Especialização em Ensino Astronomia - EACH-USP, 2009

Pilhas e Baterias: Usos e Descartes X Impactos Ambientais

Katia Regina Varela Roa


Resumo

“Brasil produz 4 mil toneladas de lixo eletrônico por hora, dentro deste destacam-se pilhas e baterias. Este lixo é jogado na natureza provocando vários problemas ambientais. Quais os problemas ambientais que as pilhas e baterias provocam na natureza e como podemos evitá-los?” Esta unidade didática relacionar-se-á com a proposta curricular no que concerne a alguns conceitos que devem ser desenvolvidos durante o quarto bimestre da segunda série do ensino médio. Desse modo, reações de oxidorredução – conceituação e balanceamento de equações químicas -, aplicações das transformações químicas que ocorrem com o envolvimento eletricidade – pilhas e baterias -, ideias sobre estrutura da matéria – conceituação microscópica dos processos de oxidação e redução -, série de reatividade de metais e impactos ambientais relacionados ao uso de pilhas e baterias evidenciam-se como conteúdos essenciais para a compreensão do tema proposto.Com o foco do estudo recaindo sobre as transformações químicas que ocorrem com o envolvimento de eletricidade, suas aplicações tecnológicas e os aspectos ambientais atrelados a ela, ao estudar esse tema, os alunos terão como pré-requisitos seus conhecimentos sobre usos cotidianos destes materiais.

Iniciar-se-á o estudo com problematização temática e posteriores leituras e discussões. Ao longo do desenvolvimento da unidade didática será permitido ao aluno reconhecer a utilização das transformações químicas que envolvem energia elétrica no sistema produtivo e na vida em sociedade. Ao lado disto, em observações experimentais, os alunos poderão aplicar os modelos microscópicos estudados anteriormente, o que possibilitará uma percepção de que eles podem ser usados para compreender as transformações que envolvem energia, construindo-se assim o conceito de oxirredução. Também ao longo do desenvolvimento da unidade didática, a etapa correspondente à montagem de uma pilha permitirá ao estudante perceber que existem transformações químicas que geram energia elétrica. Por sua vez, a interação com a série de reatividade dos metais torna possível a compreensão de que se pode prever se ocorrerão reações de oxirredução quando são feitas associações entre metais e soluções de cátions metálicos, além da retomada do estudo de balanceamento de equações, agora de oxirredução.

Por fim, atividades que objetivam a conscientização sobre impactos ambientais associados ao uso e descarte destes dispositivos que encerram os principais eixos a serem tomados como norte desta unidade. As estratégias propostas ao longo da unidade didática – leituras de textos, observação de vídeos, pesquisas e debates, realização e discussão de experimentos, produção de textos, confecção de portifólio e um mural – permitirão desenvolver nos estudantes uma gama de habilidades e competências, tais como a compreensão da importância de pilhas e baterias para o sistema produtivo, além do conhecimento de suas aplicações e impactos decorrentes da sua utilização; a observação, coleta e interpretação de dados experimentais; a compreensão de que as transformações químicas podem conduzir corrente elétrica e que esta pode ser gerada por meio de transformações químicas; a aplicação de modelos sobre a constituição da matéria para explicar o funcionamento das pilhas; a compreensão de que os metais e seus íons possuem diferentes reatividades, o que lhes permitem prever a ocorrência ou não de uma transformação química desta natureza; a representação de transformações de oxidorredução, além da reflexão sobre a importância da adoção de posturas conscientes com relação ao consumo e descarte de pilhas.

Noções Científicas

  • Aplicação das transformações que ocorrem com o envolvimento de eletricidade: pilhas e eletrólise;
  • Reações de oxirredução;
  • Série de reatividade de metais;
  • Impactos ambientais relacionados ao uso de pilhas, baterias e processos de eletrólise.

    Introdução

    Trabalhar eletroquímica no segundo ano do ensino médio sempre foi uma dificuldade, devido à maneira como era apresentado o conteúdo (muito longo) e, além disso, não muito agradável aos alunos. Constatada a problemática, um grupo de professores de química que enfrenta essa situação está propondo uma forma diferenciada para desenvolver este assunto tão complexo. A ideia: que os conhecimentos adquiridos pelos alunos possam ter significado no seu cotidiano. A proposta do grupo é introduzir o conteúdo a partir de uma situação problema e desenvolvê-lo ao longo de dezesseis aulas, em uma unidade didática.

    A situação problema proposta pelo grupo, partindo de uma reportagem, está descrita da seguinte forma: “Brasil produz 4 mil toneladas de lixo eletrônico por hora; dentro deste destacam-se pilhas e baterias. Este lixo é jogado na natureza provocando vários problemas ambientais. Quais os problemas ambientais que as pilhas e baterias provocam na natureza e como podemos evitá-los?” Pretendemos trabalhar essa unidade didática relacionando-a com a proposta curricular no que concerne a alguns conceitos que devem ser desenvolvidos durante o quarto bimestre da segunda série do ensino médio. Desse modo, reações de oxidorredução – conceituação e balanceamento de equações químicas , aplicações das transformações químicas que ocorrem com o envolvimento eletricidade – pilhas e baterias, ideias sobre estrutura da matéria – estudo microscópico dos processos de oxidação e redução, série de reatividade de metais e impactos ambientais relacionados ao descarte de pilhas e baterias evidenciam-se como conteúdos essenciais para a compreensão do tema proposto. Com o foco do estudo recaindo sobre as transformações químicas que ocorrem com o envolvimento de eletricidade, suas aplicações tecnológicas e os aspectos ambientais atrelados a ela, ao dar início às atividades, os alunos terão como pré-requisitos seus conhecimentos sobre usos cotidianos destes materiais.

    Iniciar-se-á o estudo com problematização temática e, posteriormente, leituras e discussões. Ao longo do desenvolvimento da unidade didática o aluno será levado a reconhecer a utilização das transformações químicas que envolvem energia elétrica no sistema produtivo e na vida em sociedade. Paralelamente, em observações experimentais, os alunos poderão aplicar os modelos microscópicos estudados anteriormente, o que possibilitará uma percepção de que podem ser utilizados para compreender as transformações que envolvem energia construindo-se, assim, o conceito de oxirredução. E, também, ao longo do desenvolvimento desta unidade, a etapa correspondente à montagem de uma pilha permitirá ao estudante perceber que existem transformações químicas que geram energia elétrica.

    Por fim, atividades que objetivam a conscientização sobre impactos ambientais associados ao uso e descarte destes dispositivos encerram os eixos a serem tomados como norte desta unidade. As estratégias propostas ao longo da unidade didática – leituras de textos, observação de vídeos, pesquisas e debates, realização e discussão de experimentos, produção de textos, confecção de portfólio e um mural – permitirão desenvolver, nos estudantes, uma gama de habilidades e competências, tais como a compreensão da importância de pilhas e baterias para o sistema produtivo, além do conhecimento de suas aplicações e impactos decorrentes da sua utilização; a observação, coleta e interpretação de dados experimentais; a compreensão de que transformações químicas podem conduzir corrente elétrica e que esta pode ser gerada por meio de transformações químicas; a aplicação de modelos sobre a constituição da matéria para explicar o funcionamento das pilhas; a compreensão de que os metais e seus íons possuem diferentes reatividades, o que permitirá prever a ocorrência ou não de uma transformação química desta natureza; a representação de reações de oxidorredução, além da reflexão sobre a importância da adoção de posturas conscientes com relação ao consumo e descarte de pilhas e baterias.

    Materiais

  • Lousa,giz e texto.
  • Materiais para a realização de experimento.
  • Materiais para a elaboração de mural e propaganda.
  • Recursos Áudio visuais.

    Montagem

    Essa proposta de trabalho é uma unidade temática tem experimentos,leitura de textos e outras atividade, que estão bem detalhada no documento em anexo.

    Situação-Problema

    Brasil produz 4 mil toneladas de lixo eletrônico por hora, dentro deste destacam-se pilhas e baterias. Este lixo é jogado na natureza provocando vários problemas ambientais. Quais os problemas ambientais que as pilhas e baterias provocam na natureza e como podemos evitá-los?

    Hipóteses

    Em relação o que é uma pilha.

  • Metal que transmite eletricidade.
  • Solução química que produz eletricidade.
  • a pilha é composta de Cobre e Zinco.

    Em relação a poluição.

  • pilha e baterias recarregáveis.
  • construção de pilha a base de água.

    Instrumentos Para Testar as Hipóteses

  • Pesquisas pela internet.
  • Atividades experimentais.
  • Leitura de texto.
  • Pesquisa de campo.

    Formas de Registro

  • Questionário.
  • Relatórios.
  • Elaboração de Painel.

    Organização da Classe

  • Em grupo ou individual

    Dados adicionais

    Autores: KATIA REGINA VARELA ROA

    Nível: Ensino Médio

    Duração: 16 AULAS DE 50 MINUTOS

    Tópicos: ELETROQUÍMICA

    Termos Científicos: oxidorredução ,reações químicas

    Área: química

    Tema: quimica inorganica

    Tópico: ionica, covalente e dativa

    Como Obter

    Baixar Arquivo

    Baixar Arquivo 2

    Baixar Apresentação

  • O CiênciaMão é um repositório de recursos para a educação em ciências produzido pelo grupo de pesquisa Interfaces, da EACH-USP e da UNIFESP Guarulhos e Diadema. Os itens são cadastrados manualmente em um banco de dados, de acordo com diretrizes da coordenação do projeto.

    Financiamento e apoio:

    Copyright © 2006-2015 Universidade de São Paulo - Universidade Federal de São Paulo
    Escola de Artes, Ciências e Humanidades da USP
    Escola de Filosofia, Letras e Ciências Humanas da UNIFESP
    Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas da UNIFESP
    Todos os direitos reservados