Atividades de Materiais e objetos do cotidiano para a 3ª série do Ensino Médio com gabarito

Quando trabalho materiais e objetos do cotidiano com a 3ª série do Ensino Médio, procuro partir de situações em que a escolha do material tem consequências concretas: uma panela em contato com molho ácido, um banco exposto à maresia ou uma embalagem que precisa resistir ao produto armazenado. Isso ajuda a turma a perceber que não existe um material simplesmente “melhor” em qualquer contexto. A adequação depende do uso e das propriedades que importam naquela situação.

Nas atividades, proponho que os estudantes leiam os dados, identifiquem os critérios do problema e comparem mais de uma propriedade antes de decidir. Essa abordagem se relaciona à habilidade EM13CNT307 e permite discutir ciência, tecnologia, segurança e impactos ambientais sem separar o conteúdo das escolhas presentes no cotidiano.

O que o aluno de 3ª série precisa saber sobre Materiais e objetos do cotidiano

O aluno precisa compreender que as propriedades de um material determinam se ele é adequado para um objeto e para as condições em que será usado. Na escolha, podem importar resistência química, corrosão, impacto, temperatura, flexibilidade, condução ou isolamento, absorção de água, durabilidade, custo e impacto ambiental. Uma propriedade isolada raramente resolve o problema: um recipiente precisa ser compatível com o conteúdo e suportar transporte; um revestimento deve resistir simultaneamente ao calor, ao óleo e à flexão; e um material de construção pode ser avaliado por isolamento térmico, umidade e comportamento diante do fogo. Também é importante interpretar dados de testes e tabelas, observar os critérios definidos e comparar alternativas com base em evidências. Na perspectiva da habilidade EM13CNT307, essa análise aproxima conhecimentos científicos da avaliação de materiais e tecnologias, considerando desempenho, segurança e consequências de uso. A conclusão deve ser justificada pelos requisitos do caso, não por uma impressão geral sobre o nome ou a aparência do material.

O que ele precisa saber antes

Para acompanhar as questões, vale retomar propriedades físicas e químicas dos materiais, resistência mecânica e resistência à corrosão. Também ajudam noções de reação entre materiais e ácidos, isolamento elétrico e térmico, absorção de água e sustentabilidade. Não é necessário antecipar todos os resultados: a própria leitura do enunciado fornece dados que a turma deve aprender a mobilizar.

Antes da atividade, proponho distinguir propriedades que podem ser confundidas. Conduzir bem o calor não significa resistir a um molho ácido; ser isolante elétrico não garante estabilidade diante de calor e óleo; e apresentar pouco inchamento não prova, por si só, que um material bloqueia um solvente. Essa distinção prepara os alunos para avaliar cada alternativa conforme o conjunto de exigências.

Onde os alunos mais erram

Um erro recorrente nestas questões é decidir por uma característica chamativa e ignorar os demais critérios. No transporte de ácido, por exemplo, considerar apenas a resistência mecânica pode levar a escolher um material pesado ou suscetível à corrosão. Nos casos de luvas e revestimentos, a flexibilidade ou o baixo inchamento podem parecer suficientes, embora o material falhe no tempo de passagem do solvente ou na estabilidade diante do óleo.

Outro ponto de atenção é interpretar os dados sem inverter o sentido da comparação. Menor perda de massa e menos alterações superficiais indicam melhor manutenção da integridade nas condições testadas; não significam que os dois materiais tiveram desempenho equivalente. Nas questões de sustentabilidade, durabilidade durante o uso também não basta: origem renovável e decomposição no prazo definido são requisitos independentes. Peço que a turma sublinhe cada condição do enunciado e confira se a alternativa atende a todas elas antes de marcar.

Como trabalhar em sala

• Montar uma matriz de critérios: no quadro, liste os requisitos de um caso e os materiais comparados. Peça à turma que registre “atende”, “não atende” ou “dado insuficiente” para cada critério, justificando com uma informação do enunciado.
• Comparar embalagens e objetos comuns: use itens limpos disponíveis, como uma garrafa plástica, uma lata e um pote de vidro. Discuta usos possíveis e limites sem fazer testes com substâncias perigosas ou afirmar propriedades que não foram verificadas.
• Separar fato de conclusão: entregue uma tabela curta com dados fictícios claramente identificados como exercício, ou use os dados das questões abaixo. Os estudantes devem primeiro extrair os fatos e só depois recomendar um material.
• Debater ciclos de vida e descarte: compare durabilidade, reutilização, origem da matéria-prima e condições de decomposição. Destaque que uma escolha ambientalmente adequada depende dos critérios e do contexto, não apenas do rótulo “reciclável” ou “natural”.
• Revisar em duplas: cada estudante escolhe uma alternativa e explica por que ela atende ou falha em um requisito; o colega verifica a justificativa no texto-base. Essa conversa ajuda a tornar visível o raciocínio usado na decisão.

Questões prontas de Materiais e objetos do cotidiano para a 3ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

As oito questões a seguir trabalham comparação de propriedades em contextos científicos e cotidianos. Você pode aplicá-las como atividade de interpretação, retomada ou avaliação. Em cada item, o gabarito comenta por que a resposta correta se sustenta e por que as demais opções não atendem ao caso apresentado.

1. Qual material é mais adequado para transportar ácido sulfúrico concentrado?

Uma indústria precisa transportar 200 L de ácido sulfúrico concentrado. O vidro tem alta resistência química, mas baixa resistência a impactos; o PEAD apresenta excelente resistência química, boa resistência a impactos, baixa massa e custo moderado. O aço inoxidável tem alta resistência mecânica, mas pode sofrer corrosão por ácidos fortes, além de ter maior massa e custo. O alumínio tem baixa resistência química ao ácido, e o PVC rígido é mais frágil que o PEAD. Qual material oferece o melhor equilíbrio entre segurança química, resistência mecânica, facilidade de transporte e custo?

• ❌ A) Vidro. Tem resistência química, mas a baixa resistência a impactos aumenta o risco de ruptura durante o transporte.
• ❌ B) PVC rígido. Embora tenha boa resistência química, é mais frágil e resiste menos a impactos que o PEAD.
• ❌ C) Aço inoxidável. A resistência mecânica não compensa a possibilidade de corrosão por ácido forte, a massa e o custo elevados.
• ✅ D) Polietileno de alta densidade (PEAD ou HDPE). Combina resistência química, resistência a impactos, baixa massa e custo moderado, atendendo ao conjunto de critérios.
• ❌ E) Alumínio. Sua baixa resistência química ao ácido sulfúrico concentrado e o risco de corrosão comprometem a segurança.

2. Que material escolher para bancos em uma cidade costeira?

Bancos públicos ficam expostos à névoa salina, à umidade e à radiação solar. Em testes, madeira de lei absorveu água, inchou e exigiu pintura anual; aço inoxidável com 8% de cromo apresentou manchas de corrosão; alumínio sem tratamento sofreu corrosão em pontos de contato com água salgada; concreto simples absorveu umidade e apresentou fissuras. O compósito de plástico reciclado reforçado com fibra de vidro manteve a integridade, absorveu pouca água, resistiu à radiação UV e não exigiu manutenção frequente. Qual é o mais adequado?

• ❌ A) Aço inoxidável com 8% de cromo. Os testes registraram manchas de corrosão sob a névoa salina.
• ❌ B) Concreto simples com acabamento liso. Absorveu umidade e apresentou fissuras, ao contrário do desempenho requerido.
• ❌ C) Madeira de lei com pintura anual. Absorveu água, inchou e exige manutenção frequente.
• ❌ D) Alumínio sem tratamento superficial. Corroeu em pontos de contato com água salgada.
• ✅ E) Compósito de plástico reciclado reforçado com fibra de vidro. Apresentou baixa absorção de água, resistência à radiação UV e pouca necessidade de manutenção, mantendo a integridade estrutural.

3. Qual material é adequado para uma panela usada com molho de tomate?

Em um diálogo, são discutidas panelas para preparar molhos de tomate diariamente. O alumínio sem revestimento conduz bem o calor, mas pode haver lixiviação em molhos ácidos. O ferro fundido pode gerar sabor metálico e requer manutenção contra ferrugem; o cobre puro conduz muito bem o calor, mas reage com ácidos; e o esmalte pode lascar. Considerando resistência química e durabilidade, qual material é mais adequado?

• ❌ A) Cobre puro. Reage com ácidos, podendo liberar íons e alterar o alimento.
• ❌ B) Alumínio sem revestimento. Pode reagir com os ácidos do tomate e sofrer lixiviação.
• ❌ C) Ferro fundido. Pode oxidar em ambiente ácido, alterar o sabor e exigir manutenção.
• ✅ D) Aço inoxidável tipo 304. Apresenta alta resistência à corrosão por ácidos e durabilidade, sem a lixiviação descrita para as opções inadequadas.
• ❌ E) Ferro esmaltado. Se o esmalte lascar, o ferro fica exposto e pode corroer em contato com o molho ácido.

4. Qual revestimento suporta as condições no compartimento do motor?

Um cabo de sensor próximo a peças a 110 °C pode receber respingos de óleo e sofrer flexões. Após 72 horas nessas condições e mil flexões, o polietileno amoleceu, o PVC fissurou, a borracha de nitrila endureceu e o silicone absorveu óleo e aumentou 14% de volume. O politetrafluoretileno não apresentou alteração de massa nem de aspecto. Todos eram inicialmente isolantes elétricos. Qual revestimento é o mais adequado?

• ❌ A) Filme de polietileno. Amoleceu na temperatura descrita, apesar do isolamento elétrico inicial.
• ❌ B) Filme de borracha de nitrila. Endureceu nas condições do teste, o que compromete a adequação ao cabo flexionado.
• ✅ C) Filme de politetrafluoretileno. Foi o único que permaneceu sem alterações de massa e aspecto no conjunto de condições testadas.
• ❌ D) Filme de silicone. A flexibilidade não compensa a absorção de óleo e o aumento de volume.
• ❌ E) Filme de PVC. As fissuras após as flexões podem comprometer a proteção do condutor.

5. Qual material atende aos critérios para luvas usadas com removedor?

Um removedor contém acetona e tolueno. Em tiras de 0,20 mm, os testes registraram inchamento e tempo de passagem: látex, +28% e 6 min; PVC plastificado, +4% e 9 min; nitrila, +6% e 25 min; polietileno, +1% e 12 min; silicone, +10% e 18 min. A luva precisa ter inchamento inferior a 10% e permitir 20 minutos de trabalho sem passagem perceptível. Qual material atende aos dois critérios?

• ❌ A) Silicone. Inchou 10%, que não é inferior a 10%, e o solvente passou em 18 minutos, antes dos 20 exigidos.
• ❌ B) PVC plastificado. O inchamento atende, mas a passagem ocorre em 9 minutos.
• ❌ C) Látex natural. O inchamento de 28% ultrapassa o limite e a passagem ocorre rapidamente.
• ❌ D) Polietileno. Apesar do baixo inchamento, a passagem em 12 minutos não alcança os 20 minutos.
• ✅ E) Borracha de nitrila. O inchamento é de 6%, inferior a 10%, e o tempo de passagem é de 25 minutos, superior ao mínimo solicitado.

6. Qual isolamento oferece melhor compromisso para uma fachada litorânea?

Um relatório compara materiais por condutividade térmica, absorção de água e resistência ao fogo. A fibra de madeira apresenta 0,040 W/m.K, 5,0 kg/m² e classe C; o poliestireno extrudado, 0,028, 0,2 e classe B; a lã de rocha, 0,035, 0,1 e classe A1; o poliuretano rígido, 0,022, 0,3 e classe E; e o aerogel de sílica, 0,015, 0,05 e classe A1. Qual oferece o melhor compromisso para fachada externa em região litorânea?

• ✅ A) Aerogel de sílica. Tem a menor condutividade, baixa absorção de água e classe A1 de resistência ao fogo, reunindo os critérios apresentados.
• ❌ B) Fibra de madeira. Apresenta a maior absorção de água entre as opções e condutividade mais elevada.
• ❌ C) Espuma de poliuretano rígido. Apesar da boa condutividade, sua classe E e a absorção de água não correspondem ao conjunto de requisitos.
• ❌ D) Poliestireno extrudado. Sua absorção é baixa, mas a classe B é inferior à classe A1 das opções mais resistentes ao fogo.
• ❌ E) Lã de rocha. Tem classe A1 e baixa absorção, mas sua condutividade é maior que a do aerogel, que também atende aos outros critérios.

7. Qual material atende aos critérios para canudos de um evento?

Uma comissão define que o canudo deve manter a forma por pelo menos 90 minutos em contato com a bebida, vir de fonte renovável e decompor-se em composteira doméstica em até seis meses. Plástico comum e polipropileno mantêm a forma, mas vêm de matéria-prima fóssil e não se decompõem nesse prazo. Vidro pode ser reutilizado, mas não se decompõe em composteira. Papel é renovável e se decompõe, mas perde rigidez antes de 90 minutos. O bambu mantém a forma, é renovável e se decompõe no prazo. Qual atende aos três critérios?

• ❌ A) Polipropileno. Mantém a forma, mas não atende à origem renovável nem à decomposição no prazo definido.
• ❌ B) Vidro. Pode ser reutilizado, mas não se decompõe em composteira doméstica e não atende ao cenário de descarte de uso único.
• ❌ C) Plástico comum. Mantém a forma, porém não é renovável nem se decompõe no período indicado.
• ❌ D) Papel. É renovável e se decompõe, mas perde rigidez antes do tempo mínimo de uso.
• ✅ E) Bambu. Atende simultaneamente à duração de uso, à origem renovável e à decomposição em composteira doméstica no prazo estabelecido.

8. Qual material teve maior durabilidade no ensaio com sal e vinagre?

Aço inoxidável e alumínio usados em utensílios de cozinha passaram por 60 ciclos de aquecimento e resfriamento em solução aquosa com sal e vinagre. A durabilidade foi definida como a capacidade de manter massa e integridade superficial, sem corrosão visível. O aço perdeu 0,02 g e apresentou poucas alterações; o alumínio perdeu 0,15 g e apresentou pontos de corrosão. Qual material teve maior durabilidade nas condições avaliadas?

• ❌ A) Os dados não permitem comparar. O ensaio definiu critérios e apresentou resultados para os dois materiais.
• ❌ B) Nenhum teve durabilidade. Alguma alteração não significa perda total de integridade; o aço apresentou poucas alterações e menor perda de massa.
• ❌ C) O alumínio. A amostra perdeu mais massa e apresentou pontos de corrosão, portanto os dados não sustentam essa conclusão.
• ❌ D) Os dois tiveram durabilidade equivalente. As perdas de massa e as alterações superficiais foram diferentes.
• ✅ E) O aço inoxidável. Nas mesmas condições, perdeu menos massa e apresentou menos alterações superficiais, os critérios usados para avaliar durabilidade.

Fechamento: transforme a comparação em aprendizagem

Depois da correção, vale pedir que os estudantes justifiquem a resposta citando os critérios e os dados que usaram. Esse passo mostra se compreenderam a escolha ou se apenas reconheceram uma palavra familiar. Para ampliar o trabalho, consulte também as questões da habilidade EM13CNT307 e monte uma sequência que alterne leitura de tabelas, análise de materiais e discussão de aplicações reais.

Se quiser adaptar a atividade ao seu planejamento, acesse o gerador de provas do GeraProva. Você também pode fazer seu cadastro grátis para preparar avaliações com questões adequadas à sua turma.

Use as questões como ponto de partida e ajuste a aplicação ao ritmo da sua turma. O GeraProva pode ajudar você a organizar novas atividades e avaliações de Química.