Ideias de aprendizagem ativa
O futuro da energia passa pela inovação química, e este tópico explora alternativas aos combustíveis fósseis, como os bio-combustíveis e o hidrogénio. Os alunos investigam o ciclo de produção do biodiesel a partir de óleos alimentares usados, um exemplo prático de reciclagem e economia circular. Analisam também o potencial do hidrogénio como vetor energético 'limpo' e os desafios tecnológicos associados ao seu armazenamento e distribuição.
Atividade 01
Discussão sobre o uso de milho ou cana-de-açúcar para bioetanol. Metade da turma defende a segurança energética e a outra a segurança alimentar, usando dados de eficiência química.
Compare as vantagens ambientais e as limitações tecnológicas dos bio-combustíveis face aos combustíveis fósseis tradicionais.
Atividade 02
Os alunos mapeiam o percurso de um litro de óleo de fritura desde a cozinha até ao motor de um autocarro, identificando as reações químicas (transesterificação) e os subprodutos (glicerina).
Analise o ciclo de reciclagem de óleos alimentares usados como matéria-prima para biodiesel, identificando os passos químicos envolvidos.
Atividade 03
Os alunos discutem em pares por que razão não temos ainda todos carros a hidrogénio, focando-se na densidade energética e no custo de produção do 'hidrogénio verde'.
Avalie o potencial do hidrogénio como combustível do futuro, considerando os desafios atuais de produção, armazenamento e distribuição.
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Algumas notas sobre lecionar esta unidade
Atenção a estes erros comuns
O hidrogénio é uma fonte de energia primária como o petróleo.
O hidrogénio é um vetor energético; tem de ser produzido a partir de outras fontes (água ou metano). Atividades de fluxograma ajudam a perceber que a 'limpeza' do hidrogénio depende de como ele é fabricado.
Os biocombustíveis não libertam CO2 quando ardem.
Eles libertam CO2, mas esse carbono foi recentemente captado da atmosfera pelas plantas, tornando o ciclo (teoricamente) neutro. A comparação entre ciclos de carbono 'curtos' e 'longos' é essencial.
Metodologias usadas neste resumo
Combustíveis Fósseis e Destilação Fracionada
Os alunos justificam, com base em informação selecionada, os processos de obtenção do carvão, do crude, do gás natural e do gás de petróleo liquefeito (GPL), e realizam experimentalmente a técnica de destilação fracionada para obter as principais frações de uma mistura de três componentes.
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Cracking Catalítico e Química Orgânica
Os alunos interpretam o cracking catalítico como processo de obtenção de frações mais leves a partir de frações pesadas do petróleo e aplicam os princípios de nomenclatura em química orgânica a hidrocarbonetos, álcoois e éteres.
8 methodologies
Equação de Estado dos Gases Ideais
Os alunos interpretam e aplicam, na resolução de problemas, a equação de estado dos gases ideais, relacionando a massa volúmica de um gás ideal com a pressão e a temperatura, e explicam as estratégias de resolução e os raciocínios demonstrativos que fundamentam uma conclusão.
8 methodologies
Poluição Atmosférica e Alterações Climáticas
Os alunos discutem, numa perspetiva interdisciplinar e com base em pesquisa, os problemas ambientais de poluição atmosférica, nomeadamente os relacionados com as alterações climáticas provocados pela indústria petrolífera e pela queima dos combustíveis.
8 methodologies
Entalpia, Lei de Hess e Poder Energético
Os alunos distinguem energia, calor, entalpia e variação de entalpia, associam a entalpia padrão de reação à variação de entalpia em condições padrão (entalpia de formação e de combustão) e aplicam a Lei de Hess para determinar a entalpia padrão de uma reação, relacionando-a com o poder energético do combustível.
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