Físico-Química · 7.º Ano

Ideias de aprendizagem ativa

Mudanças de Estado Físico: Sublimação e Solidificação

As mudanças de estado físico como a sublimação e a ressublimação são fenómenos que desafiam a intuição dos alunos, pois não seguem a sequência usual sólido-líquido-gás. Trabalhar com atividades práticas permite aos alunos observar diretamente estas transições, transformando conceitos abstratos em experiências tangíveis e memoráveis, essenciais para consolidar a aprendizagem desta matéria complexa.

• Aprendizagens Essenciais
• DGE: 3o Ciclo - Estados Físicos da Matéria

• 25–40 min
• Pares → Turma inteira
• 4 atividades

Atividade 01

• Rotação por Estações
• 25 min · Pequenos grupos

Demonstração Guiada: Sublimação do Iodo

Coloque cristais de iodo num tubo de ensaio aquecido sobre uma placa. Os alunos observam a formação de vapor roxo e a sua deposição no vidro frio. Registem temperaturas e descrevam as partículas envolvidas em grupos.

Explique o fenómeno da sublimação, fornecendo exemplos de substâncias que o demonstram.

Sugestão de Facilitação

Durante a demonstração com iodo, peça aos alunos para registarem observações minuto a minuto para reforçar a ideia de que não há líquido envolvido.

O que observar

Entregue aos alunos um cartão com o nome de uma substância (ex: gelo seco, naftalina, iodo). Peça-lhes para escreverem uma frase explicando se essa substância sofre sublimação e em que condições, e uma aplicação prática dessa mudança de estado.

• Recordar
• Compreender
• Aplicar
• Analisar
• Autogestão
• Competências Relacionais

Atividade 02

• Rotação por Estações
• 35 min · Pares

Experiência Prática: Naftalina Sublimante

Distribua bolas de naftalina por recipientes abertos. Os alunos pesam-nas diariamente durante uma semana, medem a massa perdida e comparam com condições húmidas. Discutam resultados em plenário.

Analise as condições de temperatura e pressão que favorecem a sublimação de uma substância.

Sugestão de Facilitação

Na experiência da naftalina, incentive os alunos a compararem a velocidade de sublimação em diferentes temperaturas, usando cronómetros.

O que observar

Coloque a seguinte questão no quadro: 'Porque é que a sublimação do gelo seco é mais visível em dias frios do que em dias quentes?'. Peça aos alunos para discutirem em pares e partilharem as suas conclusões, focando-se nas condições de temperatura e pressão.

• Recordar
• Compreender
• Aplicar
• Analisar
• Autogestão
• Competências Relacionais

Atividade 03

• Rotação por Estações
• 30 min · Pequenos grupos

Modelação: Geada por Ressublimação

Use latas com água salgada gelada expostas ao ar húmido noturno. De manhã, os alunos observam e fotografam a geada formada, testam variáveis como temperatura e registam num quadro partilhado.

Compare a sublimação com a fusão e a ebulição em termos de energia envolvida.

Sugestão de Facilitação

Ao modelar a geada, peça aos alunos para medirem a temperatura da superfície antes e depois da formação dos cristais para ligarem a libertação de energia à mudança de estado.

O que observar

Mostre aos alunos uma imagem de cristais de gelo formados numa janela (geada). Pergunte: 'Que mudança de estado físico está aqui representada? Explique o processo em termos de ganho ou perda de energia das partículas.'

• Recordar
• Compreender
• Aplicar
• Analisar
• Autogestão
• Competências Relacionais

Atividade 04

• Rotação por Estações
• 40 min · Pares

Comparação de Transições: Gráficos de Energia

Em pares, os alunos constroem diagramas de energia para sublimação, fusão e ebulição usando post-its. Apresentam e comparam em roda, identificando diferenças energéticas.

Explique o fenómeno da sublimação, fornecendo exemplos de substâncias que o demonstram.

Sugestão de Facilitação

Para os gráficos de energia, mostre aos alunos como calcular a variação de energia entre estados, usando exemplos simples de sublimação e solidificação.

O que observar

Entregue aos alunos um cartão com o nome de uma substância (ex: gelo seco, naftalina, iodo). Peça-lhes para escreverem uma frase explicando se essa substância sofre sublimação e em que condições, e uma aplicação prática dessa mudança de estado.

• Recordar
• Compreender
• Aplicar
• Analisar
• Autogestão
• Competências Relacionais

Algumas notas sobre lecionar esta unidade

Comece por contextualizar estas mudanças de estado com exemplos do dia a dia, como o gelo seco ou a naftalina, para despertar a curiosidade dos alunos. Evite explicar demasiado antes das atividades, pois a observação direta é mais eficaz para corrigir conceitos errados. Use analogias simples, como comparar a sublimação a 'partículas a saltar diretamente de um bloco de gelo para o ar', mas sempre seguidas de discussão para evitar metáforas enganadoras.

No final destas atividades, espera-se que os alunos consigam identificar e descrever as condições em que ocorrem a sublimação e a ressublimação, explicar o comportamento das partículas nestes processos e aplicar estes conceitos a exemplos concretos do quotidiano, usando linguagem científica adequada.

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Atenção a estes erros comuns

• Durante a demonstração guiada com iodo, watch for alunos que associem a coloração roxa no topo do tubo de ensaio à presença de um líquido.

  Use a experiência para destacar que a cor surge diretamente do gás de iodo, sem líquido intermédio, e peça aos alunos para observarem cuidadosamente a ausência de gotículas no tubo.

• Durante a experiência prática com naftalina, watch for alunos que afirmem que 'qualquer sólido sublima se ficar tempo suficiente'.

  Peça aos alunos para testarem diferentes sólidos (açúcar, sal, iodo) e compararem resultados, focando-se em propriedades como pressão de vapor e estrutura molecular.

• Durante a modelação da geada por ressublimação, watch for alunos que acreditem que a ressublimação não liberta energia.

  Use a formação de geada para discutir como o ar arrefece ao libertar energia, ligando o processo à condensação e à conservação de energia em sistemas fechados.

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Metodologias usadas neste resumo

• Rotação por Estações