5. Marconi Ferreira Perillo Júnior
Governador do Estado de Goiás
Raquel Figueiredo Alessandri Teixeira
Secretária de Estado da Educação, Cultura e Esporte
Rui Rocha de Macedo
Superintendente Executivo
Marcos das Neves
Superintendente Executivo de Educação
Gerência de Formação Central
Elaboradores
Cibele Pimenta Tiradentes
Claudine Ferreira de Souza Azeredo Veríssimo
Fernanda Cirqueira Rodrigues
Hélio Pinheiro de Andrade
Jardel Willian do Couto
Leonardo Dantas Vieira
Leonardo Teófilo Teles
Lívio de Castro Pereira
Ranib Aparecida dos Santos Lopes
Rodrigo da Silva
Expediente
6.
7. Caro Professor:
Queremos, hoje, entregar a você a nova versão do Caderno
Educacional. Assim como a primeira edição desse material, esta foi
pensada e formulada pela Secretaria de Estado da Educação, com o
objetivo principal de subsidiar a sua prática pedagógica.
Nesse sentido, a sua experiência e conhecimento são, de fato,
extremamente importantes à medida que consideramos a produção do
saber o resultado de uma soma. E o orgulho da SEDUC centra-se nessa
adição, afinal, a sua voz, professor, emerge, dentre tantas outras, em cada
proposta que aparece nesse material de apoio.
A nossa intenção não é a de lhe entregar um material pronto e acabado, e
sim a de permitir que, com o acréscimo de suas contribuições, este caderno se
tornemaisumrecurso,auxiliando-o,diariamentenasublimetarefadeensinar.
Ao perceber que o professor é alguém que concebe este Caderno como
um eixo orientador de sua prática, o aluno aprende que o material em
suas mãos também funciona como um norte para conhecer o
desconhecido. A ordem do século XXI é encorajar o aluno a se inteirar
da multiplicidade do saber que compõe as várias áreas do conhecimento,
como a Língua Portuguesa, a Matemática, a Física, a Biologia [...] e, assim,
estabelecer, a partir de cada esfera do conhecimento múltiplas relações
com o contexto atual e vindouro. Essa tarefa, professor, é sua e é nossa
também! Por isso, o Governo de Goiás traçou as diretrizes para a reforma
educacional, a fim de promover um grande salto de qualidade na
Educação do nosso Estado. A produção do Caderno Educacional é uma
das ações que acreditamos impactar e estimular a busca pelo saber.
O nosso muito obrigado pelo trabalho diário com os 600 mil alunos
da Rede Estadual de Educação!
Apresentação
8.
9. Aula 1........De que as coisas são feitas ..............................................................................09
Aula 2........Elementos químicos que constituem o planeta..........................................13
Aula 3........Ciclo do Carbono ..............................................................................................19
Aula 4........Ciclo do Oxigênio..............................................................................................24
Aula 5........Ciclo do nitrogênio...........................................................................................27
Aula 6........Resolução de exercícios...................................................................................30
Aula 7........Efeito Estufa .......................................................................................................33
Aula 8........Aquecimento Global; Emissores de carbono...............................................36
Aula 9........Lixo ou resíduos: interferência no ciclo de materiais .................................39
Aula 10......Lixo Radioativo..................................................................................................43
Aula 11.......Lixo Radioativo..................................................................................................45
Aula 12......Matriz energética e usinas nucleares....................................................................47
Aula 13......Resolução de exercício.....................................................................................50
Aula 14......Sol, fonte de energia ........................................................................................53
Aula 15......Como as plantas se alimentam.......................................................................55
Aula 16......A química da Fotossíntese...............................................................................58
Aula 17......A importância da fotossíntese para o meio ambiente ...............................61
Aula 18......Respiração Celular ............................................................................................63
Aula 19......Respiração-Fermentação.................................................................................65
Aula 20......Fermentação Lática ..........................................................................................69
Aula 21......Cadeia alimentar: transferência de energia contida no alimento ...........73
Aula 22......Teia alimentar: a interrelação de várias cadeias alimentares ..................76
Aula 23......Cadeia e teia alimentar: níveis de tróficos....................................................79
Aula 24......Resolução de exercícios...................................................................................81
Sumário
10.
11. CIÊNCIaS
9
aula 01
De que as coisas são feitas
Expectativas
de aprendizagem
u Identificar a composição química
dos alimentos
uRelacionarfotossíntese,respiração
edigestãoatransformaçõesquímicas
onde ocorre a formação de novas
substâncias.
u Compreender a composição das
coisas e dos seres
Objetivo geral
Compreender a composição química das coisas e dos seres
relacionando os processos de fotossíntese, respiração e digestão à formação
de novas substâncias.
Conceito básico
Tudo o que existe é composto por partículas chamadas de átomos e
os diferentes átomos formam os elementos químicos. Cada material
pode ser classificado pela sua estrutura e composição química como os
materiais orgânicos que são derivados do elemento químico carbono e
os materiais inorgânicos que são derivados de outros elementos quími-
cos. Na natureza, as quantidades de matéria são constantes e segundo a
Lei de Lavoisier, “na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se trans-
forma”. Assim os diferentes materiais que formam as coisas e os seres
vivos permanecem em um ciclo eterno, ora compondo um, ora com-
pondo outro corpo. Podemos então entender alguns dos principais ci-
clos dos materiais que formam os seres vivos, os materiais orgânicos, os
minerais e os materiais inorgânicos.
O átomo é a menor parte de um corpo, constituído de
prótons, nêutrons e elétrons, de forma que os prótons e
nêutrons encontram se no núcleo e os elétrons percorrem
um caminha ao redor do núcleo formando uma região cha-
mada de eletrosfera. Observe a imagem ao lado.
O elemento químico é o conjunto de átomos com o mesmo número de prótons, por exemplo, o carbono
representado pela letra C é constituído por vários átomos e todos apresentam 8 prótons em seu núcleo. Já o
oxigênio representado pela letra O é composto por átomos com 8 prótons.
Os seres vivos necessitam tanto de alimentos quanto de oxigênio (O2) para a sua sobrevivência. Oxigênio
(do grego “oxis”, ácido e “genes”, produtor) é um gás incolor, inodoro e insípido, ou seja, sem cor, sem cheiro
e sem gosto. É elemento pouco solúvel em água, e em temperatura ambiente, sua molécula é inerte; na presença,
porém, de substâncias catalisadoras ou ao receber calor, reage com grande parte dos elementos químicos origi-
nando diversos compostos. Portando, o oxigênio é um elemento que tem como símbolo químico “O”, compondo
aproximadamente 20% da atmosfera terrestre, fazendo-se presente na composição de todos os seres vivos. O
oxigênio foi originado, principalmente, da fotossíntese dos mares da Terra primitiva. Presente na atmosfera em
forma de gás oxigênio (O2) e gás carbônico (CO2), é também o elemento mais abundante na crosta terrestre e
oceanos. Esses dois gases juntamente com a água (H2O), são as principais fontes inorgânicas desse elemento.
12. CIÊNCIaS
10
Tudo que está a nossa volta é formado por elementos quí-
micos: objetos, ferramentas, roupas, alimentos, dentre outros.
O pão francês, por exemplo, é produzido com farinha de
trigo, essa por sua vez é composta por um polissacarídeo o
amido, o amido por sua vez é composto por um monossacarídeo
que é a glicose. A molécula de glicose pode ser representada con-
forme a sua composição: C6H12O6 que significa seis átomos de
carbono, doze átomos de hidrogênio e seis átomos de oxigênio,
e que nesta forma este açúcar esta disponível para que o orga-
nismo humano o absorva garantindo a energia para o corpo.
Já as carnes e ovos são constituídas por proteínas e sais minerais,
essas proteínas por sua vez são compostas por aminoácidos, que apre-
sentam em suas estruturas os átomos de carbono (C), oxigênio (O),
hidrogênio (H) e nitrogênio (N). Assim o corpo humano absorve os
aminoácidos e sais minerais necessários para o seu crescimento e ma-
nutenção.
A pele contém proteínas
As fibras nervosas
são envolvidas por
proteínas.
O hormônio insulina é
uma proteína fabricada
pelo pâncreas.
As unhas são forma-
das por proteínas.
O cabelo é formadas por
proteínas.
A enzima amilase é uma
proteína da saliva.
A hemoglobina do san-
gue é uma proteína.
As fibras musculares são
formadas pr proteínas.
Os tendões que unem os
músculos aos ossos contém
proteínas.
Fonte da imagem: http://www.brasilescola.com/quimica/funcao-das-proteinas-suas-fontes-na-alimentacao.htm
13. CIÊNCIaS
11
Proponha aos estudantes que reflitam sobre a expressão: “Somos um pouquinho de tudo que alimentamos”
e completem as seguintes frases:
Atividades
Para cada sentença, escolha palavras ou expressões que as completem:
a) Se o boi come capim, então seu corpo é composto por...
1
Se o boi come capim, então seu corpo é composto por capim ou então, se a composição do capim é celulose, o boi é
composto por celulose.
b) Se a onça come o boi, então seu corpo é composto por...
Se a onça come o boi, então seu corpo é composto por boi, ou então se a composição do boi é basicamente água e
proteínas e lipídeos a onça é feita disso.
c) Se o homem come vegetal e boi, seu corpo é composto por...
Se o homem come vegetal e boi, seu corpo é composto por vegetal e boi ou seja, composto por celulos, proteinas e água
Algumas frutas, como o abacate e o coco, a soja, a carne, o leite e a gema de ovo apresentam óleos ou gor-
duras que são chamados de lipídios e apresentam estrutura molecular variada com várias funções orgânicas: re-
serva energética para animais que hibernam, isolante térmico em mamíferos, além de colaborar na composição
da membrana plasmática das células (os fosfolipídios). A principal característica dos lipídios é a aversão à molé-
cula de água, isto é, os lipídios são hidrofóbicos, por isso a dificuldade de lavar vasilhas muito engorduradas.
Observe o valor nutricional de um biscoito recheado abaixo:
14. CIÊNCIaS
12
a) Crie uma lista dos nutrientes que podem ser encontrados nos alimentos citados nas frases da atividade anterior.
b) Os alimentos que consumimos podem ser classificados em carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas, sais minerais
e água. Descreva alguns alimentos de sua dieta diária que pertencem a estas classificações:
2
Carboidratos, proteínas, lipídeos, vitaminas e sais minerais.
CLASSIFICAÇÃO ALIMENTO
CARBOIDRATOS Massas, pão, arroz, macarrão
PROTEÍNAS Carne, feijão, soja
LIPÍDEOS Óleos, margarinas e gorduras
VITAMINAS Suco de laranja, acerola, frutas
SAIS MINERAIS Água
d) Se o verme come restos de seres que morrem, em seu corpo tem...
Se o verme come restos de seres que morrem, em seu corpo tem restos dos seres que morrem, ou seja, proteínas, água,
celulose e lipideos.
Classifique as substâncias do quadro em orgânicas e inorgânicas explicando, quais são suas principais fontes:
3
CLASSIFICAÇÃO ORGÂNICO/INORGÂNICO FONTES
CARBOIDRATOS orgânico Massas, amido, açúcares
PROTEÍNAS orgânico Carne, ovos
LIPÍDEOS orgânico Óleos, gorduras
VITAMINAS orgânico Frutas
SAIS MINERAIS inorgânico água
Professor, se necessário explique que as substâncias inorgânicas como a água e os sais minerais, são encontradas
facilmente fora dos seres vivos e as orgânicas como proteínas, carboidratos, lipídios, encontram-se normalmente
associadas aos seres vivos, portanto sua principal fonte são plantas e animais.
Esclareçaque,somosformadosporessescompostos,eosmesmossãoformadosporpartesaindamenoreschamados
de elementos químicos, tais como carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Estes, em diferentes composições,
sãoagrupadosparaformarmoléculassimplescomoaáguaeogáscarbônicooumoléculasmaiores,maiscomplexas
como as proteínas, os carboidratos e os lipídios.
Com o auxílio de uma tabela periódica escreva os nomes e os símbolos de alguns elementos químicos
presentes na composição de carboidratos, proteínas e lipídeos.
4
15. CIÊNCIaS
13
Encontre em que partes do metabolismo dos seres vivos, se encontram as substâncias a seguir: H2O,
CO2, C6H12O6, O2 .
DESAFIO
Fotossíntese
Respiração
Digestão
Movimentos
Professor,paraqueosestudantescompreendammelhoroselementosquímicos,apresenteatabelaperiódicapara
observarem as características dos elementos que são encontrados no universo.
NOME DO ELEMENTO SÍMBOLO
Carbono C
Oxigênio O
Hidrogênio H
Nitrogênio N
aula 02
Elementos químicos que
constituem o planeta
Expectativas
de aprendizagem
u Reconhecer o caráter cíclico dos
materiais que compõe os materiais
orgânicos e inorgânicos.
u Identificar diferentes substâncias como
decorrentes de diferentes arranjos dos
mesmos elementos químicos.
u Reconhecer que a quantidade dos
elementos químicos na natureza é
sempre constante e, que circulam nos
diferentes meios.
Objetivo geral
Reconhecer os elementos químicos que constituem o planeta e o
caráter cíclico que compõem os materiais.
Conceito básico
Tanto o planeta como os seres que o habitam, tem uma mesma
origem e são compostos pelos mesmos elementos químicos. Desde
que os dois primeiros prótons se fundiram no Big Bang a matéria
vem sofrendo alterações que comprovam a Lei de Lavoisier
(conservação das massas) e o caráter cíclico dos materiais que
compõe as coisas e os seres.
17. CIÊNCIaS
15
Principais reservas minerais do Brasil e participação mundial – 2011
Principais Reservas Minerais do Brasil - 2011
Substância Un. Brasil (%) Mundo
Alumínio
1
10
6
t 567 2,2
Barita
2
01
3
t 2.900 1,1
Bentonita
1
10³ t 32.095 nd
Berilio
2
dn000.6t
Calcário Agrícola
1
10
3
t > 2 Bt nd
Carvão Mineral
1
10
6
t 2.167 0,3
Caulim
1
10
6
t 7.200 nd
Chumbo
2
10
3
t 86 0,1
Cobalto
2
2,1000.78t
Cobre
2
01
3
t 11.063 1,6
Criso la
1
10
3
t 10.909 nd
Cromo
2
10
3
t 465 0,1
Diamante
1
10
6
ct 9,5 1,6
Diatomita
1
10
3
t 2.340 0,6
Estanho
2
3,41337.107t
Felspato
1
10
6
t 317 nd
Ferro
1
01
6
t 29.604 17,4
Fluorita
2
10
3
t 1.000 0,4
Fosfato
4
10
3
t 273.000 0,4
Gipsita
1
10
3
t 230.000 nd
Gr ural
1
10
3
t 58.336 43,3
Lí o
2
01
3
t 46 1,0
Magnesita
1
10
3
t 240.777 9,5
Manganês
6
10
3
t 50.000 8,8
Metais do Grupo da Pl na
3
kg 13.790 0,02
ióbio
2
6,79391.331.4t
íquel
2
01
3
t 8.353 10,5
Ouro
2
7,4004.2t
Potássio
4
10
3
t 14.925 0,2
Prata
2
4,0651.2t
Rochas Ornamentais
1
10
3
t 6.000.000 nd
Sal
1
01
3
t 21.633 nd
Talco e Piro lita
1
10
3
t 46.243 12,3
Tântalo
2
8,93609.53t
Terras Raras 10
3
t 40 0,04
Titânio
5
10
3
t 2.266 0,3
Tungstênio2 t 21.629 0,7
Vanádio
2
10
3
t 175 1,3
Vermiculita
1
10
3
t 15.800 nd
Zinco
2
01
3
t 2.200 0,9
Zircônio
1
10
3
t 4.053 5,3
Fonte: D PM/DIPLAM. Informações reservas mundiais: USGS
1 - Reserva Lavrável de minério, 2 -Reserva Lavrável em metal do,
3 - Reserva Lavrável em metal do de Pt + Pd, 4 - Reserva Lavrável
em Equivalente P2O5 ou K2O, 5 - Reserva Lavrável de ilmenita + ru lo,
em metal con do, 6 - Reserva Medida em metal con do, nd: dado não
disponível.
Os nomes dos elementos químicos derivam do
latim e grego, tendo os símbolos químicos de-
rivados desses nomes. Sendo que a primeira
letra será sempre maiúscula e a segunda sem-
pre minúscula se tiver. Exemplos:
Latim ou Grego Nomes em português Símbolo
Sulfur-Latim enxofre S
Phosphoros-Grego fósforo P
Plumbum-Latim chumbo Pb
Hydrargirum-Grego mercúrio Hg
Fluere-Latim flúor F
Calcium-Latim cálcio Ca
Aurum-Latim ouro Au
Vários utensílios são feitos com alumínios
(Al) como panelas, rodas etc.
A maioria dos bens móveis é produzida com ferro (Fe) daí a grande importância das indústrias de base im-
plantadas no Brasil pelo Governo de Getúlio Vargas.
Sendo a química o ramo da ciência que estuda as transformações da matéria, pontua-se transformação física e
química, como:
• Transformação física estuda as modificações físicas não mu-
dando a estrutura química da matéria, ou seja, o garfo feito de alu-
mínio ou prata, quando é amassado ou retirado alguns “dentes” a
matéria continua sendo alumínio e/ou prata.
• Já a transformação química estuda as modificações quími-
cas da matéria, ou seja, o parafuso feito de ferro (Fe) após ser oxidado
(enferrujado) o ferro se torna oxido de ferro (Fe2O3) que é a sua
forma natural.
18. CIÊNCIaS
16
Professor, apresente as equações químicas a seguir aos estudantes, para que possam visualizar e compreender
melhor o processo da fotossíntese e da respiração. Na fotossíntese a reação do gás carbônico com a água e
a energia do sol dá como produto final a glicose que é um açúcar e o oxigênio tão importante à nossa
sobrevivência, sendo que a respiração representa o processo inverso deste fenômeno.
Atividades
Observe as equações químicas a seguir:
PROCESSO A
1
Gás carbônico
(CO2)
Água
( H2O)
Glicose
(C6H12O6)
Oxigênio
(O2)
energia solar+
a) Quais são as reações demonstradas pelos processos A e B?
Fotossíntese e Respiração
b) Pode-se afirmar que um processo é o“inverso” do outro?
Sim, pois os produtos de um dos processos são os reagentes do outro.
c) Em que seres vivos estes processos ocorrem?
Fotossíntese e respiração nos vegetais e respiração nos animais.
d) Como as atividades antrópicas (realizadas pelo ser humano) podem interferir no equilíbrio destes dois
processos?
Toda atividade humana relacionada a alguma substância participante destes processos irão interferir em seu equilíbrio,
assim, combustões, desmatamento, emissão de gases, agricultura e pecuária são alguns exemplos de atividades humanas
que interferem nos referidos equilíbrios.
PROCESSO B
Glicose
(C6H12O6)
Oxigênio
(O2)
Água
( H2O)
energiaGás carbônico
(CO2)
+
19. CIÊNCIaS
17
a) O que você entende por efeito estufa?
Processo de retenção do calor do sol no planeta.
Normalmente se atribui ao efeito estufa a“responsabilidade” pelo aquecimento global e pelos malefícios causados pela
poluição atmosférica. Porém o efeito estufa é um processo natural e cíclico de absorção e retenção de calor do sol, sendo
um dos responsáveis pela manutenção da vida no planeta.
2
b) Quais os gases e elementos químicos associados ao efeito estufa?
gases:dióxidodecarbono,metano,óxidonitroso,perfluorcarbonetos.Elementosquímicos:Oxigênio,Carbono,Hidrogênio,Nitrogênio.
c) Quais as atividades humanas que mais interferem no efeito estufa?
Toda atividade humana relacionada a alguma substância participante destes processos irão interferir em seu equilíbrio,
assim, combustões, desmatamento, emissão de gases, agricultura e pecuária são alguns exemplos de atividades humanas
que interferem nos referidos equilíbrios.
Observe os ciclos representativos:
3
Ciclo 1
PLANTAS BOI
SER
HUMANO
NUTRIENTES
DO SOLO
DECOMPOSITORES
Ciclo 2
RESPIRAÇÃO GÁS OXIGÊNIO
GÁS OXIGÊNIO
FOTOSSÍNTESE
GÁS
CARBÔNICO
GÁS
CARBÔNICO
d) Oque podemos fazer para diminuir o efeito estufa?
Reduzindo emissões de poluentes, reflorestamento, rotatividade de culturas e utilização de combustíveis de fontes alternativas.
Professor oriente seu aluno sobre o “Protocolo de Kyoto”, onde foi assinado um acordo entre os países (que
fazem parte do acordo) se comprometem a reduzir, de 2005 a 2012, as emissões de gases de efeito estufa
em pelo menos 5% de acordo com os níveis de 1990.
20. CIÊNCIaS
18
a) Quais situações podem ser representadas pelos ciclos?
Cadeia alimentar e metabolismo das plantas/vegetais
b) Em cada um dos ciclos, qual é a variação de quantidade de matéria utilizada?
Zero, como são representadas atividades cíclicas, não ocorrem variações das quantidades de matéria das substâncias envolvidas.
Indo de encontro a Lei de Lavoisier: “Na natureza nada se cria, tudo se transforma”.
È possível perceber quando comemos um sanduíche do tipo“X-salada” o caráter cíclio dos materiais? Justifique:
4
Sim. Ao observarmos o sanduíche percebemos que ele é composto por carboidratos presentes principalmente no pão (que
um dia “foi” trigo), proteínas da carne (que um dia “foi” um animal) e vegetais presentes na salada.Todos estes materiais
ciclam na natureza e nas cadeias alimentares.
c) É possível perceber que os elementos químicos que formam os materiais de cada ciclo são os mesmos? Justifique:
Sim, a maioria das substâncias relacionadas são compostas pelos elentos carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio.
Justifique a afirmação:
“A água que você bebeu hoje pode ter milhões e milhões de anos.”
DESAFIO
Assim como os demais materiais tratados até aqui, a água também circula no ambiente de forma
cíclica e sua quantidade permanece. Então, a água que temos hoje é a mesma da era dos dinossauros
e até a mesma dos tempos da formação do planeta.
21. CIÊNCIaS
19
aula 03
Ciclo do Carbono
Expectativas
de aprendizagem
u Analisar esquemas
representativos do ciclo do
carbono identificando o
caminho descrito por esses
elementos.
Objetivo geral
Conhecer a importância do ciclo do carbono para o ambiente
Conceitobásico
O elemento carbono é o principal constituinte de tudo o que é orgânico e
embora o dióxido de carbono CO2 represente apenas 0,35% dos gases que
compõem a atmosfera, o carbono é um elemento que nos últimos anos tem
provocado mudanças profundas em toda a Terra. O ciclo do carbono se inicia a
partir do momento em que as plantas, ou outros organismos autótrofos, absorvem
o gás carbônico da atmosfera e o utilizam na fotossíntese (ou quimiossíntese no
caso de alguns organismos) incorporando-o às suas moléculas. Então o carbono
passa para o próximo nível trófico quando os animais herbívoros ingerem as plantas
e absorvem parte do carbono incorporado na forma de açúcares.
CICLO DO CARBONO
Dióxido de carbono
na atmosfera
Assimilação pelas
plantas: fotossíntese
Respiração
das raízes
Organismos
mortos
Decomposição
Respiração
vegetal
Respiração
animal
Alimentos para
animais
Respiração de
organismos
do solo
CO2, liberado
da queima de
combustíveis
Fonte: www.qued.com.br
Parte dos restos de animais e vegetais pode não sofrer decomposição e transformar-se em combustíveis fósseis (carvão
e petróleo). Boa parte do carbono que estava preso durante milhões de anos nessas substâncias, está sendo devolvido à
atmosfera, através da queima de combustíveis. Em consequência destas queimas, a concentração de CO2 na atmosfera
aumentou nos últimos anos.
22. CIÊNCIaS
20
Atividades
O ciclo do carbono pode ser resumido no esquema abaixo:
As etapas I e II podem ser, respectivamente,
a) fotossíntese e quimiossíntese.
b) decomposição e queima de combustíveis.
c) fotossíntese e queima de combustíveis.
d) quimiossíntese e fotossíntese.
e) fermentação e respiração.
Gab: C
1
gás carbônico
matéria orgânica
I II
O carbono é um composto fundamental da matéria viva, cujo ciclo na natureza tem sofrido a interferência negativa do
homem. Isso tem propiciado desequilíbrios ambientais. Com relação a esse assunto, assinale a alternativa incorreta.
2
a) O CO2 não é a fonte primária de carbono para os seres vivos, embora seja encontrado em algumas moléculas
desses seres.
b) Substâncias mais simples, inclusive CO2, são originadas pela degradação de matéria orgânica na respiração
celular aeróbica.
c) Na decomposição de matéria orgânica, há liberação de CO2.
d) A queima de matéria orgânica, como lenha e combustíveis fósseis, libera CO2 para o ambiente.
e) A queima de combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo, vem contribuindo para o aquecimento global.
Gab: A
23. CIÊNCIaS
21
Muito se tem comentado sobre o aquecimento global, e um dos assuntos mais debatidos é o aumento do aquecimento
provocado por emissões de CO2 e sua relação com o efeito estufa. Um dos métodos mais discutidos para neutralizar o
CO2 consiste na realização de cálculos específicos para saber quanto CO2 é lançado na atmosfera por determinada
atividade, e quantas árvores devem ser plantadas para absorver esse CO2. Por outro lado, sabe-se que se, por absurdo,
todo o CO2 fosse retirado da atmosfera, as plantas desapareceriam do planeta.
3
a) Explique como as plantas retiram CO2 da atmosfera e por que elas desapareceriam se todo o CO2 fosse retirado
da atmosfera.
b) Considerando o ciclo do carbono esquematizado na figura abaixo, identifique e explique os processos biológicos
responsáveis pelo retorno do CO2 para a atmosfera.
As plantas utilizam CO2 da atmosfera para a fotossíntese, processo que utiliza o carbono do CO2 na produção de matéria
orgânica (glicose). Dessa forma, a retirada de todo CO2 da atmosfera comprometeria a nutrição das plantas levando ao
seu desaparecimento.
CO2 atmosférico
OsprocessosbiológicosresponsáveispeloretornodoCO2paraaatmosfera,presentesnafigura,sãoarespiraçãoeadecomposição,
onde ocorre a "quebra" da matéria orgânica com a liberação de CO2 para o ambiente.
O que divide os especialistas não é mais se o aquecimento global se abaterá sobre a natureza daqui a vinte ou
trinta anos, mas como se pode escapar da armadilha que criamos para nós mesmos nesta esfera azul, pálida e
frágil, que ocupa a terceira órbita em torno do Sol – a única, em todo o sistema, que fornece luz e calor nas
proporções corretas para a manutenção da vida baseada no carbono, ou seja, nós, os bichos e as plantas.
(Veja, 21.06.2006.)
4
24. CIÊNCIaS
22
Na expressão vida baseada no carbono, ou seja, nós, os bichos e as plantas estão contemplados dois reinos:
Animália (nós e os bichos) e Plantae (plantas). Que outros reinos agrupam organismos com vida baseada no
carbono? Que organismos fazem parte desses reinos?
Além dos reinos Animalia e Plantae, existem outros três reinos: o reino Monera, para os seres procariontes (bactérias e
cianobactérias), o reino Protoctista (algas) e o reino Fungi (fungos).
Um professor propôs a seus alunos que construíssem um terrário para simular o funcionamento
de um ecossistema. Para construí-lo, os alunos colocaram, em um recipiente devidro,umacamada
depedrinhas,outradecarvãovegetalemaisumadeterraadubada.Noandarsuperior,puseramalgumas
mudas de plantas e, ainda, alguns animais, como minhocas e caracóis. Após essa preparação, colocaram
águasuficienteparaumedecerbematerraevedaramtotalmenteorecipientecomumplásticotransparente.
Osalunosobservaramoterrário,porváriosmeses,econcluíramqueanimaiseplantaspermaneciamvivos
nesse sistema. Observaram também que, com o tempo, passaram a cair gotas de água do plástico que
vedavaoecossistemaartificial.Oprofessoraproveitou,então,paraexplicarosprocessosdetrocadematéria
entre os seres vivos e o ambiente que acontecem em um terrário.
Considere que nesse período de observação, não se adicionou água nem nutrientes. Explique,
como nesse ambiente fechado, ocorria a troca de matéria entre seres vivos e ambiente, permitindo
a continuação da vida.
DESAFIO
plástico
plantas
terra
carvão
pedregulho
disponível em: http://www.editoriainformal.com.br/curso/images/meioambiente/terrario2.gif
25. CIÊNCIaS
23
As plantas realizam fotossíntese para produzir matéria orgânica usando o CO2 proveniente dos
processos respiratórios dos seres vivos. O oxigênio liberado na fotossíntese é consumido pelos
organismos aeróbicos. A ação dos decompositores no terrário garante o reaproveitamento dos
componentes da matéria pelos produtores. A evaporação da água, proveniente do solo e eliminada
por meio da transpiração, da respiração e da excreção dos organismos, chega à superfície superior
do sistema, onde se resfria, se condensa e precipita, umedecendo a terra.
SUGESTÃO DE PRÁTICA
O efeito estufa diante de seus olhos!
I - Materiais
u dois copos com água;
u uma caixa de sapatos;
u filme plástico;
u papel alumínio;
u luz do Sol ou de uma luminária.
II - Procedimentos: Como fazer?
Forre o interior da caixa com o papel alumínio, coloque um dos copos com água dentro dela e tampe-a
com o filme plástico. Depois, coloque a caixa e o segundo copo com água na direção de uma luz forte.
Um dia ensolarado é perfeito para realizar essa experiência! Mas se não der para sair de casa, você pode
usar uma luminária. Depois de uns 15 minutos, abra a caixa e veja qual copo d’água está mais quente. Se
você tiver um termômetro pode conferir com ele, mas é possível sentir com o dedo mesmo!
III - Resultados
A água do copo da caixa esquentou mais! Isso porque o ar do interior da caixa foi aquecido pela luz que
passou pelo filme plástico e não conseguiu sair, ficou preso lá dentro. A mesma coisa acontece com o nosso
planeta! É o que chamamos de efeito estufa: a luz do sol atravessa a atmosfera e aquece a superfície do
planeta, mas o calor não consegue sair para o espaço porque os gases de efeito estufa que envolvem a Terra
não deixam. Esse efeito é um evento natural que permite a vida em nosso planeta. Sem ele, a Terra ficaria
muito fria e não teria uma variedade de espécies tão grande. Mas a poluição tem desregulado esse efeito. A
queima de florestas e de combustível dos carros e a poluição do ar provocada pelas indústrias têm aumentado
a quantidade desses gases estufa. Por isso, o planeta está se aquecendo mais do que deveria!
Fonte: Ciência Hoje das Crianças, Agosto,2010.
26. CIÊNCIaS
24
aula 04
Ciclo do Oxigênio
Expectativas
de aprendizagem
u Analisar esquemas
representativos do ciclo do oxigênio
identificando o caminho descrito
por esses elementos.
Objetivo geral
Conhecer a importância do ciclo do oxigênio para o ambiente
Conceito básico
O oxigênio pode ser encontrado na atmosfera em várias formas. Seja
na forma de oxigênio molecular O2 ou em composição com outros
elementos (CO2, NO2, SO2 etc.) o fato é que o oxigênio é o elemento
mais abundante na crosta terrestre e nos oceanos (99,5% do oxigênio está
contida ali) e o segundo mais abundante na atmosfera (0,49% do oxigênio
estão na atmosfera, os outros 0.01% estão contidos nos seres vivos). O
ciclo de transformações do oxigênio por estes reservatórios (atmosfera,
oceano e crosta terrestre) constitui o chamado ciclo do oxigênio que é
mantido por processos biológicos, físicos, geológicos e hidrológicos.
H2O (vapor)
H2O
(líquida)
Condensação(chuva)
Evaporação
O2
atmosférico CO2
atmosférico
Respiração
Transpiração
animal
Absorção
Decompositores
Morte e
decomposição
Transpiração
do solo
Ultilização por
plantas e animais
Transpiração
vegetalAssimilaçao pelos
herbívoros Planta
Fotossíntese
A principal forma de produção do oxigênio é a fotossíntese realizada por todas as plantas clorofiladas e
algumas algas. A fotossíntese é um processo pela qual as plantas transformam água e gás carbônico na presença
de luz e clorofila em compostos orgânicos bem mais energéticos e oxigênio.
Fonte: www.faqbio.blogspot.com
27. CIÊNCIaS
25
O gás que vem do líquido
As algas são capazes de produzir mais
oxigênio que as árvores
Enquanto 1
quilômetro quadrado
de floresta equatorial
produziria ísto
de oxigênio
... o mesmo
espaço de algas
verdes
fabricaria dez
vezes mais
?De onde vem a maior parte do oxigênio que
respiramos, das árvores ou algas marinhas?
! Das algas.“Se somarmos o oxigênio produzido pela
fotossíntese de toda a população de algas de todos os
oceanos, teremos mais gás do que aquele produzido
pelas florestas”, garante a oceónagrafa Elizabete de
SantisBraga,daUniversidadedeSãoPaulo.Ooxigênio
produzido pelas algas passa para o ar porque, quando
hágásdemaisnaágua,eleextravasaparaaatmosfera.
Portanto o grande pulmão do mundo são os oceanos e
não a Amazônia. Não da para comparar o oxigênio
produzido por 1 metro quadrado de qualquer floresta
com1metroquadradogenéricodealgas.Boapartedas
plantas é microscópica e tudo depende do grau de
transparênciadasalgas,quedeterminaoquantodeluz
penetra. É possível, entretranto, fazer comparações
específicas,como1metroquadradodeflorestatropical
úmida e 1 metro quadrado de algas Caulerpa taxifolia,
abundantes no Mar Mediterrâneo. (veja ao lado).
Atividades
O gás carbônico e o oxigênio estão envolvidos no metabolismo energético das plantas. Acerca desses gases
pode-se dizer:
a) o oxigênio é produzido apenas à noite.
b) o oxigênio é produzido apenas durante o dia.
c) o gás carbônico é produzido apenas à noite.
d) o gás carbônico é produzido apenas durante o dia.
e) o oxigênio e o gás carbônico são produzidos dia e noite.
Gab: b
1
O esquema abaixo é uma simplificação do ciclo do gás carbônico.
2
COMPOSTO ORGÂNICO
CO2
O2
I II
H2O
O2
H2O
Fonte: Revista Superinteressante nº 22, 1998
28. CIÊNCIaS
26
a) as algas vermelhas realizam apenas o processo I
b) os fungos realizam apenas o processo I
c) as algas vermelhas realizam apenas o processo II
d) os fungos realizam os processos I e II
e) as algas vermelhas realizam os processos I e II
Gab: e
Sabendo-se que algas vermelhas e fungos participam desse ciclo, é possível afirmar que:
Várias atividades biológicas dos seres vivos dependem da luz do Sol. Uma dessas atividades faz com que, a cada
momento, metade da atmosfera do planeta tenha maior teor de oxigênio que a outra.
a) Que atividade biológica é responsável por esse fato?
3
A fotossíntese.
b) Qual é o motivo dessa diferença no teor de oxigênio?
Em qualquer momento a metade do planeta está iluminada, enquanto a outra metade não recebe a luz do Sol. Na metade
iluminada se realiza a fotossíntese que libera oxigênio para a atmosfera ao passo que, na outra, consome-se oxigênio.
Verificar a atividade das plantas durante a liberação de oxigênio pela fotossíntese.
DESAFIO E SUGESTÃO DE PRÁTICA
I - Materiais
Você vai precisar de:
u 2 recipientes com água limpa (pode ser uma garrafa plástica de refrigerante
cortada);
u Planta aquática (a mais comum é Elodea sp);
u 2 Funis;
u 2 tubos de ensaio.
II - Procedimentos: Como fazer?
A) Montagem das plantas:
29. CIÊNCIaS
27
u Em cada um dos recipientes com água, mergulhe a planta aquática;
u Coloque o funil sobre a planta;
u Coloque o tubo de ensaio sobre o funil (veja a figura);
B) Disposição das montagens:
u Coloque uma montagem exposta à luz e observe.
u Coloque a outra montagem coberta de modo que não haja luz sobre ela e observe.
u Coloque o tubo de ensaio sobre o funil (veja a figura);
Os experimentos servem para evidenciar a liberação de oxigênio em montagem exposta a luz.
Discuta com os seus colegas as observações que foram feitas. Verifica-se pela produção de oxigênio
as bolhas formadas em montagem com luz. Na preparação exposta à luz, as plantas, fazendo
fotossíntese, eliminarão oxigênio que se acumulará no tubo de ensaio. Na preparação que ficou no
escuro não haverá alteração. O gás acumulado no tubo de ensaio é o oxigênio. O tubo deixado no
escuro é o controle experimental. Como as plantas expostas à luz fazem fotossíntese e as que
ficaram no escuro não fazem qualquer diferença que venha a existir entre as duas preparações só
pode ser atribuída a esse processo.
água
A B
ramos de
elódea
ramos de elódea
aula 05
Ciclo do nitrogênio
Objetivo geral
Compreender o ciclo do carbono e do nitrogênio e
sua importância no meio ambiente.
Expectativas de aprendizagem
uAnalisaresquemasrepresentativosdociclodonitrogênio
identificando o caminho descrito por esse elemento.
u Compreender o caminho do nitrogênio na natureza e as
etapas para que este chegue aos animais.
30. CIÊNCIaS
28
Conceitobásico
O nitrogênio é um importante elemento químico fundamental para os seres vivos, pois faz parte da constituição
de proteínas e ácidos nucleicos (DNA e RNA). Cerca de 78% deste elemento está na forma de gás atmosférico (N2)
e, entretanto, a maioria dos seres vivos não conseguem incorporar essa molécula. Assim, o ciclo do nitrogênio
compreende várias etapas até chegar aos animais.
A primeira etapa é chamada de fixação do nitrogênio e caracteriza-se pela transformação de gás nitrogênio (N2)
em amônia por meio de bactérias fixadoras especializadas. Entre ela as espécies do gênero Rhizobium merecem
destaque uma vez que habitam as raízes de plantas leguminosas como o milho, feijão, amendoim e garantem o
fornecimento diretamente para o vegetal além e enriquecer o solo com o excesso de nitrogênio.
A amonificação também é uma etapa de formação de amônia a partir da decomposição de cadáveres e excretas
realizadas por fungos e bactérias decompositores.
A amônia ainda não é reconhecida pela maioria dos seres vivos sendo necessária a transformação em nitrato em
um processo chamado de nitrificação realizado por outro grupo de bactérias. Já os nitratos são reconhecidos e
absorvidos pelas plantas e passam para o corpo dos animais através da cadeia alimentar.
Por fim, o nitrogênio volta a atmosfera através da desnitrificação que ocorre com através de bactérias que ficam
no solo, fechando assim o ciclo.
Professor (a) é importante a leitura em conjunto com os estudantes da imagem abaixo.
Observe a imagem a seguir:
Fonte da imagem: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Nitrogen_Cycle_pt.png
31. CIÊNCIaS
29
Atividades
Verifique as palavras em destaque no quadro a seguir e construa um esquema para o ciclo do nitrogênio de
forma que se possa perceber que o caminho desse elemento na natureza é cíclico, ou seja, é utilizado e reciclado.
As palavras podem se repetir.
1
A decomposição é uma forma de reciclagem dos materiais, mas em culturas agrícolas os vegetais são colhidos
e impedem o acontecimento desse processo. Daí surge a necessidade de compensar essa falta através da adubação
suplementar de nitrogênio, fósforo, potássio. Além disso, pode haver compensação do solo por meio da rotação
de cultura, uma prática essencial para equilibrar a quantidade de nitrogênio no solo por meio da alternância de
culturas de arroz, milho, feijão, etc. Essas plantas reestabelecem o nitrogênio que as outras retiraram do solo e
é chamada de adubação verde.
Professor (a) aproveite a oportunidade para a discussão da agricultura em Goiás e as formas de res-
ponsabilidade com a natureza.
Bactérias – Plantas – Gás Nitrogênio – Decomposição –
Amônia – Desnitrificação – Fixação – Nitrificação - Nitratos
A associação entre plantas leguminosas e bactérias do gênero Rhizobium é um exemplo de relação benéfica.
O papel das bactérias do gênero Rhizobium nessa associação contribui significativamente para o ciclo global:
a) Do carbono
b) Do oxigênio
c) Do nitrogênio
d) Da água
Gabarito: C
2
Complete a afirmativa a seguir:
O processo que chamamos de ______________ consiste na transformação de _________ em ___________.
Esse processo devolve o ___________ para a atmosfera e é feito por bactérias _____________.
3
O que fazem as bactérias fixadoras?
Sugestão de resposta:
A transformação de gás nitrogênio (N2) em amônia essencial para a formação de nitritos e o reconhecimento e
absorção pelas plantas.
4
a) Nitrificação, amônia, nitrato, nitrito, nitrificantes.
b) Desnitrificação, nitratos, gás nitrogênio, nitrogênio, desnitrificantes.
c) Amonificação, nitrogênio atmosférico, amônia, nitrogênio, amonificantes.
d) Fixação, nitrogênio, amônia, nitrato, fixadoras.
Gabarito: B
32. CIÊNCIaS
30
Muitos agricultores utilizam uma técnica conhecida como“adubação verde” em suas culturas. Essa técnica pode ser
feita de duas formas:
→ plantando-se leguminosas em períodos alternados com outros tipos de culturas;
→ plantando leguminosas em conjunto com outras plantas que não são leguminosas.
De acordo com essa técnica, é correto afirmar que:
a) Alternando as culturas ou plantando leguminosas em conjunto com outras plantas ocorrerá um aumento na
concentração de nitrogênio no solo, contribuindo para um melhor desenvolvimento do vegetal.
b) Esse tipo de adubação não difere da adubação química, pois ambos interferem consideravelmente na taxa de
aproveitamento desse composto pelos vegetais.
c) A adubação verde não é tão favorável ao meio ambiente, pois ao aumentar a taxa de concentração de nitrogênio,
causará danos irreversíveis ao solo.
d) Ela é possível somente se forem utilizados herbicidas e inseticidas nas culturas.
Gabarito A
Resposta Comentada:
Aadubaçãoverdeéumatécnicaqueconsistenoplantiodeleguminosasemconsórciocomoutrasplantasnãoleguminosas
ou na alternância de culturas. Esse método é muito viável, pois além de não poluir o solo com substâncias tóxicas, ainda
permite que haja uma alta concentração de nitrogênio no solo, pois associadas às raízes das plantas leguminosas,
encontramos bactérias nitrificantes que fixam o nitrogênio atmosférico, elemento tão importante para a formação de
várias estruturas das plantas.
DESAFIO
aula 06
Resolução de exercícios
Os vegetais e as algas, considerados organismos produtores, são úteis na purificação do ar porque
a) absorvem gás carbônico e expelem gás nitrogênio.
b) absorvem gás carbônico e expelem gás oxigênio.
c) absorvem gás oxigênio e expelem vapor de água.
d) absorvem água e expelem gás oxigênio.
Gabarito: b
1
Sugestão de resolução: Professor, se necessário lembre os alunos que as plantas absorvem gás carbônico e
expelem gás oxigênio durante o processo da fotossíntese no qual produzem seu próprio alimento, por isso são
úteis na purificação do ar.
33. CIÊNCIaS
31
O clima na Terra está sendo alterado por ações humanas. O elevado aquecimento global é uma destas
consequências. Porém, novos estudos revelam que o problema também vem de onde menos se espera: o mar, as
nuvens e até as plantas podem estar contribuindo para piorar os efeitos do CO2.
(Superinteressante, set. 2010. p. 79 – Texto adaptado.)
Sobre essa situação é correto afirmar que
2
( ) quanto mais o planeta esquenta, mais água passa ao estado gasoso, indo para a atmosfera. Esse vapor d’água
forma uma barreira, que ajuda a reter o calor naTerra.
( ) a queima de combustíveis fósseis gera CO2 e aquece o planeta. Mas certos tipos de poluição, como a do dióxido
de enxofre liberado pelos vulcões, refletem radiação solar, ajudando a diminuir o aquecimento daTerra..
( ) o aumento da concentração de CO2 na atmosfera, num primeiro momento, é bom para as plantas, que utilizam
esse gás para a fotossíntese.
Assinale a alternativa que preenche corretamente os parênteses, de cima para baixo.
a) V – V – V
b) F – F – F
c) V – F – F
d) V – F – V
Gabarito: a
Sugestão de resolução: Todas as afirmações são verdadeiras, pois apresentam situações que contribuem com a
intensificação do efeito estufa.
Observe a figura abaixo.
3
2º CHINA
EMISSÕES DE CO2
3º RÚSSIA
1º EUA
Assinale a alternativa INCORRETA sobre as emissões de gás carbônico.
34. CIÊNCIaS
32
a) As emissões de gás carbônico aumentam com a industrialização dos países em desenvolvimento.
b) O gás carbônico, quando dissolvido na água dos rios, tem seu pH reduzido.
c) O gás carbônico, representado por CO2 é emitido pela queima de combustíveis fósseis em países pouco
industrializados.
d) O gás carbônico é um dos gases responsáveis pelo efeito estufa.
Gabarito: c
Sugestão de resolução: A queima de combustíveis fósseis em países pouco industrializados, também é responsável pela
emissão do gás carbônico, representado por CO2.
Em usinas de cana, importante fonte de renda de cidades no interior de Goiás, a queima da palha e do bagaço
de cana produz bioenergia, sendo considerado um processo sustentável. Isto porque, esse processo
I. libera CO2 que foi consumido na fotossíntese da cana-de-açúcar.
II. acrescenta ao ambiente, a energia do sol absorvida na fotossíntese, além da liberada na queima.
III. interfere no ciclo do carbono, intensificando o efeito estufa.
Está correto o que se afirma SOMENTE em
4
a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
Gabarito: A
Sugestão de resolução: A queima da palha e do bagaço de cana produz bioenergia, sendo considerado um processo
sustentável porque libera CO2 que foi consumido na fotossíntese da cana-de-açúcar.
Observe este gráfico:
Tempo médio estimado para decomposição de resíduos
5
Pneus:
Copos de plástico:
Latas e aço:
Chicletes:
Pano
Palito de madeira:
Papel:
600 anos
3 a 6 meses
6 meses
6 meses a 1 ano
5 anos
10 anos
50 anos
35. CIÊNCIaS
33
Dos resíduos apresentados acima e seu efeito no ciclo do carbono, podemos afirmar que o único que não
interfere diretamente neste ciclo é
A. Pneus
B. Copos de plástico
C. Lata de aço
D. Chicletes
Gabarito: c
aula 07
Efeito Estufa
Expectativas
de aprendizagem
u Reconhecer os problemas
relativos às causas e
conseqüências do Efeito
Estufa.
Objetivo geral
Compreender e conhecer o que é Efeito Estufa, suas causas e conseqüências para o planeta e seres vivos.
Conceito básico
O efeito estufa natural é necessário para a manutenção da vida na Terra. Sua
ausência deixaria o planeta muito frio, isso ocorre a partir da luz solar que incide
na superfície terrestre, que se aquece e irradia calor para atmosfera, elevando sua
temperatura. Essa situação assemelha-se a uma estufa de plantio de hortaliças,
que cria condições climáticas favoráveis para as espécies.
Porem, esse processo tem sido alterado, principalmente no século XX, com
o aumento das atividades industriais, provocando um aumento na emissão de
gases para atmosfera, pela queima de combustíveis fósseis. As queimadas também
são agentes emissores de desses tipos de gases. Com a emissão constante de gases,
ainda nesse século, provavelmente ocorrerá um aumento na temperatura média
da Terra de até 4°C.
Esse problema poderá causar Mudanças climáticas, aumentar na incidência
de tempestades, furacões e tornados, extinção de espécies da fauna e da flora
mundial que não se adaptarão às novas características climáticas, degelo das
calotas polares e elevação dos níveis dos oceanos e conseqüentemente, o
desaparecimento de ilhas e micro países constituídos por arquipélagos.
36. CIÊNCIaS
34
Atividades
Com o aumento das emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), entre outros, os
problemas ambientais, como a intensificação do efeito estufa, tem crescido. Estima-se que, dos 6,7 bilhões de
toneladas de carbono emitidas anualmente pelas atividades humanas, cerca de 3,3 bilhões acumulam-se na
atmosfera, sendo os oceanos responsáveis pela absorção de 1,5 bilhão de toneladas, enquanto quase 2 bilhões de
toneladas são seqüestradas pelas formações vegetais. Entre as ações que contribuem para a redução do CO2 da
atmosfera, estão a preservação de matas e florestas, implantação de reflorestamentos e a recuperação de áreas de
matas degradadas. Qual o papel da vegetação, no seqüestro de carbono da atmosfera?
1
Converter o CO2 da atmosfera em matéria orgânica, utilizando a energia da luz solar.
O fenômeno Efeito Estufa Natural é fundamental para a conservação da vida em nosso planeta, aTerra. Quantidades
exageradas de gases estufa na atmosfera podem elevar a temperatura do planeta a níveis indesejados. Em 1997,
o Protocolo de Quioto, propôs um calendário pelo qual países têm o comprometimento de reduzir a emissão de
gases causadores do efeito estufa em aproximadamente 5% até 2012, em relação aos níveis de 1990. Em relação
ao aquecimento global e os gases causadores do efeito estufa, é correto afirmar que o processo de fotossíntese
das plantas contribui para o aquecimento global? Explique.
2
Não. Porque a fotossíntese, na verdade ajuda a aprisionar o carbono livre nos gases estufa, “limpando” a atmosfera desses
gases, reduzindo o efeito estufa.
37. CIÊNCIaS
35
Uma das formas de se reduzir o efeito estufa que prejudica as condições climáticas no planeta, é o reflorestamento,
que promove:
a. fixação de nitrogênio atmosférico por bactérias simbiontes nas raízes.
b. utilização do metano atmosférico durante a fotossíntese.
c. aumento da liberação de gás carbônico para a atmosfera.
d. aumento da respiração durante o crescimento das plantas.
e. aumento da fixação do carbono durante a fotossíntese.
3
Gabarito: e
“Sob a forma de ondas de luz, a energia do Sol entra na atmosfera, aquecendo aTerra. Parte dessa energia é refletida e
volta a irradiar-se no espaço, sob forma de ondas infravermelhas. Em condições normais, uma parte dessa radiação
infravermelha que volta para o espaço é, naturalmente, retida pela atmosfera... O problema que enfrentamos agora é
que essa fina camada atmosférica está ficando mais espessa em conseqüência da enorme quantidade de dióxido de
carbono e outros gases-estufa produzidos pelo homem, resultando no aquecimento global.”
(Al Gore, "Uma Verdade Inconveniente", 2006.)
DESAFIO
Não existe um consenso para as causas do efeito estufa entre as autoridades no assunto, espalhas pelo
mundo. Podemos dizer que, dentre as atividades humanas que intensificam o efeito estufa, destacam-se:
a) Queimadas, que aumentam a quantidade de CO2 e diminuem a camada de ozônio (O3).
b) Emprego de combustíveis fósseis e queimadas, que elevam o nível de CO2.
c) Utilização de combustíveis minerais e queimadas, que diminuem a concentração de oxigênio na atmosfera.
d) Desmatamento e o uso do CFC, que afetam a quantidade de CO2 na atmosfera.
e) Uso de combustíveis fósseis, as queimadas e o uso do CFC, que alteram as proporções de O2 e CO2 na atmosfera.
Gabarito: B
Sugestão de resolução: Emprego de combustíveis fósseis e queimadas, que elevam o nível de CO2.
38. CIÊNCIaS
36
aula 08
Aquecimento Global; Emissores de carbono
Expectativas de aprendizagem
u Identificar os emissores de carbono,
reconhecer a relação entre os emissores de gases,
efeito estufa e aquecimento global. Reconhecer
os problemas relativos às causas e consequências
do aquecimento global.
Objetivo geral
Compreender o que é Aquecimento Global, suas causas e
consequências para os ecossistemas do planeta. Identificar e
conhecer os emissores de carbono, que são responsáveis pelas
alterações do clima do planeta ocasionando o aquecimento global.
Conceito básico
As alterações climáticas ocorridas no planeta são consequências do aquecimento global. Vários estudos mostram
que está acontecendo um aumento da temperatura média global. Segundo a ONU - Organização das Nações
Unidas, o século XX foi o mais quente dos últimos cinco, com aumento de temperatura média entre 0,3°C e 0,6°C.
Esse aumento pode ser suficiente para modificar todo clima de uma região e afetar profundamente a biodiversidade,
desencadeando vários desastres ambientais.
As principais atribuições para o aquecimento global são relacionadas às ações humanas, que energizam o efeito
de estufa através do aumento na queima de gases de combustíveis fósseis, como carvão mineral, petróleo e gás
natural. A queima desses referidos produtos, produz gases como o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e
óxido nitroso (N2O), que detêm o calor originário das radiações solares, como se funcionassem como uma estufa
de plantas, esse processo causa o aumento da temperatura. Outros fatores que contribuem de forma expressiva para
as alterações climáticas são os desmatamentos e a constante impermeabilização do solo, como asfalto, calçadas e
concretos no quintais das residências.
O desgelo de calotas polares, em cordilheiras e icebergs está acelerado, devido o aquecimento global. Isso é um sério
problema pois aumenta o nível dos oceanos que invade a terra, diminuindo praias, desaparecendo com ilhas etc.
Os principais emissores dos gases do efeito de estufa são: China, Estados Unidos, Rússia, Índia, Brasil, Japão,
Alemanha, Canadá, Reino Unido e Coreia do Sul. E em busca de alternativas para minimizar o aquecimento global,
162 países, em 1997, assinaram o Protocolo de Kyoto. Conforme o documento, as nações desenvolvidas comprometem-
se a reduzir sua emissão de gases que provocam o efeito de estufa, em pelo menos 5% em relação aos níveis de 1990.
Essa meta tem que ser cumprida entre os anos de 2008 e 2012. Porém, vários países não fizeram nenhum esforço para
que a meta seja atingida, principalmente os Estados Unidos.
Observe o gráfico abaixo:
39. CIÊNCIaS
37
Atividades
Pesquisas comprovam o aumento da temperatura média global, evidência que caracteriza o aquecimento global.
Esse fenômeno é prejudicial para todas as comunidades existentes nos ecossistemas da Terra, pois causa um
desequilíbrio ambiental. Indique as principais consequências do aquecimento global?
1
Aquecimento Global gera ameaça ao equilíbrio dos ecossistemas, muda o clima, regime das chuvas e estiagens, altera o ciclo
hidrológico, da origem a furacões, tempestades, falta de água, afetando a vida na Terra. Esse fenômeno também é responsável
pelo degelo, aumentando o nível dos oceanos e modificando sua temperatura, afetando nos ecossistemas aquáticos.
Indique possíveis maneiras de minimizar o processo do fenômeno Aquecimento Global.
2
Mudança no comportamento da população mundial, principalmente no consumo e produção. Reduzir o desmatamento,
intensificar o reflorestamento, conter a produção industrial, optar por produtos biodegradáveis, reduzir o consumo, realizar
a reciclagem, reduzir a utilização de combustíveis fósseis e utilizar fontes de energia limpa (vento, sol etc).
O aquecimento global tem causas e consequências em todas as formas de vida na Terra. Sobre esse fenômeno é
INCORRETO afirmar que:
a) Os países desenvolvidos industrializados, principalmente o EUA e as nações da União Europeia, são os únicos
responsáveis pelo aquecimento global.
b) A queima de combustíveis fósseis é responsável pela intensificação do efeito estufa, agravando as alterações
climáticas.
c) Derretimento das geleiras, aumento do nível dos oceanos e alterações de ecossistemas, são consequências do
aquecimento global:
d) O aquecimento global é um fenômeno natural que está sendo acelerado devido às atividades humanas.
e) O processo de aquecimento global será o principal responsável pela extinção de várias espécies tanto da fauna
quanto da flora.
3
Gabarito: a
40. CIÊNCIaS
38
“O Aquecimento Global é responsável por causar furacões, secas, extinção de uma grande variedade
de espécies, enchentes, derretimento de calotas polares e entre vários outros problemas, que atingem
a vida na Terra, inclusive do ser humano. Um dos maiores causadores do aquecimento global são os
mesmos que sofrem as consequência: os seres humanos, que vem desmatando, poluindo o planeta,
agindo sem consciência ambiental e principalmente sem comprometimento com sustentabilidade.”
(Biólogo Hélio Pinheiro de Andrade, 2012)
DESAFIO
A partir dos seus conhecimentos sobre aquecimento global e emissores de gases que causam esse
fenômeno que aumenta dia-a-dia, construa um plano de estratégias para diminuir esse mal que
afeta todas as formas de vida naTerra.
Soluções para reduzir o aquecimento global no planeta Terra:
- Diminuir o uso de combustíveis fósseis (gasolina, diesel, querosene) e aumentar o uso de
biocombustíveis (exemplo: biodíesel) e etanol.
- Os automóveis devem ser regulados constantemente para evitar a queima de combustíveis de forma
desregulada. O uso obrigatório de catalisador em escapamentos de automóveis, motos e caminhões.
- Instalação de sistemas de controle de emissão de gases poluentes nas indústrias.
- Ampliar a geração de energia através de fontes limpas e renováveis: hidrelétrica, eólica, solar,
nuclear e maremotriz. Evitar ao máximo a geração de energia através de termoelétricas, que
usam combustíveis fósseis.
- Sempre que possível, deixar o carro em casa e usar o sistema de transporte coletivo (ônibus,
metrô, trens) ou bicicleta.
- Colaborar para o sistema de coleta seletiva de lixo e de reciclagem.
- Recuperação do gás metano nos aterros sanitários.
- Usar ao máximo a iluminação natural dentro dos ambientes domésticos.
- Não praticar desmatamento e queimadas em florestas. Pelo contrário, deve-se efetuar o plantio de
mais árvores como forma de diminuir o aquecimento global.
- Uso de técnicas limpas e avançadas na agricultura para evitar a emissão de carbono.
- Implementação de programas de reflorestamento e arborização, principalmente nos grandes
centros urbanos.
- Construção de prédios com implantação de sistemas que visem economizar energia (uso da energia
solar para aquecimento da água e refrigeração).
41. CIÊNCIaS
39
aula 09
Expectativas de aprendizagem
u Explicar a ação do homem na interrupção dos
ciclos naturais e produção de resíduos, relacionando
à necessidade de redução do consumo, reutilização
e reciclagem de materiais.
Arquivo particular
Figura 01: Aterro Controlado em município goiano, 2007.
Objetivo geral
• Sensibilizar sobre a importância de conter a produção
de lixo;
• Reconhecer quais prejuízos à produção desordenada de lixo
pode causar ao ciclo de materiais
Conceito básico
Lixo é o nome dado a todos os tipos de resíduos sólidos resultantes das diversas atividades humanas ou material
considerado imprestável ou irrecuperável pelo usuário, seja papel, papelão, restos de alimentação, vidros, embalagens
plásticas. O lixo contribui direta ou indiretamente para a poluição ambiental (CARVALHO, A R de C. &
OLIVEIRA, M V C de. Princípios básicos do saneamento do meio. 5ª edição. Editora SENAC, São Paulo. 2005).
Lixo ou resíduos: interferência
no ciclo de materiais
42. CIÊNCIaS
40
´Torna-se necessário fazer uma análise a respeito do “por quê” a produção de lixo tem aumentado tanto.
Obviamente chegasse a conclusão que isto tem acontecido em virtude do aumento descontrolado do consumismo
desenfreado da população. Ao observar o tipo de lixo produzido por determinada população é possível identificar com
vivem, seus hábitos, assim como a sua preocupação com o ambiente e o uso de seus recursos (para saber mais veja:
http://artigos.netsaber.com.br/resumo_artigo_8301/artigo_sobre_questoes_ambientais_da_atualidade).
Arquivo pessoal.
Figura 02. Catadores de lixo em aterro controlado, 2007
Texto de apoio
LIXO: marca registrada do ser humano
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) define que lixo é todo e qualquer resíduo sólido o suficiente
para não escorrer, que tenha sido produzido pela atividade humana e que não seja reaproveitado. Fezes de animais,
folhas, galhos, frutos, árvores caídas ou bichos mortos são considerados lixos em uma cidade, mas não em uma
floresta. Por quê?
Na floresta, esses materiais se decompõem e voltam a integrar o ciclo de materiais na natureza - o que não
acontece em um ambiente urbano. O lixo, portanto, é um produto humano.
O lixo que produzimos pode ser classificado de acordo com a fonte que o originou. Essa classificação é usada
para calcular o volume de lixo gerado e serve como base para seu gerenciamento, definindo quem é responsável
pelo tratamento e destino final dos resíduos. É dividido em lixo comercial, lixo domiciliar, lixo público, lixo industrial,
lixo de serviços de saúde, lixo de sistema de transporte, entulhos da construção civil, lixo agrícola, lixo eletrônico e
43. CIÊNCIaS
41
os classificados pelo risco potencial que representa para o meio ambiente e para as pessoas. E para onde vai o lixo
que produzimos no cotidiano na cidade que moramos?
O lixo residencial coletado de todos os bairros e da Ilha Grande pela Prefeitura Municipal de Angra dos Reis,
vai para o aterro controlado existente no Ariró. Existem diferentes destinos do lixo: lixão, aterro controlado, aterro
sanitário, incineração, compostagem e a reciclagem.
O Plano Diretor Municipal de Angra dos Reis, Lei 162/1991, traz consigo uma ousadia construída com muita
participação popular. Trata-se de uma ferramenta importantíssima para o ordenamento territorial inexistente desde
a colonização em 1502, para enfrentarmos os conflitos socioambientais que foram gerados no passado e evitar que
novos vêm a acontecer.
Aconteceram avanços significativos após a promulgação desta lei, mas, infelizmente, não foram suficientes para
por fim às mazelas que são geradas no município até o presente momento. No capitulo I, seção IV, dos artigos 35
ao 44, fica estabelecido o PROGRAMA DE COLETA E DESTINAÇÃO FINAL DOS RESÍDUOS SÓLIDOS.
Implementado todo o programa, certamente estaríamos num cenário bastante prometedor diante de um problema
que mais afeta o meio ambiente e a saúde humana no país e no mundo: a falta de tratamento adequado do lixo que
produzimos.
É o consumo dos habitantes do planeta o principal fator que determina o nível da intervenção humana na
natureza. As formas como são extraídos e transformados os recursos naturais, as tecnologias utilizadas, o nível de
eficiência e as perdas do sistema produtivo determinam o grau de predação do ambiente. Portanto, não haverá
tratamento de lixo que vise acabar com este incomodo diário se não pararmos para discutir o atual modelo de
desenvolvimento e o padrão de consumo insustentável que vem vigorando em nosso país e no planeta.
A Lei de Consórcio nº 11.107/2005, o Decreto nº 6.017/2007, e a Lei de Saneamento Básico nº 11.445/2007
são instrumentos jurídicos que possibilitam que as prefeituras consorciem - em vez de trabalharem separadamente.
Nesse contexto, os consórcios públicos surgiram como um novo arranjo institucional para a gestão municipal.
A formação de consórcios, com a participação do respectivo estado, para garantir a sustentabilidade das unidades
de depósito de lixo a serem construídas, é o pré-requisito para que os municípios recebam recursos para viabilização
dos empreendimentos. Com base neste aspecto legal, foi assinado entre as prefeituras de Mangaratiba, Angra dos
Reis, Paraty e Rio Claro o consórcio intermunicipal do lixo firmado com a Secretaria Estadual do Ambiente.
Enfrentar este sério problema já é um grande passo diante da situação degradante em que se encontram os lixões
nos municípios do Estado do Rio de Janeiro.
O assunto vem tomando conta da cidade, pois, com a assinatura do consórcio intermunicipal, a prefeitura de
Angra dos Reis disponibilizou o seu solo para receber o lixo das demais cidades da região sul fluminense do Estado.
Não podemos partir para uma empreitada desta sem levar em consideração vários aspectos intrinsecamente ligados
a este assunto, caso contrário, os erros poderão ser irreversíveis! Não basta falarmos de transparência, precisamos
garantir a visibilidade dos documentos em questão e um amplo diálogo com a sociedade na busca de soluções mais
exequíveis com relação aos aspectos socioambientais, econômicos, moral e ético.
O problema do lixo que produzimos é nosso e não podemos nos desresponsabilizar desta situação que se agrava
a cada dia que passa. O tempo urge e soluções emergências precisam ser tomadas para sanar os problemas mais
gritantes na geração de resíduos sólidos de Angra dos Reis, sem que a politicagem feita por politiqueiros de plantão
venha interferir num diálogo fraterno e necessário para o bem do meio ambiente e dos seres humanos.
NEVES, Ivan Marcelo. Secretário Executivo do ISABI - Instituto Socioambiental da Baía da Ilha Grande. Site:
http://www.pantanalecoturismo.tur.br/PUBLICACAO-PANTANAL-1143-
LIXO+MARCA+REGISTRADA+DO+SER+HUMANO.htm. Acesso dia 04 de dezembro às 11h 15 min.
44. CIÊNCIaS
42
Elabore folhetos informativos que falemdos prejuízos causados ao meio ambiente com o descarte inadequado de lixo.1
Faça a campanha nas salas de aula
Com a devida autorização do grupo gestor, promova um seminário, onde os alunos serão os palestrantes,
sobre temas que versem sobre a manutenção da qualidade ambiental.
2
Convidem a comunidade escolar e a comunidade local para participarem
Atividades
Desvende: “Se retirarmos os minérios do meio ambiente eles nunca irão acabar?”
Os minérios retirados de forma inadequada e em grande quantidade podem vir a acabar, pois alguns
minérios são fontes não renováveis.
DESAFIO
Arquivo pessoal
Figura 01: catadores em aterro controlado, 2007.
A crescente preocupação com o meio ambiente e
desenvolvimento de ações voltadas para sua proteção e
recuperação têm conduzido à necessidade da atuação, cada
vez maior, de todas as pessoas.
O caráter novo e essencialmente interdisciplinar da
questão ambiental requer tratamento que envolva todo tipo
de aspectos, ou seja, incorpore à abordagem ecológica as
abordagens econômica, tecnológica, cultural e outras. Há
de complementar-se, enfim, todos os aspectos da atividade
humana em seu relacionamento com a base natural que a
sustenta (FREIRE, OD da S. Estratégias institucionais de
fomento à formação de profissionais na área ambiental. In:
Tauk-Tornissielo SM, Gobbi N, Fowler HC. Análise
ambiental: uma visão multidisciplinar. 2ª edição. São Paulo:
Qualtymark. 2000).
45. CIÊNCIaS
43
aula 10
Lixo Radioativo
Expectativas
de aprendizagem
u Diferenciar o lixo radioativo dos demais
resíduos sólidos produzidos pela ação
humana.
u Pesquisar informações sobre o acidente
ocorrido em Goiânia com o Cesio – 137.
Objetivo geral
Conceituar lixo radioativo e diferencia-lo dos demais tipos de
lixo gerado pela ação humana
Levantamentodeconhecimentosprévios
Quais os tipos de lixos (resíduos sólidos produzidos pela ação
humana)?
Conceito básico
Lixo Radioativo é o lixo proviniente de tudo aquilo que for contaminado por: materiais utilizados em aparelhos
de raio X, acidentes envolvendo esse tipo de material, acidentes envolvendo usinas nucleares, compostos químicos
descartados pelas usinas nucleares de produção de energia e por todo descarte de materiais envolvidos em pesquisa
na área nuclear.
Porque é chamado de Lixo Radioativo?
Porque fala-se em material nuclear, usinas nucleares, pesquisas na área nuclear?
A contaminação causada por esse tipo de material é proviniente da radiação (ondas eletromagnéticas) emitidas
pelos núcleos (centro) dos átomos que compôe esse material. Essas radiações continuam sendo emitidas por muitos
e muitos anos, mesmo que esses materiais já tenham sido utilizados em alguma finalidade.
Observe na figura abaixo a constituição do átomo:
Professor, levante de seus alunos suas concepções sobre os vários tipos de lixo. Informe-os sobre a seguinte
classificação após ter anotado os levantamentos feitos pelos alunos:
• Lixo Doméstico • Lixo Industrial
• Lixo Hospitalar • Lixo Radioativo
NÚCLEO DO ÁTOMO FORMADO
PRÓTONS E NÊUTRONS
ELETROSFERA FORMADA POR
ELÉTRONS
46. CIÊNCIaS
44
O núcleo dos átomos é constituido de prótons (partículas positivas) e nêutrons (partículas neutras) esses últimos
de carga neutra tem a função de estabilizar os prótons. Em alguns átomos essas partículas não dão conta de estabilizar
os prótons existentes, então o núcleo desses átomos passa a emitir radiações até que haja estabilidade nele. Por isso
é chamado de lixo radioativo e material nuclear.
Professor, esse é um bom momento para revisar a constituição do átomo e dizer a seus alunos que radioatividade é
oúnicofenômenoqueocorrecomonúcleodoátomo.Todososoutrosfenômenosquímicosocorrerãonaeletrosfera.
Dê exemplos de:
Lixo doméstico:
1
Atividades
lixo de escritórios, lixo produzido na cozinha das residências, nos banheiros, no comércio de forma geral e nas atividades do campo.
Lixo industrial:
lixo produzido pela indústria, como laticínios, cortumes, indústrias de material de limpeza, remédios e etc.
Lixo hospitalar:
todo material descartado em clínicas de exames, hospitais, postos de saúde, clínicas odontológicas, clinicas veterinárias que
podem oferecer risco de contaminação as pessoas.
Escreva na frente do exemplo de resíduo descartado dado o tipo de lixo em que se enquadra e justifique sua resposta:
Luvas cirúrgicas utilizadas em um exame médico:
2
Hospitalar
Carvão restante na queima de caldeira em laticínio: Industrial
Palhas de milho ao fazer pamonha: Doméstico
Peças estragadas de um aparelho de tirar Raio X: Radioativo
Em Abadia de Goiás, cidade localizada a poucos quilômetros de Goiânia, está situado um dos maiores
depósitos de lixo radioativo do Brasil.Todo material contaminado pelo acidente radioativo Césio - 137
em Goiânia foi recolhido e armazenado nesse depósito. Pesquise e diga qual o Orgão Nacional
responsável pela manutenção desse depósito e quais suas atribuições.
CNEN é uma autarquia federal vinculada ao Ministério de Ciência e Tecnologia cujas principais
atribuições são: colaborar na formulação da Política Nacional de Energia Nuclear bem como executar
ações de pesquisa, desenvolvimento, regulamentação e licenciamento na área nuclear.
DESAFIO
47. CIÊNCIaS
45
Conceitobásico
Normalmente quando se fala em tecnologia nuclear logo o tema é relacionado a problemas, desastres, contaminações,
guerras e até mesmo morte instantânea de milhares de pessoas (bombas atômicas lançadas sobre as cidades de Hiroshima
e Nagasaki no Japão). Infelizmente é comum relacionar esse tema a esses problemas pois ao longo da história da pesquisa
nuclear várias trajédias aconteceram no mundo em função dessa tecnologia. Isso foi o resultado de muita negligência da
política mundial e do mau uso desse desenvolvimento.
Porém, a pesquisa nuclear também trouxe muitos avanços tecnológicos e consequentemente benefícios a
humanidade. Basta lembrar, por exemplo, que muitos países utilizam o desenvolvimento nuclear para produção de
energiacommuitasegurança esemdanosasuapopulação,bastalembrartambémquehouvemuitosavançosnamedicina
em função dessa tecnologia.
Vantagensdodesenvolvimentonuclear;
• Produção de energia elétrica: os reatores nucleares produzem energia elétrica, para a humanidade, que cada vez
depende mais dela. Baterias nucleares são também utilizadas para propulsão de navios e submarinos.
• Aplicações na indústria: em radiografias de tubos, lajes, etc - para detectar trincas, falhas ou corrosões. No controle
de produção; no controle do desgaste de materiais; na determinação de vazamentos em canalizações, oleodutos; na
conservação de alimentos; na esterilização de seringas descartáveis; etc.
• Aplicações na Química: em traçadores para análise de reações químicas e bioquímicas, em eletrônica, ciência
espacial, geologia, medicina, etc.
• Aplicações na Medicina: no diagnóstico das doenças, com traçadores = tireóide (I-131), tumores cerebrais (Hg-
197), câncer (Co-60 e Cs-137) , etc.
• Aplicações na Agricultura: uso de C-14 para análise de absorção de CO2 durante a fotossíntese; uso de
radioatividade para obtenção de cereais mais resistentes; etc.
• Aplicações em Geologia e Arqueologia: datação de rochas, fósseis, principalmente pelo C-14.
Desvantagens;
• Acidentes envolvendo vazamentos de material radioativo (Acidente Nuclear de Chernobil na Ucrânia, acidente
nuclear em Fukoshima recentemente ocorrido no Japão).
Professor,aproveiteessemomentoparacomentaroconceitodeIsótopos(sãoátomosdeummesmoelementoquímico
que apresentam mesmo número atômico e diferentes massas)usando o isótopo do carbono citado no texto acima.
aula 11
Lixo Radioativo
Expectativas de aprendizagem
u Reconhecer as vantagens e desvantagens do desenvolvimento nuclear ao longo
da história.
u Pesquisar informações sobre o acidente ocorrido em Goiânia com o Cesio – 137.
Objetivo geral
Fornecer subsídios para poder opinar
sobre as vantagens e desvantagens do
desenvolvimento nuclear na vida cotidiana.
Levantamentodeconhecimentosprévios
Faça uma lista das vantagens do uso da tecnologia nuclear em nossa vida, com base no que você já ouviu, assistiu,
leu ou aprendeu
Professor, converse com seus alunos sobre a energia nucelar e solicite que listem as vantagens e as desvantagens da
etcnologia nuclear baseando apenas nos conhecimentos que els já possuem sober o assunto. Neste momento não é
necessário que eles pesquisem sobre o assunto.
48. CIÊNCIaS
46
Dentre as situações envolvidas abaixo marque a alternativa em que a situação está envolvida com o
desenvolvimento nuclear:
a) Explosão de uma dinamite frequentemente utilizada em pedreiras.
b) Combustão (queima) do combustível no motor de automóveis.
c) A luz azul da chama acesa do fogão.
d) As diferentes cores emitidas na queima de fogos de artifícios.
e) Raio X utilizado para detectar fraturas na estrutura óssea.
1
Atividades
Professor,aproveitearesoluçãodessaquestãoparacomentaraproduçãodecalorpelasreaçõesquímicas(combustão).
Gabarito e
Sugestão de resolução: O raio X é uma onda eletromagnética emitida pelo núcleo de metais sobre altíssimas descargas
elétricas. Portanto, se trata de um fenômeno nuclear.
• Contato com lixo nuclear.
• Exposição e vitimação dos acidentes nucleares.
• Exposição ao meio ambiente contaminado com material radioativo.
• Exposição e contato com aparelhos radiológicos descartados.
• Exposição e uso inadequado das aplicações da radioatividade.
Um dos problemas do desenvolvimento nuclear é o constante perigo de contaminação por esse tipo de material.
Procure no texto quais são as vias de contaminação por esse tipo de material.
2
Baseado nas vantagens e desvantagens do uso da tecnologia nuclear citadas no texto acima enumere aquelas
vantagens e desvantagens que tem relação direta com o seu cotidiano:
3
Vantagens:
• Conservação de alimentos.
• Esterilização de seringas descartáveis.
• Diagnóstico das doenças, com traçadores = tireóide (I-131), tumores cerebrais (Hg-197), câncer (Co-60 e Cs-137).
• Radiografias.
Desvantagens:
• Acidente envolvendo Césio – 137 em Goiânia.
• Produção de lixo Radioativo.
• Acidente provocado pela má destinação dos equipamentos radiológicos descartados (acidente envolvendo Césio
– 137 em Goiânia)
• Produção de lixo Radioativo (até nos dias atuais não se tem uma alternativa adequada para o destino desse
lixo).
Produção de armas nucleares (No final da Segunda Guerra Mundial, Hiroshima e Nagasaki, duas importantes
cidades Japonesas, sofreram um ataque com bombas nucleares).
49. CIÊNCIaS
47
aula 12
Matriz energética e usinas nucleares
Expectativas de aprendizagem
u Reconhecer o conceito, as vantagens e
desvantagens da energia nuclear em uma
usina nuclear.
u Saber opinar sobre as diferentes formas de
produção de energia elétrica.
u Conceituar matriz energética de um país.
Objetivo geral
Conceituar matriz energética relacionando as vantagens e
desvantagens da forma de produção de energia eletrica por usinas
nucleares.
Levantamento de conhecimentos prévios
Quais os tipos de fontes geradoras de energia elétrica utilizadas
em nossa matriz energética?
Professor,discutacomseusalunosoconceitodematrizenergética(Matrizenergética:éoconjuntodetodasasfontes
de energia que um município, estado ou nação dispôe para seu desenvolvimento. Ex.: hidrelétricas, termelétricas,
eólicas,biodigestores,nuclearese solares)eapartirdesseconceitosolicitequeeleslistemquaisasfontesdeenergia
elétrica que utilizamos.Conclua com eles qualé fonte majoritária em nossa matriz e como é gerada.
Conceito básico
A energia nuclear é o calor liberado na fissão nuclear (quebra do núcleo) do elemento Urânio. O Urânio é um
elemento químico radioativo extraído do interior das rochas, quando esse elemento é levado para um reator nuclear
(nas usinas nucleares) seu núcleo (centro do átomo) é quebrado pelo bombardeamento de nêutrons e nessa quebra
libera-se uma enorme quantidade de calor. Esse calor liberado é chamado de energia nuclear.
Como a energia nuclear se transforma em energia elétrica?
Isso ocorre nas usinas nucleares. O calor liberado pela fissão nuclear do Urânio (energia nuclear) é utilizado
para aquecer a água até que ela se transforme em vapor. A pressão gerada pelo vapor da água irá girar as turbinas de
geração de energia elétrica (figura abaixo). Assim a energia nuclear é transformada em energia elétrica da mesma
forma em que a força das águas numa usina hidrelétrica também é transformada em energia elétrica.
Circuito Primário
Circuito
SecundárioEdifício do Reator
Gerador de Vapor
Água de
Circulaçao
Pressurizador
Reator
Condensador
Turbina Gerador Elétrico
Fonte:usinanuclear2010.blogspot.com.br
50. CIÊNCIaS
48
Vantagensdasusinasnucleares:
• Não libera gases estufa;
• Exigência de pequena área para construção da usina;
• Grande disponibilidade do combustível;
• Pequeno risco no transporte do combustível;
• Pequena quantidade de resíduos;
• Independência de fatores climáticos (ventos; chuvas)
Sobre a matriz energética brasileira diga qual é a forma de geração de energia elétrica responsável pela maior
parcela de produção e como é gerada essa energia.
Atividades
AhidrelétricaéafonteresponsávelpelamaiorpartedaproduçãodeenergiaelétricanoBrasil.Aformadeproduçãoéatravezdaforça
da água armazenada em reservatórios que faz girar uma turbina e gerar energia elétrica.
Complete a tabela relacionando algumas vantagens e desvantagens entre as formas de produção de energia
elétrica em usinas nucleares e em usinas hidrelétricas.
Forma de produção de
energia.
Vantagens Desvantagens
Usinas hidrelétricas
Usinas nucleares
Desvantagensdasusinasnucleares:
• O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados;
• Mais cara, quando comparada a outras formas;
• Risco de acidentes nucleares;
• Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas aquáticos pela água de resfriamento dos reatores
e possíveis acidentes.
1
2
51. CIÊNCIaS
49
Forma de
produção de
energia.
Vantagens Desvantagens
Usinas
hidrelétricas
Usinas nucleares
Sugestão de resolução:
Dentre as formas de produção de energia elétrica adotadas no Brasil, a produção por usinas nucleares seria a
melhor opção? Sim ou não? Justifique sua resposta.
3
Nessa atividade você irá testar os conhecimentos adiquiridos nessa aula. Faça um breve resumo do que foi
apresentado destacando os pontos principais estudados e os pontos que você acha pertinente ser destacado.
4
Não. O Brasil possui enorme potencial hídrico, solar e eólico. Esses dois últimos não apresentam desvantagens consideráveis
e não poluem o meio ambiente. Portanto, usinas nucleares não é uma forma de produção viável para o Brasil.
• Não gera diretamente poluição
• A maior vantagem das usinas hidrelétricas é a
transformação limpa do recurso energético
natural.
• Não há resíduos poluentes.
• Há baixo custo da geração de energia
• Além da geração de energia elétrica, o
aproveitamento hidrelétrico proporciona
outros usos tais como irrigação, navegação e
amortecimentos de cheias.
• Crescimento do turismo na região.
• A água é um recurso renovável e não esgota.
•Não libera gases estufa;
•Exigência de pequena área para construção
da usina;
•Grande disponibilidade do combustível;
•Pequeno risco no transporte do
combustível;
•Pequena quantidade de resíduos;
•Independência de fatores climáticos
(ventos; chuvas)
•O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e
isolados;
•Mais cara, quando comparada a outras formas;
•Risco de acidentes nucleares;
•Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas
aquáticos pela água de resfriamento dos reatores e possíveis acidentes.
• Inundam áreas extensas de produção de alimentos e florestas;
• Alteram fortemente o ambiente e com isso prejudicam muitas espécies de
seres vivos, exemplo: interferem na migração e reprodução de peixes;
• Alteram o funcionamento dos Rios;
• Alteram a paisagem das margens pela indução de atividades humanas
ligadas a presença dos reservatórios;
• Geram resíduos nas atividades de manutenção de seus equipamentos;
• Boa parte das florestas inundadas se decompõe produzindo metano, um
gás que contribui para o efeito estufa.
•Orepresamentodoriodiminuioníveldaáguaabaixodarepresa;desabriga
pessoas e animais; provoca a salinização da água (no semi-árido);
• A inundação danifica sítios arqueológicos; indisponibiliza terras férteis;
provoca pequenos tremores de terra, devido ao peso da água e às
acomodações do terreno.
• A represa interfere na piracema.
•Provocaalteraçõesclimáticasqueirãocomprometerafaunaefloraquenão
se adaptarão a essas mudanças.
• Provoca doenças e impede o crecimento da população ribeirinha,
atrapalhando a vida das pessoas.
52. CIÊNCIaS
50
A critério da apreciação do professor
Professor essa atividade pode ser utilizada como sugestão de avaliação.Recolhendo a atividade e verificando se o
resumo apresentado está dentro daquilo pretendido como espectativa de aprendzagem. (pode ser realizada em
grupo, como sugestão, conforme o tempo destinado para a aula)
Qual seria a forma de produção de energia mais viável a ser implantada em sua região levando em
consideração os aspectos geográficos, econômicos e culturais da mesma?
Dependerá de cada região. A critério da apreciação do professor.
DESAFIO
aula 13
Resolução de exercício
Os combustíveis fósseis são responsáveis pela maior parte da energia usada hoje no planeta. As conseqüências
do excesso de queima de combustíveis fósseis podem ser:
1
Atividades
53. CIÊNCIaS
51
a) maior produção de chuvas ácidas.
b) intensificação do efeito estufa.
c) maior resfriamento global.
d) destruição da camada de ozônio.
Gabarito: b
Sugestão de resolução: A queima excessiva de combustíveis fósseis pode trazer como consequências a intensificação
do efeito estufa, pois os poluentes e gases que são liberados na atmosfera impedem a passagem de volta dos raios
solares elevando a temperatura, causando desequilíbrios ambientais.
Leia o texto a seguir.
Aterro sanitário é uma espécie de depósito onde são descartados resíduos sólidos (lixo) provenientes de
residências, indústrias, hospitais e construções. Grande parte deste lixo é formada por materiais não recicláveis.
Porém, como a coleta seletiva ainda não ocorre plenamente, é comum encontrarmos nos aterros sanitários
plásticos, vidros, metais e papéis.
Os aterros sanitários são construídos, na maioria das vezes, em locais distantes das cidades. Isto ocorre em função
do mau cheiro e da possibilidade de contaminação do solo e de águas subterrâneas. Porém, existem, atualmente,
normas rígidas que regulam a implantação de aterros sanitários. Estes devem possuir um controle da quantidade
e tipo de lixo, sistemas de proteção ao meio ambiente e monitoramento ambiental.
Os aterros sanitários são importantes, pois solucionam parte dos problemas causados pelo excesso de lixo gerado
nas grandes cidades.
Disponível em: <http://www.suapesquisa.com/o_que_e/aterro_sanitario.htm> Acesso em 11/12/12.
2
Como mencionado no texto, os aterros sanitários não resolvem todos os problemas do excesso de lixo gerado.
Elabore um texto sugerindo as alternativas para solucionar o problema do excesso de lixo que geramos diariamente.
As principais ações a serem tomadas estão dispostas nos chamados 5R´s: Repensar os hábitos de consumo e descarte;
Recusar os produtos que prejudicam o meio ambiente e a saúde; Reduzir o consumo desnecessário; Reutilizar antes de
descartar; e Reciclar os materiais.
Professor, oriente os alunos a produzirem um texto mencionando estas ações.
Ressalte, também que o acondicionamento desses resíduos devem seguir normas para que não ocorra:
• Poluição do lençol freático e mananciais, próximos aos aterros sanitários;
• Emissão de gases gerados na decomposição do lixo;
• Proliferação de vetores de doenças, como ratos e moscas;
• Deslizamento do material depositado, entre outros.
54. CIÊNCIaS
52
Segundo dados do Detran (Departamento Nacional de Trânsito), em dezembro de 2002 havia 34.284.967 veículos
emplacados no Brasil, enquanto que em outubro de 2012, a frota brasileira atingiu o surpreendente número de
75.179.955 veículos emplacados.
Como podemos relacionar esse aumento de veículos com as emissões de carbono, aumento do efeito estufa e
aquecimento global?
3
O aumento da produção de veículos e, consequentemente, o aumento de veículos transitando nas ruas proporcionam um
acréscimo de emissões de gases compostos por carbono. Esses gases contribuem com o aumento do efeito estufa e,
consequentemente, colaboram com o aquecimento global.
A qualidade ambiental depende diretamente das ações que tomamos em nosso dia a dia. O aumento de consumo de
materiais descartáveis, por exemplo, tem sido um problema a ser resolvido. Uma opção para esse problema ambiental
seria a reciclagem, que é um processo de transformação dos materiais muito pouco utilizado no Brasil.
Além da reciclagem, uma ação importante para diminuir a emissão de lixo, é
a) comprar produtos com o maior número de embalagens, principalmente, embalagens plásticas.
b) colocar cada produto comprado em duas sacolas plásticas, e não acondicioná-los em caixas de papelão.
c) reutilizar materiais como caixas, garrafas de refrigerantes para acondicionar produtos ou objetos, ao invés de
comprar novos recipientes.
d) comprar refrigerantes e outras bebidas em embalagens plásticas (garrafas PET), ao invés de utilizar garrafas
de vidro (retornáveis)
4
Gabarito: c
Sugestão de resolução: A ação correta para diminuir a produção de lixo é reutilizar materiais como caixas, garrafas de
refrigerantes para acondicionar produtos ou objetos, e diminuir a compra de novos recipientes.
Em setembro de 1987, a destinação incorreta de uma peça de aparelho médico provocou a tragédia conhecida
como acidente com o césio-137, na cidade de Goiânia, Goiás e causou grave contaminação radioativa, em dezenas
de pessoas. Em relação ao material radioativo liberado no meio ambiente em Goiânia, podemos afirmar que ele é
nocivo aos seres vivos em geral por ter
a) provocado contaminação, queimaduras, alteração do DNA (câncer) e morte.
b) contaminado a água que abastece todo o município
c) causado a contaminação das hortaliças que a população consome.
d) contaminado toda a vegetação do município.
5
Gabarito: a
Sugestão de resolução: A liberação de material radioativo, no caso mencionado, o Césio 137, no ambiente é nociva
aos seres vivos por provocar contaminação, queimaduras, alteração do DNA (câncer) e morte.
55. CIÊNCIaS
53
aula 14
Sol, fonte de energia
Expectativas de aprendizagem
u Perceber a importância da energia solar como
fonte energética. Compreender como ocorre a
transformação de energia solar em energia no
ecossistema.
Objetivo geral
Compreender que o Sol é a fonte de energia luminosa
responsável pela produção de energia nos ecossistemas.
Entender e identificar as formas de produção de energia por
meio de luz solar.
Conceitobásico
O Sol é a fonte de energia que sustenta o planeta. O calor produzido e suas radiações possibilitam que o planeta não
congele e que as plantas desenvolvam com a fotossíntese. Essa energia que provêm do Sol pode ser utilizada de várias
maneiras. A cada dia, busca-se mais fontes alternativas de energia, dentre elas a solar.
Para nós, habitantes da Terra, o Sol é a estrela mais importante dos bilhões de estrelas que existem no Universo,
pois dele recebemos toda a energia necessária à vida, tanto da humanidade como dos animais e vegetais.
A energia que recebemos do Sol, chamada radiação solar, é emitida incessantemente por ele e sua natureza é a mesma
da luz, das ondas de rádio, das radiações que utilizamos nos fornos de micro-ondas e na telefonia, entre outros dispositivos
que fazem parte do nosso dia a dia.
Existem combustíveis sólidos, líquidos e gasosos. Dos combustíveis sólidos, o mais importante é o carvão mineral,
que faz parte dos combustíveis fósseis, os quais são remanescentes de plantas e animais que viveram na Terra há milhões
de anos e sofreram no solo um processo de carbonização incompleta, pelo calor e a pressão, durante milhares de séculos.
Esses combustíveis foram todos originados pela ação da energia proveniente do Sol, ao longo da existência de nosso
planeta, cuja idade provável é de 4,5 bilhões de anos.
O processo de formação dos combustíveis fósseis, em linhas gerais, pode ser compreendido lembrando que os
animais se alimentam de plantas ou de outros animais que comem plantas. A vida dos vegetais depende estritamente
da radiação solar, graças a um processo de enorme importância que neles ocorre, denominado fotossíntese, que
consiste na formação de moléculas orgânicas a partir da água e do dióxido de carbono atmosférico, sendo a luz solar
a fonte de energia necessária.
Os alimentos que devemos consumir regularmente, substâncias complexas e essenciais à vida, são as fontes de energia
que permitem aos nossos corpos e aos dos animais, manter-se aquecidos e praticar as inúmeras atividades que realizam.
Se a energia de que dependemos para viver proviesse de um combustível semelhante ao petróleo ou ao carvão, há muito
tempo estaria esgotada sua reserva em nosso planeta.
A solução desse problema encontra-se nas plantas verdes, que apresentam uma propriedade notável: a fotossíntese,
que só ocorre nelas e em alguns tipos de bactérias. Trata-se de um processo complicado, pelo qual a água e o dióxido de
carbono são transformados nos açúcares, proteínas e gorduras de que necessitamos, graças à absorção da radiação solar
na clorofila, que é um pigmento verde.
Os organismos animais eliminam água e gás carbônico como rejeitos de seu metabolismo; as plantas absorvem o gás
carbônico e eliminam o oxigênio, constituindo a principal fonte de oxigênio no globo terrestre. Podemos afirmar, então,
que nossos alimentos são, em grande parte, luz solar que as plantas verdes sintetizam.
56. CIÊNCIaS
54
Sobre a relação da energia proveniente da radiação solar e os combustíveis usados no nosso cotidiano, são feitas
as afirmativas a seguir, assinale o item correto:
I – A radiação solar não tem relação alguma com a energia elétrica que utilizamos em nossas residências, pois essa
energia é proveniente da energia potencial gravitacional da água nas hidrelétricas.
II – A radiação solar que incidiu sobre aTerra há milhões de anos foi a responsável pela formação do petróleo, do qual
tiramos vários combustíveis que estão presentes no nosso cotidiano.
III – A radiação solar é fundamental para a manutenção da energia eólica, já que, ao incidir sobre a superfície terrestre,
provoca diferentes aquecimentos, é, devido a isso, são formados os ventos.
Item “III” é o correto.
1
Atividades
Todasascoisasvivasprecisamalimentar-sedeenergiaparacrescer,moverereproduzir.Asplantassupremsuasnecessidades
captando a luz do sol e convertendo-a em energia química em um processo conhecido como fotossíntese. Explique qual
a importância do Sol para a existência da vida naTerra.
2
A importância do Sol para a existência da vida na Terra está na sua capacidade de irradiar luz na Terra, uma vez que os
vegetais, considerados produtores, produzem sua energia por meio da fotossíntese, sendo assim toda matéria que
alimentamos, vem direta ou indiretamente de um vegetal que existe graças à presença da luz solar.
A evaporação de parte da água dos rios, lagos e mares, é provocada pela luz do sol. Esse vapor sobe para a atmosfera,
reúnemseformandonuvensquesedeslocam,condensamecaemcomochuva,reabastecendoosrioselagosquecorrem
para o mar. Como seria o planetaTerra sem os ciclos da água organizados pelo calor produzido pelo Sol?
3
O Sol, alem de ser importante para produção dos alimentos presentes nas plantas, também é importante para influenciar
nos ciclos da água. A evaporação da água nos lagos, rios e mares influencia diretamente na formação das chuvas, que
abastecem e irrigam a vida nas pastagens e matas. Dessa forma, influencia diretamente na vida dos seres vivos.
“Assimcomoaenergiasolaréfundamentalparaafotossíntese,estaéimportanteparaohomemporque
aoingeriroalimentoprovenientedasplantas,partedassubstânciasentranaconstituiçãocelulareoutra
parte fornece a energia necessária às atividades como o crescimento, a reprodução etc.”
(Química Liria Alves, Equipe Brasil Escola)
DESAFIO
57. CIÊNCIaS
55
aula 15
Como as plantas se alimentam
Expectativas
de aprendizagem
u Relacionar fotossíntese
com transformação de
energia luminosa em
energia química.
u Caracterizar autotrofismo
como modo de produção
de alimentos dos vegetais,
das algas e das
cianobactérias.
Objetivo geral
Compreender como as plantas produzem seu alimento
Conceito básico
As plantas, as cianobactérias e algumas algas protistas são seres autótrofos, ou
seja, são capazes de produzir seu próprio alimento, através de processos químicos.
A fotossíntese é um processo que ocorre, principalmente, nas folhas dos
vegetais, mas também, acontece em alguns caules e raízes. Nesse processo de
transformação, a planta utiliza água (H2O) e gás carbônico (CO2), na presença de
luz, para produzir glicose (C6H12O6) e gás oxigênio (O2).
A água e sais minerais são retirados do solo, através das raízes, e transportados
até as folhas por vasos presentes no caule. O gás carbônico é absorvido do ar por
aberturas nas folhas, chamadas estômatos. Assim, a fotossíntese acontece
produzindo glicose e oxigênio. A glicose é utilizada nas folhas e distribuída para
o caule e raiz. Já o oxigênio e liberado para o ar através dos estômatos.
A partir da glicose a planta produz outros carboidratos, como o amido. Os
vegetais utilizam esse carboidrato como reserva, e é armazenado em várias partes
da planta, principalmente nas sementes, em alguns caules e raízes.
Sobre a produção de energia no ecossistema por meio da energia luminosa emitida pelo Sol,
construa um esquema mostrando a transferência e transformação da energia no ambiente, usando
o Sol, plantas e animais.
SOL → LUZ → VEGETAL → ANIMAL HERBIVORO → ANIMAL CARNIVORO
(Produtor) (consumidor primário) (consumidor secundário)
58. CIÊNCIaS
56
Energia da Luz
Gás Oxigênio - O2
GLICOSE
C6H12O6
Gás Carbônico - CO2
ÁGUA - H2O
Fonte: http://samuelrobaert.blogspot.com.br/2011/01/fotossintese-artificial-para-salvar-o.html > acesso em 12/12/2012.
As plantas são seres autótrofos, pois produzem seu próprio alimento. Então podemos dizer que um horticultor
(pessoa que cultiva hortaliças) também é autótrofo? Justifique sua resposta.
1
Atividades
Um horticultor não pode ser considerado um ser autótrofo, pois ele cultiva plantas que serviram para se alimentar. O processo
de produção de seu próprio alimento é um processo químico – fotossíntese ou quimiossíntese- realizados apenas por alguns
protistas, cianobactérias e pelos indivíduos do reino Vegetal.
Considerando que na maioria das plantas a fotossíntese ocorre nas folhas, explique a importância das raízes, do caule e
das folhas no processo de produção e distribuição de glicose nos vegetais.
2
As raízes são responsáveis pela absorção de água e sais minerais, que serão utilizados nos caules e folhas. O caule, por sua
vez, transporta substâncias da raiz para as folhas e vice-versa, além de sustentar a folhas e promover um melhor
posicionamento das mesmas perante a luz solar. Já as folhas, promovem as trocas gasosas e a fotossíntese .
59. CIÊNCIaS
57
Alguns vegetais são utilizados na nossa alimentação, pois armazenam amido em suas estruturas. Cite dois caules
e duas raízes que sejam comestíveis.
3
Caules comestíveis: gengibre, batata-inglesa, cebola, alho, entre outros.
Raízes comestíveis: cenoura, batata-doce, beterraba, mandioca, entre outras.
Faça um desenho ilustrativo do processo de fotossíntese e explique, com suas palavras, como ele ocorre.
4
Energia da Luz
Gás Oxigênio - O2
GLICOSE
C6H12O6
Gás Carbônico - CO2
ÁGUA - H2O
Fonte: http://samuelrobaert.blogspot.com.br/2011/01/fotossintese-artificial-para-salvar-o.html > acesso em
12/12/2012.
A fotossíntese é um processo que ocorre, principalmente, nas folhas dos vegetais, mas também, acontece em alguns caules
e raízes. Nesse processo de transformação, a planta utiliza água (H2O) e gás carbônico (CO2), na presença de luz, para
produzir glicose (C6H12O6) e gás oxigênio (O2).