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

Quem ensina Química no Ensino Médio sabe que Materiais e objetos do cotidiano é um dos temas que mais aparecem no dia a dia dos alunos, mesmo quando eles não percebem. Na 3ª série, eu sempre começo pelo que está na cozinha, na mochila e na sala de casa, porque é ali que a propriedade de um material faz diferença de verdade.

Neste texto eu organizo o que costumo levar para a aula: o que o aluno precisa dominar, onde ele costuma errar, algumas formas práticas de trabalhar e oito questões com gabarito comentado que você pode usar direto. Se quiser montar uma prova rapidamente, também vale conhecer o gerador de provas do GeraProva.

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

Na 3ª série, o foco é que o estudante consiga escolher um material a partir das suas propriedades, e não apenas pelo hábito ou pela aparência. Isso significa compreender que cada material tem um conjunto de características químicas e mecânicas, como resistência à corrosão, resistência ao calor, capacidade de isolar eletricidade, absorção de água e durabilidade. Quando um objeto do cotidiano é fabricado, essas propriedades são o critério central, e o aluno precisa aprender a comparar esses critérios com a finalidade de uso. Uma panela para molho ácido, um cabo que fica perto do motor e um canudo descartável exigem materiais diferentes porque as condições de uso são diferentes. É essa lógica de relacionar propriedade, condição de uso e escolha que a habilidade EM13CNT307 pede e que as questões avaliam.

O que ele precisa saber antes

Para que o aluno avance em Materiais e objetos do cotidiano, ele precisa dominar dois pontos anteriores. O primeiro são as propriedades gerais dos materiais, como condutividade térmica, condutividade elétrica, dureza, flexibilidade e comportamento diante de líquidos. Sem isso, a comparação entre materiais fica superficial. O segundo são noções de corrosão e de reações com ácidos, porque boa parte das questões depende de entender que certos metais reagem com o meio em que estão. Vale revisar esses conceitos antes de propor qualquer comparação mais complexa.

Onde os alunos mais erram

O erro que mais observo é escolher o material apenas pela resistência mecânica ou pela boa condução de calor, desconsiderando a resistência química ao meio. Um aluno que vê que o aço ou o cobre conduzem bem o calor tende a concluir que são a melhor escolha para tudo, sem perceber que o cobre reage com ácidos e que o aço pode corroer em certas condições. Outro erro frequente é confundir durabilidade com outras características, como custo, peso ou aparência. Quando o aluno acha que o material mais caro ou mais bonito é o mais durável, ele está trocando o critério correto por um critério que não foi pedido. Na prática, o distrator que mais engana é aquele que atende a apenas um dos critérios da questão, e por isso eu sempre peço que o aluno liste, antes de responder, todos os requisitos do enunciado.

Como trabalhar em sala

Algumas ideias que funcionam sem precisar de material caro:

• Peça que os alunos tragam três objetos de casa feitos de materiais diferentes e façam uma tabela com a propriedade que justifica o uso de cada um.
• Monte um quadro simples de critérios (resistência química, resistência a impactos, custo, massa) e peça que os grupos escolham um material para uma situação dada, justificando a escolha.
• Use situações de decisão real: qual material usar numa garrafa de água, numa panela para molho de tomate ou num canudo reutilizável, e discuta os prós e contras de cada escolha.
• Faça a leitura de pequenos textos-base, como relatórios de testes, e peça que os alunos identifiquem quais dados sustentam a conclusão.
• Ao final, retome os erros mais comuns e pergunte por que a alternativa parecia certa, para que o aluno aprenda a reconhecer o próprio raciocínio falho.

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

Questão 1: escolha de material para transporte de ácido

Uma indústria brasileira precisa transportar 200 L de ácido sulfúrico concentrado entre duas unidades. Para reduzir riscos ambientais e operacionais, uma equipe comparou cinco materiais, considerando resistência química ao ácido, resistência a impactos, massa e custo. Os resultados foram registrados assim: o vidro apresenta alta resistência química, mas baixa resistência a impactos e maior risco de ruptura; o polietileno de alta densidade (PEAD ou HDPE) apresenta excelente resistência química, boa resistência a impactos, baixa massa e custo moderado; o aço inoxidável apresenta alta resistência mecânica, mas pode sofrer corrosão por ácidos fortes, além de ter custo e massa elevados; o alumínio apresenta baixa resistência química ao ácido sulfúrico concentrado e risco de corrosão; o PVC rígido apresenta boa resistência química, mas menor resistência a impactos e maior fragilidade que o PEAD.

Com base nas propriedades apresentadas, qual material oferece o melhor equilíbrio entre segurança química, resistência mecânica, facilidade de transporte e custo para armazenar e transportar o ácido sulfúrico concentrado?

• ❌ A) Vidro — O vidro apresenta alta resistência química, mas sua baixa resistência a impactos aumenta o risco de ruptura durante o transporte. A escolha considera apenas a resistência ao ácido e desconsidera a segurança mecânica.
• ❌ B) PVC rígido — O PVC rígido apresenta boa resistência química, mas é mais frágil e tem menor resistência a impactos que o PEAD. A escolha considera apenas a resistência química e despreza a maior segurança mecânica do PEAD.
• ❌ C) Aço inoxidável — Embora tenha alta resistência mecânica, o aço inoxidável pode sofrer corrosão por ácidos fortes e ainda possui maior massa e custo. A escolha supervaloriza a resistência mecânica.
• ✅ D) Polietileno de alta densidade (PEAD ou HDPE). — O PEAD combina excelente resistência química ao ácido sulfúrico, boa resistência a impactos, baixa massa e custo moderado. Assim, atende simultaneamente aos critérios de segurança, transporte e economia melhor que os demais materiais apresentados.
• ❌ E) Alumínio — O alumínio apresenta baixa resistência química ao ácido sulfúrico concentrado e risco de corrosão, portanto não oferece segurança química adequada. A escolha desconsidera a compatibilidade entre o recipiente e o ácido.

Questão 2: bancos para área litorânea

Nas praças da cidade costeira de Ventuamar, bancos públicos ficam expostos continuamente à névoa salina, à umidade e à radiação solar intensa. Testes realizados durante dois anos compararam cinco materiais: a madeira de lei absorveu água, inchou e exigiu pintura anual; o aço inoxidável com 8% de cromo apresentou manchas de corrosão; o alumínio sem tratamento superficial sofreu corrosão em pontos de contato com a água salgada; o concreto simples manteve a estrutura, mas absorveu umidade e apresentou fissuras; e o compósito de plástico reciclado reforçado com fibra de vidro manteve a integridade estrutural, apresentou baixa absorção de água e alta resistência à radiação ultravioleta, sem necessidade de manutenção frequente.

Com base nos resultados dos testes, qual material é mais adequado para a confecção dos bancos de Ventuamar, considerando simultaneamente a resistência à corrosão, à umidade e à radiação ultravioleta, além da necessidade de pouca manutenção?

• ❌ A) Aço inoxidável com 8% de cromo. — Embora seja denominado aço inoxidável, o material apresentou manchas de corrosão sob a ação da névoa salina. Assim, não oferece a resistência à corrosão necessária ao ambiente descrito.
• ❌ B) Concreto simples com acabamento liso. — Apesar de ter mantido a estrutura, o concreto simples absorveu umidade e apresentou fissuras. Logo, seu desempenho não corresponde ao conjunto de propriedades solicitado para os bancos.
• ❌ C) Madeira de lei com pintura anual. — A madeira absorveu umidade e inchou, além de exigir pintura anual. Portanto, não atende simultaneamente à baixa manutenção e à resistência à umidade exigidas no comando.
• ❌ D) Alumínio sem tratamento superficial. — O alumínio sem tratamento superficial sofreu corrosão nos pontos de contato com a água salgada. Por isso, não satisfaz o requisito de durabilidade em ambiente litorâneo.
• ✅ E) Compósito de plástico reciclado reforçado com fibra de vidro. — O compósito apresentou, no texto, as três características diretamente exigidas pelo problema: baixa absorção de água, alta resistência à radiação ultravioleta e manutenção pouco frequente. Além disso, manteve sua integridade estrutural durante os testes. Os demais materiais apresentaram corrosão, absorção de umidade, fissuras ou necessidade de pintura.

Questão 3: panela para molho de tomate

— Cliente: Preciso de uma panela para preparar molhos de tomate diariamente. — Atendente: O que você acha de uma panela de alumínio sem revestimento? Conduz bem o calor, mas em molhos ácidos pode ocorrer lixiviação de alumínio. — Cliente: E as de ferro fundido? Já ouvi que geram sabor metálico e exigem manutenção para evitar ferrugem. — Atendente: Panela de cobre puro tem excelente condução térmica, porém também reage com ácidos. E as esmaltadas podem lascar o revestimento. Ambos discutem durabilidade, resistência química e segurança alimentar ao escolher o material mais adequado.

Com base no diálogo, identifique qual material apresenta maior adequação para confeccionar a panela destinada ao preparo de molhos de tomate, considerando resistência química e durabilidade.

• ❌ A) Panela de cobre puro — O cobre reage facilmente com ácidos, liberando íons tóxicos e escurecendo o alimento.
• ❌ B) Panela de alumínio sem revestimento — O alumínio reage com ácidos presentes no tomate, podendo lixiviar e comprometer a segurança alimentar.
• ❌ C) Panela de ferro fundido — O ferro fundido oxida em ambientes ácidos e altera sabor, exigindo manutenção constante.
• ✅ D) Panela de aço inoxidável tipo 304 — O aço inox 304 possui alta resistência à corrosão por ácidos e grande durabilidade sem lixiviar metais.
• ❌ E) Panela de ferro esmaltado — O esmalte pode lascar, expondo o ferro e permitindo corrosão em contato com molhos ácidos.

Questão 4: revestimento de cabo perto do motor

— A capa do cabo não pode falhar no compartimento do motor — alertou a técnica responsável pela manutenção de ônibus elétricos. O cabo de um sensor fica próximo a peças que atingem 110 graus e pode receber respingos de óleo lubrificante, além de sofrer flexões durante a operação. Em uma simulação técnica, amostras de revestimentos foram mantidas por 72 horas nessas condições e flexionadas mil vezes. O polietileno amoleceu; o PVC apresentou fissuras; a borracha de nitrila endureceu. O silicone permaneceu flexível, mas absorveu óleo e aumentou 14% de volume. O politetrafluoretileno, fornecido como filme fino, não apresentou alteração de massa nem de aspecto. Todos os materiais inicialmente atuavam como isolantes elétricos.

Analise os resultados da simulação e identifique o revestimento mais adequado para esse cabo de sensor.

• ❌ A) Empregar filme de polietileno como revestimento do cabo. — Erro: considera apenas o isolamento inicial e ignora que o polietileno amoleceu na temperatura de operação.
• ❌ B) Empregar filme de borracha de nitrila como revestimento do cabo. — Erro: associa resistência ao óleo à adequação total, mas ignora o endurecimento causado pelas condições do teste.
• ✅ C) Empregar filme de politetrafluoretileno como revestimento do cabo. — O material permaneceu sem alterações nas condições de calor, óleo e flexão, indicando maior adequação ao uso descrito.
• ❌ D) Empregar filme de silicone como revestimento do cabo. — Erro: prioriza a flexibilidade e ignora a absorção de óleo, que provocou aumento de volume do material.
• ❌ E) Empregar filme de PVC como revestimento do cabo. — Erro: desconsidera as fissuras observadas após as flexões, que comprometem a proteção do condutor.

Questão 5: luva para removedor de verniz

— O removedor de verniz que a gente usa tem cheiro forte e atravessa algumas luvas — reclamou um restaurador de móveis. O rótulo do produto informa uma mistura de acetona e tolueno, ambos voláteis. Para decidir a compra, a oficina comparou cinco materiais em tiras de 0,20 mm. Cada tira foi exposta ao líquido por 15 min, registrando-se a variação de massa (indicando inchamento) e o “tempo de passagem” do solvente (minutos até um papel indicador, colocado do outro lado da tira, manchar). Os resultados foram: 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. Para o serviço, a luva precisa manter o ajuste (inchamento <10%) e permitir 20 min de trabalho contínuo sem passagem perceptível do solvente.

Com base nos resultados do teste, identifique o material mais adequado para confeccionar a luva usada com esse removedor, atendendo simultaneamente aos dois critérios estabelecidos.

• ❌ A) silicone — Erro de aceitar valor-limite sem checar o segundo critério: inchamento de +10% nao cumpre <10% e a passagem (18 min) e <20 min.
• ❌ B) PVC plastificado — Erro de focar só no inchamento: apesar de +4%, a passagem ocorre em 9 min (<20), indicando permeação insuficiente para o uso contínuo.
• ❌ C) látex natural — Erro de ignorar o inchamento: +28% indica forte interação com solventes, além de passagem rápida (6 min), comprometendo vedação e proteção.
• ❌ D) polietileno — Erro de concluir resistência apenas por baixo inchamento: +1% não garante barreira; a passagem em 12 min falha no critério de 20 min.
• ✅ E) borracha de nitrila — Atende aos dois critérios: inchamento <10% (+6%) e tempo de passagem >=20 min (25 min), reduzindo perda de ajuste e permeação.

Questão 6: isolamento térmico de fachada litorânea

Em um relatório interno de uma empresa de soluções térmicas, cinco materiais de isolamento para fachadas foram comparados em relação a condutividade térmica, absorção de água e resistência ao fogo. Os resultados foram: Fibra de madeira: condutividade = 0,040 W/m.K; absorção = 5,0 kg/m²; fogo = classe C. Poliestireno extrudado: condutividade = 0,028 W/m.K; absorção = 0,2 kg/m²; fogo = classe B. Lã de rocha: condutividade = 0,035 W/m.K; absorção = 0,1 kg/m²; fogo = classe A1. Espuma de poliuretano rígido: condutividade = 0,022 W/m.K; absorção = 0,3 kg/m²; fogo = classe E. Aerogel de sílica: condutividade = 0,015 W/m.K; absorção = 0,05 kg/m²; fogo = classe A1.

Analise o texto-base e identifique qual material oferece o melhor compromisso entre isolamento térmico, baixa absorção de umidade e elevada resistência ao fogo para uso em fachada externa de edifícios em região litorânea.

• ✅ A) Aerogel de sílica — Combina a menor condutividade, baixa absorção de água e classe A1 de fogo, atendendo aos requisitos do texto-base.
• ❌ B) Fibra de madeira — Apresenta alta absorção de água e condutividade elevada, insuficiente em isolamento e resistência ao fogo.
• ❌ C) Espuma de poliuretano rígido — Apesar da boa condutividade, sua classe E e maior absorção de água o tornam impróprio para o ambiente litorâneo.
• ❌ D) Poliestireno extrudado — Embora tenha baixa absorção, sua classe de fogo B é inferior à A1, comprometendo segurança na fachada.
• ❌ E) Lã de rocha — Possui boa resistência ao fogo, mas sua condutividade maior que opções mais isolantes reduz eficiência térmica.

Questão 7: canudo sustentável para evento

Em uma escola brasileira, a comissão de sustentabilidade planeja oferecer bebidas em um evento de duas horas. Para evitar o uso de materiais descartáveis persistentes, estabeleceu três critérios para o canudo: manter a forma durante pelo menos 90 minutos em contato com a bebida, ser produzido a partir de fonte renovável e decompor-se em composteira doméstica em até seis meses. A equipe comparou diferentes materiais. O plástico comum e o polipropileno mantêm a forma, mas são produzidos a partir de matéria-prima fóssil e não se decompõem nesse prazo. O vidro mantém a forma e pode ser reutilizado, mas não é adequado ao descarte após um único uso e não se decompõe em composteira. O papel é produzido a partir de fonte renovável e se decompõe, mas perde a rigidez antes de 90 minutos. O bambu mantém a forma, provém de fonte renovável e se decompõe em composteira doméstica dentro do prazo estabelecido.

Com base nas condições definidas pela comissão e nas propriedades dos materiais apresentadas no texto, qual material atende simultaneamente aos três critérios para a fabricação dos canudos do evento?

• ❌ A) Canudo de polipropileno — O polipropileno mantém a forma durante o uso, porém é produzido a partir de matéria-prima fóssil e não se decompõe em composteira doméstica no prazo estabelecido.
• ❌ B) Canudo de vidro — O vidro mantém a forma e pode ser reutilizado, mas não se decompõe em composteira doméstica e não atende à condição de descarte após um único uso.
• ❌ C) Canudo de plástico comum — O plástico comum mantém a forma, mas não é produzido a partir de fonte renovável nem se decompõe em composteira doméstica em até seis meses.
• ❌ D) Canudo de papel — O papel atende aos critérios de origem renovável e decomposição, mas perde a rigidez antes do tempo mínimo de uso estabelecido.
• ✅ E) Canudo de bambu — O bambu atende aos três critérios simultaneamente: conserva a forma por pelo menos 90 minutos em contato com a bebida, é obtido de uma fonte renovável e se decompõe em composteira doméstica em até seis meses. Os demais materiais falham em pelo menos um dos requisitos.

Questão 8: durabilidade de aço inoxidável e alumínio

Em um laboratório de uma escola pública, amostras de aço inoxidável e de alumínio, usadas na fabricação de utensílios de cozinha, foram submetidas a 60 ciclos de aquecimento e resfriamento em uma solução aquosa contendo sal e vinagre. Após os ensaios, os pesquisadores avaliaram a durabilidade como a capacidade de manter a massa e a integridade da superfície, sem corrosão visível. A amostra de aço inoxidável perdeu 0,02 g e apresentou poucas alterações superficiais; a de alumínio perdeu 0,15 g e apresentou pontos de corrosão.

Com base nos dados do experimento, qual material apresentou maior durabilidade nas condições avaliadas, considerando a resistência à corrosão e a manutenção da integridade da superfície?

• ❌ A) Os dados não permitem comparar a durabilidade nas condições avaliadas. — Esse distrator ignora que o experimento forneceu critérios definidos e resultados quantitativos e qualitativos para os dois materiais.
• ❌ B) Nenhum dos dois materiais apresentou durabilidade nas condições avaliadas. — Esse distrator interpreta a ocorrência de alguma alteração como perda total de durabilidade, ignorando que o aço inoxidável manteve grande parte de sua massa e integridade superficial.
• ❌ C) O alumínio apresentou maior durabilidade nas condições avaliadas. — Esse distrator inverte a interpretação dos dados: a amostra de alumínio perdeu mais massa e apresentou pontos de corrosão.
• ❌ D) Os dois materiais apresentaram durabilidade equivalente nas condições avaliadas. — Esse distrator desconsidera as diferenças medidas entre as amostras, embora a perda de massa e as alterações superficiais não tenham sido iguais.
• ✅ E) O aço inoxidável apresentou maior durabilidade nas condições avaliadas. — Nas mesmas condições de aquecimento, resfriamento e exposição à solução salina e ácida, o aço inoxidável sofreu menor perda de massa e apresentou menos alterações superficiais. Como a durabilidade foi definida pela manutenção da massa e da integridade da superfície, esses dados indicam maior durabilidade do aço inoxidável.

Para fechar: próximos passos

Depois de passar pelas questões, o próximo passo é revisar com a turma os critérios que cada enunciado pediu e os erros mais comuns. Se quiser treinar a habilidade com mais calma, veja as questões da habilidade EM13CNT307. E se precisar montar uma lista nova com outros enunciados do mesmo tema, use o gerador de provas do GeraProva. Para começar sem custo, o cadastro grátis libera o acesso.

As questões deste texto servem como ponto de partida para a sua aula. Adapte os enunciados ao seu grupo, confira os gabaritos com o seu material didático e, se quiser criar mais atividades no mesmo estilo, o GeraProva faz isso com você em poucos minutos.