História da evolucao dass pilhas e baterias.pptx

pilhas

1. Química Etapa Ensino Médio A história e evolução das pilhas e baterias  2ª SÉRIE Aula 01 – 3º Bimestre

2. Tabela periódica (reatividade dos elementos químicos); Transformações químicas que envolvem corrente elétrica: pilhas e baterias. Investigar e analisar o histórico, a formação, o funcionamento  e a evolução  de pilhas e baterias. Conteúdo Objetivo

3. Que relação você consegue observar entre as imagens?   Representação de um átomo, de uma pilha de lítio e de uma pilha voltaica  As pilhas e baterias estão presentes em seu cotidiano? Qual a importância desses dispositivos para a sociedade  contemporânea? Você  sabe  como  as  pilhas   foram   inventadas ? Que  tipos  de materiais   você   acredita  que sejam necessários para  construir   uma   pilha ?

4. Por que as  pilhas   são   importantes  para a  sociedade   contemporânea ?  Como as  pilhas   funcionam ? Por que  algumas   pilhas   duram   mais  que  outras ? Vire e converse ( 4 minutos ) Registre seu processo de aprendizagem

5. A história da eletricidade é longa e complexa , remontando há milhares de anos. A eletricidade está presente na natureza na forma de raios , eletricidade estática e outros fenômenos naturais.  Ela foi observada pelo filósofo grego Tales de Mileto que, ao esfregar uma pedra de âmbar em um pedaço de pelo de carneiro, notou que fragmentos de madeira e palha era atraídos pelo próprio âmbar. Do âmbar (do grego  élektron ), surgiu o nome eletricidade. Histórico da eletricidade no mundo Eletricidade estática

6. No entanto , foi somente no final do século XVIII e início do século XIX que os primeiros experimentos e descobertas significativas sobre eletricidade foram feitos . Em 1800, Alessandro Volta inventou a primeira bateria, que permitia a produção de eletricidade de forma controlada . A partir daí , a pesquisa e a experimentação com eletricidade avançaram rapidamente . Em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian  Ørsted  descobriu que uma corrente elétrica podia criar um campo magnético. Em seguida, Michael Faraday, um físico britânico, demonstrou que um campo magnético em movimento poderia produzir eletricidade, inventando, assim, o gerador elétrico. Essa descoberta permitiu a criação de usinas hidrelétricas, que utilizam a energia mecânica da água para girar turbinas e gerar eletricidade.

7. Ao longo dos séculos XIX e XX, a eletricidade tornou-se uma parte cada vez mais importante da vida cotidiana, possibilitando o desenvolvimento de novas tecnologias, como a lâmpada elétrica, o motor elétrico e os sistemas de transmissão de energia elétrica em larga escala. Hoje em dia, a eletricidade é essencial para a maioria das atividades humanas, desde a iluminação e aquecimento das casas até a produção de alimentos, medicamentos e outros bens de consumo.

8. A primeira pilha foi construída por volta de 1800 por Alessandro Volta. A pilha voltaica provou que era possível gerar eletricidade por meio de reações químicas . A unidade de tensão elétrica, o volt , faz referência e homenagem ao químico e físico Alessandro Volta. A pilha voltaica Pilha voltaica Disco de cobre Disco de zinco Papel cartão A pilha era formada por discos de zinco e cobre , que, alternadamente e separados por um tecido umedecido em solução de ácido sulfúrico , eram empilhados (referência ao termo pilha). 

9. Filas de reatividade. Filas de reatividade dos metais: Filas de reatividade dos ametais:

10. O cientista inglês Michael Faraday , em 1834, analisou os registros dos estudos de Volta relacionados às transformações eletroquímicas. Por meio de análises e experimentos, ele conseguiu comprovar que essas transformações químicas ocorrem devido à passagem de eletricidade em meios aquosos de compostos químicos. Ainda no século XIX, John Frederic Daniell , importante físico-químico , conseguiu melhorar a eficiência das pilhas úmidas. Esse equipamento é conhecido como pilha de Daniell . Pilha de Daniell A pilha de Daniell

11. O funcionamento da pilha de Daniell é semelhante ao da pilha de Volta, pois têm os mesmos eletrodos . Os metais estão separados e há um material poroso para que a pilha funcione por mais tempo. O processo conhecido como oxirredução produz um fluxo de elétrons que surge entre os terminais da pilha (zinco e cobre).    O zinco sofre oxidação , ou seja, ocorre a perda de elétrons , tornando seu polo negativo , também chamado de ânodo . Já o cobre ganha elétrons , sofrendo redução e tornando seu polo positivo , também chamado de cátodo . O funcionamento da pilha de Daniell

12. Para a movimentação dos elétrons, é necessário que exista uma solução que funcione como uma ponte e permita a movimentação constante dos íons no sistema. Por isso, o tecido entre os discos de zinco e cobre ( eletrodos ) é embebido com uma solução de ácido sulfúrico ( eletrólito ). O funcionamento da pilha de Daniell

13. Considere a seguinte reação eletroquímica: É possível afirmar que:    a.   O  A (s)   sobre   oxidação e é o  ânodo da pilha .  b.   O  A (s)   sofre redução e é o cátodo da pilha .  c.   O  Y (s)   sofre   redução e é o ânodo da pilha .  d.   O  Y (s)   sofre oxidação e é o cátodo da pilha .

14. Correção Considere a seguinte reação eletroquímica: É possível afirmar que:    a.    O  A (s)   sobre   oxidação e é o  ânodo da pilha .  b.   O  A (s)   sofre redução e é o cátodo da pilha .  c.   O  Y (s)   sofre   redução e é o ânodo da pilha .  d.   O  Y (s)   sofre oxidação e é o cátodo da pilha .

15. A placa de zinco fornece elétrons :   re ação de oxidação . O zinco é o polo negativo (ânodo) dessa pilha. Por ser mais reativo, ele libera mais íons do que o cobre. Os elétrons da placa de zinco percorrem o circuito e chegam na placa de cobre. Esse fluxo de elétrons pode ser quantificado por um amperímetro ou, dependendo da voltagem, fornecer energia para o funcionamento de equipamentos elétricos. Os elétrons que chegam na placa de cobre atraem os íons Cu 2+   da solução. Em contato com a placa de cobre, os íons recebem elétrons e se tornam  Cu , depositando-se na placa. O cobre recebe elétrons :   reação de redução . Dessa forma, esse é o polo positivo (cátodo) .  

16. Pilha de Daniell – Produzido para o material

17. Podemos afirmar que: O  zinco   metálico  é o  cátodo . O  íon   cobre   sofre   oxidação . O  zinco   metálico   sofre   aumento  de  massa . O  cobre  é o  agente   redutor . Os   elétrons   passam  dos  átomos  de  zinco   metálico   aos   íons  de cobre . ( Vunesp ) A equação seguinte indica as reações que ocorrem em uma pilha : Zn (s)  + Cu 2+ (aq)  → Zn 2+ (aq)  + Cu (s)

18. Correção Podemos afirmar que: O  zinco   metálico  é o  cátodo . O  íon   cobre   sofre   oxidação . O  zinco   metálico   sofre   aumento  de  massa . O  cobre  é o  agente   redutor . Os   elétrons   passam  dos  átomos  de  zinco   metálico   aos   íons  de cobre . ( Vunesp ) A equação seguinte indica as reações que ocorrem em uma pilha : Zn (s)  + Cu 2+ (aq)  → Zn 2+ (aq)  + Cu (s)

19. Reflita sobre os questionamentos a seguir: Em que equipamentos do seu dia a dia as pilhas e baterias estão presentes? Como seria sua vida sem essa tecnologia? Qual a importância dessa tecnologia para a mobilidade, saúde e comunicação?  Quantas pilhas ou baterias são descartadas por você durante um ano? Esse consumo pode impactar a natureza? Agora, produza um texto expositivo com os prós e contras dessa tecnologia para a sociedade contemporânea. Ao final, troque o texto com um colega, leia o texto dele, reflita e discuta com ele os pontos comuns e divergentes de seus textos. 

20. Investigamos e analisamos o histórico, a formação, o funcionamento e a evolução de pilhas e baterias.

21. Tarefa SP Localizador : 96918 Professor, para visualizar a tarefa da aula, acesse com seu login:  tarefas.cmsp.educacao.sp.gov.br Clique em “Atividades” e, em seguida, em “Modelos”. Em “Buscar por”, selecione a opção “Localizador”. Copie o localizador acima e cole no campo de busca. Clique em “Procurar”.  Videotutorial :  http://tarefasp.educacao.sp.gov.br/

22. CienTec-USP. Pilha de Volta . Disponível em:  https://www.parquecientec.usp.br/passeio-virtual/brinquedos-de-fisica/pilha-de-volta .  Acesso em: 8 maio 2023.  LEMOV, D. Aula nota 10 3.0 : 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023.  PUC-Rio. Programa tudo se transforma : pilhas e baterias. Disponível em:  http://research.ccead.puc-rio.br/sites/reas/wp-content/uploads/sites/15/2017/10/guiaDidatico_pilhasebat.pdf . Acesso em: 8 maio 2023. 

23. SÃO PAULO (Estado). Currículo em ação : Caderno do Professor – Química – Ensino Médio – 2ª série – Vol. 3, 3º bimestre. São Paulo: Seduc SP . Disponível em:  https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/07/2serie-3Bim-Prof-CNT.pdf . Acesso em: 8 maio 2023.  USP. Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto. História da eletricidade . Disponível em:  https://www.forp.usp.br/restauradora/pg/metrologia/metrologia_eletric/hist_elet.htm#:~:text=HIST%C3%93RICO%20DA%20ELETRICIDADE&text=Foi%20descoberta%20por%20um%20filosofo,%C3%A9lektron)%20surgiu%20o%20nome%20eletricidade . Acesso em: 8 maio 2023.

24. Lista de imagens e vídeos Slide 3 – https://pixabay .com /pt/vectors/%c3%a1tomo-ci%c3%aancia-qu%c3%admica-biologia-29539/ ;  https://br.freepik.com/vetores-gratis/tamanhos-diferentes-de-bateria_5982969.htm#query=pilhas&position=0&from_view= search&track =sph ;  https://pt.wikipedia.org/wiki/Pilha_de_Volta#/media/Ficheiro:VoltaBattery.JPG   Slide 4 – https://pixabay .com /pt/vectors/conversa%c3%a7%c3%a3o-conversa-falar-7726087  

25. Lista de imagens e vídeos Slide 5 – https://gifer .com /pt/LyWP    Slide 7 –  https://gifer.com/pt/811s   Slide 9 – https://pt.wikipedia.org/wiki/Pilha_de_Daniell#/media/Ficheiro:Daniell%C5%AFv_%C4%8Dl%C3%A1nek_001.png  

26. Material Digital