugen Goldstein Ele descobriu que o pr ton 1836 vezes mais pesado que o el tron e que possui carga el trica positiva Nessa poca enquanto alguns cientistas procuravam demonstrar que a mat ria era formada por tomos outros buscavam comprovar que o tomo era formado por part culas menores A descoberta de Thomson se baseou nos estudos de William Crookes que construiu um aparelho a ampola de Crookes para estudar os raios cat dicos que mais tarde comprovou serem os el trons Os tubos e imagem da TV do monitor do computador s o tubos cat dicos As l mpadas fluorescentes l mpadas de merc rio que iluminam as ruas das cidades os tubos de ne nio dos an ncios luminosos s o aplica es t picas da experi ncia de Crookes Dando ao tema estrutura at mica as m dias audiovisuais de conte do Rutherford Bohr e Plank mostram um pouco das descobertas desses grandes cientistas As teorias que eles propuseram foram fundamentais para o avan o do conceito do tomo e da qu mica Esses cientistas come am a se indagar sobre a validade do modelo de estrutura at mica proposto por Thomson Em 1896 Becquerel e Marie Curie mostraram que alguns elementos qu micos emitiam uma radia o natural a qual foi denominada de radioatividade Algum tempo mais tarde Rutherford descobriu que existiam tr
15. entes modelos at micos facilitando assim o entendimento pois o aluno visualizaria melhor os a forma geom trica dos orbitais at micos O professor pode tamb m em outra aula utilizar as ferramentas de udio e de jogo educativo para exercitar e revisar os conte dos explicados na aula presencial Atividade 2 o professor pode utilizando um prisma demonstrar a decomposi o da luz solar mostrando assim um espectro cont nuo o qual formado por ondas eletromagn ticas vis veis e invis veis Na parte vis vel n o ocorre a distin o entre as diferentes cores mas uma gradual passagem de uma para outra O professor pode valer se do arco ris que um exemplo de espectro cont nuo onde a luz solar decomposta pelas gotas de gua presentes na atmosfera para contextualizar o fen meno da decomposi o da luz Atividade 3 pelo modelo at mico de Bohr cada elemento qu mico apresenta um conjunto caracter stico de raias ou seja um espectro t pico como se fosse a sua impress o digital Assim sendo o professor pode montar um experimento para demonstrar essa caracter stica a Material Sal de cozinha fio met lico limpo preso a um bast o de vidro cido clor drico concentrado um pires e bico de Bunsen ou lamparina b Como fazer Coloque um pouco do sal no pires Molhe a ponta do fio met lico no cido clor drico e encoste no sal Aproxime o fio ESTRUTURA AT MICA 16 A VIAGEM
16. guinte mensagem indicada pela flecha enviada pelo navegador quando o jogo aberto Cli i Clique nessa mensagem e selecione op o Allow blocked content Aparece uma nova mensagem perguntando se voc tem certeza que deseja abri lo Clique em Yes ou Sim e o jogo ser aberto c Tela inteira Para visualizar o jogo em Tela Inteira fim de proporcionar maior acessibilidade visual pressione a tecla F11 ou clique no bot o Ferramentas ou Exibir do seu navegador e selecione a op o Tela Inteira conforme a figura abaixo e M trix Pp 3 Be migo Excluir Hist rico de Navega o Bloqueador de Pop ups Filtro de Phishing Gerenciar Complementos Trabalhar Offline Windows Update Barra de Menus da Farramantar Para voltar exibi o normal proceda da mesma maneira ESTRUTURA AT MICA 21 A VIAGEM 10 2 JOGO CRUZADA AT MICA a Modelo Jogo de palavras cruzadas como os tradicionais em que voc escreve as respostas diretamente na grade do jogo b Procedimento de jogadas Para compreender os comandos de jogada que voc precisa utilizar abaixo seguem todas as informa es necess rias sobre o funcionamento desse jogo O presente jogo inicia com uma introdu o padr o do tema e do conte do das atividades tratadas Para avan ar o jogo basta clicar na tela conforme a indica o no can
17. icar em qualquer local da tela Caso voc queira visualizar as permiss es de uso do jogo clique sobre a imagem no canto inferior esquerdo Desse modo voc acessa o selo CC Creative Commons o qual relaciona as permiss es de uso do jogo ESTRUTURA AT MICA 37 A VIAGEM A Depois disso aparece Kemi introduzindo a tarefa Utilize o bot o Avan ar para passar di logos ou telas dentro do jogo ou rever algum ponto espec fico Sempre que for permitido voltar ou avan ar h um bot o com tal indica o caso contr rio voc n o pode navegar livremente pelo jogo d O Jogo Ap s clicar nesse bot o visuaiize todo o di logo da Kemi at chegar tela de instru es do jogo onde explicado o modo pelo qual voc deve proceder para jogar INSTRU ES S o tr s telas que apresentam as instru es As duas primeiras demonstram o passo a passo de como voc deve ESTRUTURA AT MICA 38 A VIAGEM DE proceder enquanto que a ltima delas demonstra o que significa e para que serve cada item da trilha por onde voc deve passar facilitando a compreens o NH 4 comandos para cada participante jogar Fique atento Clique aqui sempre que precisar ler as instru es do jogo Depois de visualizar as instru es voc escolhe o n mero de jogadores 2 3 ou 4 passando ent o ao in cio do jogo Para iniciar voc deve clicar sobre o dado que
18. icardo Fundamentos da Qu mica S o Paulo Editora Moderna Ed 04 2005 v nico 700 p TEMA ESTRUTURA AT MICA 18 A VIAGEM DE Grupo de Pesquisa em Educa o Qu mica Intera es e Transforma es l Elaborando Conceitos sobre Transforma es Qu micas S o Paulo Editora EDUSP Ed 1 2005 v 1 320 p Grupo de Pesquisa em Educa o Qu mica Intera es e Transforma es Livro de laborat rio m dulos I e 1 S o Paulo Editora EDUSP Ed 1 2005 64 p Kaku Michio O Cosmos de Einstein Rio de Janeiro Gradiva Publica es Ltda Ed 2005 212 p Pereira Luis Fernando Ciscato Carlos Alberto Mattoso Planeta Qu mica S o Paulo Editora tica Ed 1 2008 v nico 784 p Peruzzo Tito Miragaia Canto Eduardo Leite do Na Abordagem do Cotidiano S o Paulo Editora Moderna Ed 4 2007 v 1 648 p Peruzzo Tito Miragaia Canto Eduardo Leite do Qu mica na Abordagem do Cotidiano S o Paulo Editora Moderna Ed 3 2007 v nico 760 p Reis Martha Qu mica Geral Editora FTD Ed 2007 v 1 408 p Sardella Antonio Falcone Marly Qu mica S rie Brasil Ensino M dio S o Paulo Editora tica Ed 1 2004 560 p Silva Eduardo Roberto da Qu mica Conceitos B sicos S o Paulo Editora tica Ed 2001 v 1 384 p Silva Eduardo Roberto da N brega Ol mpio Salgado Silva Ruth Hashimoto da Qu mica S o Paulo Editora tica Ed 2001 v nico 392
19. inteiro de quanta Um el tron pode passar de um n vel de menor para outro de maior energia desde que absorva energia externa energia el trica calor luz etc Quando isso ocorre dizemos que o el tron foi excitado O retorno ao n vel inicial se faz acompanhado de libera o de energia na forma de ondas eletromagn ticas luz vis vel ultravioleta calor etc Nesse modelo podem se observar alguns conceitos da teoria qu ntica de Plank As m dias audiovisuais com conte do Einstein trazem uma breve biografia de Albert Einstein e mostram algumas de suas teorias Uma das mais importantes a Teoria da Relatividade Einstein ficou famoso pela equa o qual foi fundamental constru o de bombas nucleares Foi ele quem introduziu a concep o de que massa e energia s o duas faces de uma mesma moeda Apesar de ser f sico muito contribuiu para os estudos em qu mica Seus estudos contribu ram para transformar a TEMA ESTRUTURA AT MICA 10 A VIAGEM DE teoria da estrutura at mica Partindo da hip tese de Plank ele escreveu um artigo sobre o efeito fotoel trico Segundo Albert Einstein era a pr pria radia o que transportava os pacotes de energia isso os quanta de energia Assim cada quantum com energia radiante constitu a uma part cula que ele denominou de f ton Einstein nos Estados Unidos trabalhou muitos anos tentando unificar os campos eletromagn tico e gravitacio
20. mente 400 a C Ele afirmou que se podia dividir a mat ria at se chegar a uma part cula t o pequena que n o seria mais poss vel dividir o tomo considerado o pai do atomismo grego No s culo XIX Dalton complementou a teoria at mica da mat ria que era aceita na poca Desenvolveu o primeiro modelo at mico com base experimental O tomo para ele era uma part cula maci a e indivis vel O modelo vingou at 1897 O n mero de tomos diferentes existentes na natureza era pequeno e a forma o dos materiais se dava por associa es entre tomos iguais ou diferentes Hoje esse modelo n o mais aceito Foi Dalton quem criou a Lei das Press es Parciais ou Lei de Dalton Ele tamb m estudou a doen a que impossibilita a diferencia o de algumas cores verde e o vermelho pois ele mesmo sofria desse mal Devido a isso a doen a foi denominada de Daltonismo Em 1897 J J Thomson ap s uma s rie de experimentos descobriu a exist ncia de part culas menores do que o tomo e que essas seriam dotadas de carga negativa as quais denominou de el trons provando assim que o tomo divis vel Thomson descobriu tamb m a exist ncia de uma esfera positiva na qual estavam os el trons determinando ent o que a carga el trica do tomo era nula pois a carga negativa dos el trons TEMA ESTRUTURA AT MICA 7 A VIAGEM compensaria carga da esfera positiva Esse modelo ficou conhecido como pu
21. mitem radia es com diferentes comprimentos de ondas em fun o da temperatura esta teoria ficou conhecida como lei da radia o t rmica Essa descoberta foi de grande import ncia para os estudos de F sica Os estudos de Plank serviram de base para a teoria qu ntica que surgiu dez anos depois com a colabora o de Albert Einstein e Niels Bohr Em 1913 ao estudar espectros de emiss o de certas subst ncias Bohr modificou o modelo de Rutherford que ficou conhecido como modelo at mico de Rutherford Bohr Nesse modelo Bohr estabeleceu que os TEMA ESTRUTURA AT MICA 9 A VIAGEM el trons descreviam redor do n cleo rbitas circulares com energia fixa e determinada explicando assim porque os el trons n o se chocavam com o n cleo Os el trons se movimentavam nas rbitas estacion rias n o emitindo energia espontaneamente Os tomos no estado m nimo de energia estariam no estado fundamental Nessa situa o o el tron estaria no estado estacion rio de energia ou seja no seu estado natural ao redor do n cleo As rbitas de Bohr tamb m chamadas de camadas ou n veis de energia representariam os estados energ ticos permitidos ao el tron Mas por outro lado quando recebem energia externa saltam de uma rbita para outra devolvendo a energia recebida quando retorna para sua rbita original Estes saltos receberam a denomina o de saltos qu nticos e seriam determinados por um n mero
22. nal em uma nica teoria a qual chamou de Teoria do Campo Unificado Ele ainda desenvolveu trabalhos que contribu ram para o projeto das bombas at micas que foram lan adas em Hiroshima e Nagasaki A sua fama excedeu a de qualquer outro cientista Na cultura popular Einstein tornou se um sin nimo de g nio Com esses estudos e o desenvolvimento de equipamentos sofisticados foi poss vel comprovar a exist ncia das rbitas eletr nicas com n veis de energia muito pr ximos originando o modelo dos orbitais at micos sugerido por Sommerfeld Nesse modelo Sommerfeld sugeriu que os n veis de energia seriam formados por subcamadas subn veis uma circular e as outras el pticas de excentricidades diferentes A partir desses estudos surgiram outros como o Princ pio da Incerteza que diz imposs vel determinar simultaneamente a posi o exata e a velocidade de um el tron num dado instante Isso levou os cientistas a considerarem mais f cil estudar o el tron em fun o de sua energia do que por sua posi o A partir de ent o surgiu a id ia de orbital que a regi o de maior probabilidade de se encontrar o el tron Foi o qu mico Linnus Pauling quem criou um dispositivo pr tico o Diagrama de Linnus Pauling que nos d a ordem crescente de energia dos subn veis qual permite TEMA ESTRUTURA AT MICA 11 A VIAGEM determinar a configura o ou distribui o eletr nica de cada elemento
23. nar a tarefa e digite o seu nome na grade correspondente ESTRUTURA AT MICA 25 A VIAGEM isso a Agora coloque seu nome no ranking clique em ok Quer aprender ainda mais e melhorar seu tempo Ent o assista aos epis dios de v deo do tema tomo O indivis vel que foi dividido e clique em Reiniciar para jogar novamente At a pr xima Ranking de ter Ranking de tempo 7 ok 09 03 3 99 01 99 02 99 03 99 04 Male Creative Commons para jogar 22 Se quiser jogar novamente clique em Reiniciar Nessa Cr ditos tela tamb m aparecem os Cr ditos os quais apresentam a equipe desenvolvedora do jogo e as Institui es respons veis pela produ o e realiza o do projeto 10 3 JOGO VIAGEM AT MICA a Modelo Jogo de perguntas de m ltipla escolha Os cientistas andam em um calhambeque por uma estrada e no caminho h paradas onde eles devem responder perguntas b Procedimento de jogadas O jogo se inicia com a introdu o padr o informando o tema e o conte do das atividades abordadas Para avan ar o jogo basta clicar no local da tela conforme a indica o no canto superior direito TEMA ESTRUTURA AT MICA 26 A VIAGEM DE Avan ar AWIAGEM DE C Tema Rutherford Bohr e Planck Conte do A segunda tela mostra o t tulo do jogo Para inici lo basta clicar em qualquer local da tela Caso voc
24. nta ainda com tr s conte dos de udio e quatro jogos educacionais que podem ser usados para complementar e exercitar os assuntos abordados O jogo Trilhando a Qu mica tem como proposta o exerc cio de diversos conte dos de qu mica geral dentre os quais o tema estrutura at mica Como os conte dos de udio e jogos s o complementares e ou introdut rios dos assuntos a serem discutidos eles podem ser acompanhados por explica es mais detalhadas dadas pelo professor antes ou depois da visualiza o da m dia 7 PREPARA O O professor deve providenciar um aparelho de DVD e uma televis o para a reprodu o da m dia e microcomputador para utiliza o dos jogos educativos Se preferir os recursos de udio podem ser reproduzidos em um aparelho que reproduza mp3 ESTRUTURA AT MICA 13 A VIAGEM DE 7 1 DURANTE A ATIVIDADE Atividade 1 com a m dia audiovisual tomo O indivis vel que foi dividido o professor pode iniciar o estudo das teorias at micas mostrando um pouco da hist ria e da evolu o do conceito do tomo Ele pode mostrar exemplos gravuras da ampola de Crookes e suas experi ncias com raios cat dicos para ilustrar os estudos de Thomson pois foi a partir da descoberta dos raios cat dicos que a descoberta do el tron foi poss vel ou seja de pequenas part culas carregadas negativamente O professor pode mostrar a aplica o da ampola de Crookes em equipamentos
25. onder as 5 perguntas ent o voc passa ltima tela do jogo a biblioteca ESTRUTURA AT MICA 35 A VIAGEM e Final do Jogo Ao responder todas as quest es ao final do jogo Kemi e Einstein se encontram e batem uma foto juntos Se quiser jogar novamente clique em Reiniciar Nessas duas telas finais tamb m aparecem os Cr ditos que apresentam a equipe desenvolvedora do jogo e as Institui es respons veis pela produ o e realiza o do projeto A VIAGEM DE KEMI 10 5 JOGO TRILHANDO QU MICA a Modelo TEMA ESTRUTURA AT MICA 36 A VIAGEM O jogo parecido com o jogo de ludo pode ser jogado em at 4 pessoas A tarefa completar a volta pelo caminho representado no tabuleiro do jogo Para avan ar de posi o voc deve acertar a resposta da pergunta que ser feita b Procedimento de jogadas Para compreender os comandos de jogada que voc precisa utilizar abaixo seguem todas as informa es necess rias sobre o funcionamento desse jogo c Introdu o O presente jogo inicia com a introdu o padr o informando o tema e o conte do das atividades Para avan ar o jogo basta clicar no local da tela conforme a indica o no canto superior direito Avan ar Conte dos Estrutura At mica Liga es Qu micas Subst ncias e Misturas qu micas Propriedades Peri dicas A segunda tela demonstra o t tulo do jogo Para inici lo basta cl
26. p Usberco Jo o Salvador Edgard Qu mica Geral Ensino M dio S o Paulo Editora Saraiva Ed 12 2006 v 1 480 p Usberco Jo o Salvador Edgard Qu mica S o Paulo Editora Saraiva Ed 7 2006 v nico 672 p ESTRUTURA AT MICA 19 A VIAGEM 10 MANUAL DE UTILIZA O DOS JOGOS 10 1 INFORMA ES GERAIS Para abrir os jogos do projeto A VIAGEM DE KEMI voc deve proceder da seguinte maneira a Instala o do Plugin do Adobe Macromedia Flash Player Fa a o download do Adobe Flash Player no link http get adobe com br flashplayer Feche todos os navegadores de internet Internet Explorer Mozilla Firefox Safari Opera etc e instale o arquivo baixado install flash player exe b Abrir o arquivo swf Fa a o download do arquivo e salve o em alguma pasta do computador Depois disso acesse a pasta onde voc salvou esse arquivo e selecione o Ap s t lo selecionado clique com o bot o direito do mouse sobre o arquivo e procure a op o Abrir com Selecione o navegador de internet que voc utiliza recomenda se o Internet Explorer Caso n o apare a op o de navegador selecione Escolher programa padr o Procure e selecione o Internet Explorer Ap s todo esse processo o jogo deve abrir com navegador escolhido TEMA ESTRUTURA AT MICA 20 A VIAGEM DE Usu rios do Internet Explorer devem cuidar a se
27. que ele Perguntas 09000000 0000200 N mero das E m perguntas Se responder cruzada corretamente o n cleo que est nas m os do cientista brilha e ele fica maravilhado com express o de satisfeito 1 Caracter stica do tomo comprovada por Thomson ao verificar que havia uma part cula menor do que ele TEMA ESTRUTURA AT MICA 24 A VIAGEM Se digitar uma letra incorreta dentro um dos quadrinhos que corresponde a tal pergunta a grade em volta da palavra j fica vermelha indicando o erro 2 Propriedade comprovada por Crookes ao colocar um catavento na trajet ria dos raios cat dicos Perguntas 800900 0000000 E Indica o que digita o a Indica o do tempo para o ranking lt lt Observe que no canto inferior esquerdo h um indicador de tempo para o ranking o qual demonstra o tempo que voc demorou a preencher todas as lacunas Esse ranking serve para competir com outros jogadores para testar quem termina o jogo mais r pido e Final do Jogo Ap s completar todas as lacunas aparece uma mensagem que parabeniza o seu desempenho Ent o clique na tela para conferir o tempo que demorou a termi
28. seus estudos com a qu mica j que ele era um grande f sico Complementando essa atividade o professor pode realizar uma atividade com o jogo Procurando o Einstein pois ele se passa em quatro ambientes na cidade de Munique local onde Einstein viveu um per odo de sua vida e TEMA ESTRUTURA AT MICA 17 A VIAGEM dessa forma aluno tamb m exercita os conte dos referentes ao tema estrutura at mica Atividade 5 o professor pode organizar uma atividade competitiva dividindo a turma em grupos de dois a quatro alunos para jogar Trilhando Qu mica O jogo do tipo ludo e al m de possibilitar uma atividade l dica e divertida permite exercitar diversos conte dos de qu mica geral dentre os quais as teorias at micas e seus conceitos O professor pode organizar um ranking dos grupos e com isso buscar a melhoria do desempenho e dos conhecimentos dos alunos 9 PARA SABER MAIS Bianchi Jos Carlos de Azambuja Maia Daltamir Justino Albrecht Carlos Henrique Universo da Qu mica Col Delta S o Paulo Editora Ftd Ed 1 2005 688 Carvalho Geraldo Camargo de Qu mica Moderna S o Paulo Editora Scipione Ed 1 2004 nico 688 Dias Jos Ricardo Gomes Nogueira Antonio de Carvalho Qu mica para o Ensino M dio Curso Completo S o Paulo Editora Ibep Ed Ed 2 2005 568 p Feltre Ricardo Qu mica Geral S o Paulo Editora Moderna Ed 2004 v 1 384 p Feltre R
29. t stica pelo mundo da qu mica sem as resist ncias habituais disciplina e aos seus conte dos Profa Dra Marta Tocchetto Coordenadora Geral Universidade Federal de Santa Maria RS Contato marta Dtocchetto com Www marta tocchetto com TEMA ESTRUTURA AT MICA 5 A VIAGEM 1 ESTRUTURA DO GUIA O tema deste guia encontra se subdividido em tr s conte dos principais a partir dos quais foram desenvolvidas as m dias audiovisuais udios e jogos cujos t tulos encontram se relacionados no quadro que segue ESTRUTURA AT MICA Dem crito Rutherford Einstein CONTE DOS Dalton Bohr e Planck Thomson M DIAS T TULOS Audiovisuais tomo Grande Einstein Genial indivis vel que encontro dos foi dividido G nios Premiados udios Doces teorias Reuni o das Einstein o at micas feras g nio da relatividade Jogos Cruzada Viagem Procurando at mica at mica Einstein Trilhando Qu mica 2 N VEL DE ENSINO 12 s rie TEMA ESTRUTURA AT MICA 6 A VIAGEM DE 3 INTRODU O Com as m dias audiovisuais com conte do Dem crito Dalton e Thomson poss vel ter um hist rico da evolu o dos conceitos do tomo formulados pelos cientistas que realizaram estudos sobre a estrutura at mica Considerando o per odo do atomismo grego os registros hist ricos atribuem que quem pela primeira vez definiu o tomo foi o fil sofo grego Dem crito aproximada
30. to superior direito VIAGEM DE O Kemi Dem crito Dalton Thomson A segunda tela demonstra o t tulo do jogo Para inici lo basta clicar em Avan ar da tela Caso voc queira visualizar as permiss es de uso do jogo clique sobre a imagem no canto inferior esquerdo Desse modo voc acessa o selo CC Creative Commons o qual relaciona as permiss es de uso do jogo ESTRUTURA AT MICA 22 A VIAGEM Iniciar T tulo Selollreative Commons c Introdu o Depois de passar as telas iniciais do jogo o jogador visualiza o Thomsom segurando um tomo e introduzindo a tarefa Observe que nessa tela tamb m h o bot o de Avan ar indicado Avan ar Utilize o bot o Avan ar para passar di logos ou telas dentro do jogo ou rever algum ponto espec fico Sempre que for permitido voltar ou avan ar h um bot o com tal indica o caso contr rio voc n o pode navegar livremente pelo jogo Desse modo visualize todo o di logo do cientista at chegar tela das cruzadas ESTRUTURA AT MICA 23 A VIAGEM O Jogo Ao lado direito da tela est o quadro das cruzadas onde o jogador deve formar a palavra Ao lado esquerdo est o cientista e acima dele est o as op es de n meros para escolher e responder 1 Caracter stica do tomo comprovada por Thomson ao verificar que havia uma part cula menor do
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