Propriedades da Matéria: Solido, Líquido e Gasoso

Alinhamento BNCC

Sobre esta atividade

Esta atividade vai alem de "solido e duro, liquido vaza, gas voa". O aluno vai descobrir POR QUE o gelo flutua na agua (raro!), COMO o vapor d'agua e invisivel (nao e aquela nuvensinha de banho quente), e O QUE acontece com o ar quando esquentamos uma sala fechada. As questoes incluem experiencias mentais ("E se nao existisse gas?"), analise de situacoes do cotidiano (garrafa pet em dia quente vs frio) e reflexao sobre como as mudancas de estado sao usadas na industria. O objetivo e que o aluno veja a materia como algo dinamico, nao estatico.

O que ensinar

Identificar e descrever os tres estados da materia (solido, liquido, gasoso) e suas caracteristicas; reconhecer que a materia pode mudar de estado dependendo da temperatura; compreender que o gelo (solido) e menos denso que a agua (liquido) e por isso flutua; descrever experiencias simples de mudanca de estado (evaporacao, condensacao, fusao, solidificacao); associar cada estado a exemplos do cotidiano.

Conteudo abordado

MATERIA: tudo ao nosso redor e materia. Tem massa e ocupa espaco. Exemplos: agua, ar, madeira, ferro, papel, ouriço do corpo. ESTADOS FISICOS: SOLIDO: moleculas bem juntas, vibrando no lugar. Tem forma e volume proprio. Quebra mas nao muda de forma facil. Exemplos: gelo, pedra, madeira, metal, diamante. LIQUIDO: moleculas se movem livremente, mas ficam juntas. Nao tem forma propria (assume a forma do recipiente). Tem volume proprio. Exemplos: agua, leite, oleo, mercurio, sangue. GASOSO: moleculas soltas, se espalham rapidamente. Nao tem forma nem volume proprio (ocupa todo o espaco disponivel). Exemplos: ar, vapor d'agua, gas cozinha, oxigenio, helio. MUDANCAS DE ESTADO: FUSAO: solido -> liquido (gelo derretendo, chocolate derretendo). VAPORIZACAO: liquido -> gasoso (agua fervendo, pocas secando ao sol, roupas secando). CONDENSACAO: gasoso -> liquido (vapor da panela formando goticulas na tampa, orvalho na grama). SOLIDIFICACAO: liquido -> solido (agua congelando no freezer, chocolate endurecendo). SUBLIMACAO: solido -> gasoso direto (gas seco, neve seca, perfume de solido). DENSIDADE: o gelo flutua porque e menos denso que a agua (as moleculas se afastam quando congelam). Por isso o nivel da agua NAO muda quando o gelo derrete. A agua mais quente sobe (e menos densa), a mais fria desce. Isso cria correntes na agua. TEMPERATURA e MUDANCA: aquecer = dar energia as moleculas = elas se movem mais = mudam de estado. Esfriar = retirar energia = moleculas se movem menos = voltam ao estado anterior. APLICACOES: INDUSTRIA: congelar alimentos (solidificacao), destilar agua (vaporizacao + condensacao), produzir papel. COTIDIANO: secar roupas (evaporacao), geladeira (solidificacao), panela de pressao (vaporizacao).

Como ensinar

Faca experiencia: coloque agua em 3 copos — um no freezer, um na geladeira, um em temperatura ambiente. Meça a temperatura de hora em hora. Coloque gelo em agua e veja que ele flutua (mas a agua NAO transborda quando o gelo derrete). Aqueça agua e veja o vapor subindo (o vapor e invisivel, so ve as goticulas de condensacao na tampa). Coloque uma garrafa pet com ar no freezer e veja que achata (o ar esfria e ocupa menos espaco). Use termometro para medir temperaturas. Monte um quadro "antes e depois" de cada mudanca. Faca "caça aos tres estados": encontrar exemplos de cada estado na sala.

Maiores dificuldades

Alunos acham que o vapor d'agua e visivel (nao e — as goticulas de condensacao e que sao visiveis); pensam que o gelo "cria mais agua" quando derrete (nao — ja estava ali, so mudou de estado); nao compreendem que ar e materia (tem massa, ocupa espaco); confundem evaporacao com ebulicao (evaporacao acontece em qualquer temperatura); acham que "solido" e sinonimo de "duro" (gelo e mole mas e duro).