matriz de exame ensino (avaliação em regime não … · estratosfera e na troposfera - energia de...

Agrupamento de Escolas de Rio Tinto nº 3

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ENSINO

SECUNDÁRIO

RECORRENTE

POR MÓDULOS

MATRIZ DE EXAME

(Avaliação em regime não presencial - 2015/2016)

Disciplina: Física e Química A Módulos 1, 2 e 3

Duração da prova: 135 minutos Modalidade: Prova escrita

Módulo(s)/tema Conteúdos Competências/Objectivos Estrutura da

Prova/ itens de avaliação

Cotações (Total 200 pontos )

Módulo 1: Química - Das Estrelas ao Átomo

1.1. Arquitetura do Universo - Teoria do Big-Bang e suas limitações; outras teorias - Escalas de tempo, comprimento e temperatura - Unidades SI e outras de tempo, comprimento e temperatura - Medição em Química - Processo de formação de alguns elementos químicos no Universo - As estrelas como "autênticas fábricas" nucleares - Algumas reações nucleares e suas aplicações: - Elementos químicos

1.1. Arquitetura do Universo

Referir aspetos simples da Teoria do Big-Bang (expansão e radiação de base) e as suas limitações; referir a existência de outras teorias

Analisar escalas de tempo, comprimento e temperatura no Universo e calcular os valores dessas medidas nas unidades SI

Distinguir reação nuclear de reação química

Distinguir reação nuclear de fusão de reação nuclear de fissão

Caracterizar as reações nucleares de fusão para a síntese nuclear do He, C e O

Associar fenómenos nucleares a diferentes contextos de utilização (por exemplo, produção de energia elétrica, datação, meios de diagnóstico e tratamento clínicos)

Interpretar a formação de elementos mais pesados à custa de processos nucleares no interior das estrelas

Caracterizar um elemento químico pelo número atómico e identificar isótopos

Itens de selecção - Escolha múltipla Itens de construção - Resposta curta - Resposta restrita

80-100

100-120

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1.2. Espetros, radiações e energia - Espetro eletromagnético – radiações e energia - Espetros de absorção e de emissão

- Relação das cores do espetro do visível com a energia da radiação, comprimento de onda e frequência da radiação - Aplicações tecnológicas da interação radiação-matéria 1.3. Átomo de hidrogénio e estrutura atómica - Espetro do átomo de hidrogénio - Quantização de energia - Modelo quântico: Números quânticos (n, l, ml e ms) Orbitais (s, p, d) Princípio da energia mínima Princípio da exclusão de Pauli Regra de Hund - Configuração eletrónica de átomos de elementos de Z ≤ 23 1.4. Tabela Periódica - organização dos elementos químicos

Relacionar o processo de medição com o seu resultado – a medida – tendo em conta tipos de erros cometidos

1.2. Espetros, radiações e energia

Caracterizar tipos de espetros

Interpretar o espetro de um elemento como a sua “impressão digital”

Interpretar o espetro eletromagnético de radiações associando cada radiação a um determinado valor de energia

Comparar radiações (UV, VIS e IV) quanto à sua energia e efeito térmico

Situar a zona visível do espetro no espetro electromagnético

Estabelecer a relação entre a energia de radiação incidente, a energia mínima de remoção de um eletrão e a energia cinética do eletrão emitido quando há interação entre a radiação e um metal

Interpretar espetros atómicos simples

1.3. Átomo de hidrogénio e estrutura atómica

Descrever o modelo quântico do átomo em termos de números quânticos (n, l, ml e ms), orbitais e níveis de energia

Estabelecer as configurações eletrónicas dos átomos dos elementos ( Z ≤ 23) atendendo aos princípios da energia mínima e da exclusão de Pauli, e à regra de Hund

Interpretar o efeito fotoelétrico em termos de energia de radiação incidente, energia mínima de remoção de um eletrão e energia cinética do eletrão emitido

Identificar algumas aplicações tecnológicas do efeito fotoeléctrico

1.4. Tabela Periódica – organização dos elementos químicos

Interpretar a organização atual da Tabela Periódica em termos de períodos, grupos (1 a 18) e elementos

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da Tabela Periódica

Tabela Periódica e respetivas configurações eletrónicas

energia de ionização na Tabela Periódica

propriedades das substâncias elementares

substâncias

compostas e elementares

representativos (Blocos s e p) e não representativos

Interpretar duas importantes propriedades periódicas dos elementos representativos - raio atómico e energia de ionização - em termos das distribuições electrónicas

Identificar a posição de cada elemento na Tabela Periódica segundo o grupo e o período

Relacionar as posições dos elementos representativos na Tabela Periódica com as características das suas configurações electrónicas

Descrever a constituição de materiais, em termos de substâncias ou misturas

Classificar as misturas em homogénea, heterogénea e coloidal

Classificar a composição das substâncias como simples ou compostas

Reconhecer que a representação da unidade estrutural é a representação química da substância e que as u.e. podem ser átomos, moléculas ou grupos de iões (mono ou poliatómicos)

Interpretar a carga de um ião como a diferença entre o número de eletrões que possui e o número de eletrões correspondentes ao total dos átomos que o constituem

Módulo 2: Química e Física: Química : Radiação, Matéria e Estrutura

2.1. Evolução da atmosfera - Variação da composição da atmosfera (componentes maioritários) ao longo dos tempos e suas causas - Composição média da atmosfera atual *componentes principais *componentes vestigiais - Agentes de alteração da concentração de constituintes vestigiais da atmosfera (agentes naturais e agentes antropogénicos) - Dose letal

2.1. Evolução da atmosfera

Relacionar a evolução da atmosfera com os gases nela existentes

Comparar a composição provável da atmosfera primitiva com a composição média atual da troposfera

Indicar a composição média da troposfera atual em termos de componentes principais (O2, N2, H2O e CO2) e vestigiais

Explicar como alguns agentes naturais e a atividade humana provocam alterações na concentração dos constituintes vestigiais da troposfera

Calcular e conhecer o significado de dose letal (DL50)

Comparar valores de DL50 para diferentes substâncias

Comparar os efeitos de doses iguais de uma substância em organismos diferentes

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2.2. Atmosfera: temperatura, pressão e densidade em função da altitude - Variação da temperatura e estrutura em camadas da atmosfera - Conceito de mole: massa atómica relativa, massa molecular relativa e massa molar - Volume molar. Constante de Avogadro - Densidade de um gás - Dispersões na atmosfera (soluções, colóides e suspensões) - Composição quantitativa de soluções (concentração e concentração mássica, percentagem em volume e percentagem em massa, partes por milhão e fração molar) 2.3. Interação radiação-matéria - Formação de iões na termosfera e na mesosfera - A atmosfera como filtro de radiações solares - Formação de radicais livres na estratosfera e na troposfera - Energia de ligação por molécula e energia de ionização por mole de moléculas 2.4. O ozono na estratosfera - A atmosfera como filtro de radiações solares

2.2. Atmosfera: temperatura, pressão e densidade em função da altitude

Explicar a variação da temperatura da atmosfera com a altitude

Associar a divisão da atmosfera em camadas, aos pontos de inflexão da variação de temperatura em função da altitude

Estabelecer uma relação, para uma dada pressão e temperatura, entre o volume de um gás e o número de partículas nele contido

Relacionar a densidade de uma substância gasosa com a sua massa molar

Relacionar a variação da densidade da atmosfera com a altitude

Reconhecer que a atmosfera é formada por uma solução gasosa na qual se encontram outras dispersões como os colóides e suspensões

Indicar o significado de solução, colóide e suspensão e distingui-los uns dos outros

Calcular a composição quantitativa de uma solução em termos de concentração, concentração mássica, percentagem em massa, percentagem em volume, fração molar e partes por milhão

2.3. Interação radiação-matéria

Interpretar a formação de radicais livres da atmosfera

Interpretar a atmosfera como filtro solar

Explicar o resultado da interação da radiação de energia mais elevada na ionosfera, em termos de ionização, atomização (rutura de ligações) e aceleração das partículas

Enumerar alguns dos efeitos da ação de radicais livres na atmosfera sobre os seres vivos

2. 4. O ozono na estratosfera

Compreender o efeito da radiação na produção de ozono estratosférico

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Física:

Energia – Do Sol para a

Terra

- O ozono como filtro protetor da Terra (Filtros solares) - Formação e decomposição do ozono na atmosfera - A camada do ozono - O problema científico e social do “buraco na camada do ozono” - Efeitos sobre o ozono estratosférico - O caso particular dos CFC’s - Nomenclatura dos alcanos e alguns dos seus derivados 2.5. Moléculas na troposfera - Modelo covalente da ligação química - Parâmetros de ligação (Energia de ligação, Comprimento de ligação, Ângulo de ligação) - Geometria molecular 2.6. A energia no aquecimento / arrefecimento de sistemas - Transferências e transformações de energia - Uso racional das fontes de energia - Sistema, fronteira e vizinhança. Sistema isolado

Explicar o balanço O2/O3 na atmosfera em termos da fotodissociação de O2 e de O3

Conhecer formas de caracterizar a radiação incidente numa superfície - filtros mecânicos e filtros químicos

Interpretar o modo como atua um filtro solar

Indicar o significado de “índice de proteção solar”

Interpretar o significado de “camada do ozono” e “buraco da camada do ozono”

Indicar alguns dos agentes (naturais e antropogénicos) que podem provocar a destruição do ozono

Indicar algumas consequências da diminuição do ozono estratosférico, para a vida na Terra

Indicar o significado da sigla CFC’s, identificando os compostos a que ela se refere pelo nome e fórmula, como derivados do metano e do etano

Aplicar a nomenclatura IUPAC a alguns alcanos e seus derivados halogenados

Indicar alguns dos substitutos dos CFC’s e suas limitações 2.5. Moléculas na troposfera-espécies maioritárias (N2, O2, H2O, CO2) e espécies vestigiais (H2, CH4, NH3)

Explicar a estrutura de moléculas da atmosfera utilizando o modelo de ligação covalente

Interpretar os parâmetros de ligação - energia e comprimento- para as moléculas

Interpretar o parâmetro ângulo de ligação nas moléculas da atmosfera

Representar as moléculas na notação de Lewis

Interpretar a geometria molecular das moléculas 2.6. A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas

Identificar em processos de transferências e transformações de energia, o sistema, as fronteiras e as vizinhanças

Caracterizar sistemas abertos, fechados e isolados

Identificar a energia cinética como a energia associada ao movimento e a energia potencial como a energia resultante de interacções

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- Energia mecânica - Energia interna. Temperatura - Calor, radiação, trabalho e potência - Lei da Conservação da Energia. Balanços energéticos. - Emissão e absorção de radiação. - Lei de Stefan – Boltzmann. - Deslocamento de Wien - Sistema termodinâmico - Equilíbrio térmico. Lei Zero da Termodinâmica - A radiação solar na produção da energia elétrica – painel fotovoltaico

Calcular a energia mecânica de um sistema

Caracterizar a energia interna como propriedade de um sistema

Distinguir calor, trabalho e potência e calcular os seus valores

Interpretar fisicamente a Lei da Conservação da Energia

Aplicar a Lei da Conservação da Energia a situações do dia a dia, efetuando balanços energéticos

Identificar um sistema termodinâmico

Relacionar a potência total irradiada por uma superfície com a respetiva área e a quarta potência da sua temperatura absoluta (Lei de Stefan-Boltzmann)

Identificar a zona do espectro eletromagnético em que é máxima a potência irradiada por um corpo, para diversos valores da sua temperatura (deslocamento de Wien)

Relacionar as zonas do espectro em que é máxima a potência irradiada pelo Sol e pela Terra com as respetivas temperaturas

Identificar situações de equilíbrio térmico e aplicar a Lei Zero da Termodinâmica

Explicar que, quando um sistema está em equilíbrio térmico com as suas vizinhanças, as respetivas taxas de absorção e de emissão de radiação são iguais

Módulo 3 - Física:

- Energia no Quotidiano

3.1. A energia no

aquecimento/arrefecimento de

sistemas

- Mecanismos de transferência de

calor: condução e convecção

- Materiais condutores e isoladores

do calor

- Condutividade térmica

- 1ª Lei da Termodinâmica

- Balanços energéticos.

- Rendimento

3.1. A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas

Distinguir os mecanismos de condução e convecção

Relacionar quantitativamente a condutividade térmica de um

material com a taxa temporal de transmissão de energia

como calor

Distinguir materiais bons e maus condutores do calor com

base em valores tabelados de condutividade térmica

Interpretar a 1ª Lei da Termodinâmica a partir da Lei Geral da

Conservação da Energia

Interpretar situações em que a variação de energia interna se

faz à custa de trabalho, calor ou radiação

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- Degradação de energia.

- 2ª Lei da Termodinâmica

3.2. Energia em movimentos

3.2.1. Transferências e

transformações de energia em

sistemas complexos – aproximação

ao modelo da partícula material

- Transferências e transformações de

energia em sistemas complexos

- Sistema mecânico. Modelo da

partícula material (centro de massa)

- Trabalho realizado por forças

constantes que atuam num sistema

em qualquer direção

- A ação das forças dissipativas

3.2.2. A energia de sistemas em

movimento de translação

- Teorema da energia cinética

- Trabalho realizado pelo peso

Estabelecer balanços energéticos em sistemas

termodinâmicos

Calcular o rendimento de processos de

aquecimento/arrefecimento

Explicitar que os processos que ocorrem espontaneamente

na Natureza se dão sempre num determinado sentido – o da

diminuição da energia útil do Universo (2ª Lei da

Termodinâmica)

3.2. Energia em movimentos

3.2.1-Transferências e transformações de energia em sistemas

complexos – aproximação ao modelo da partícula material

Analisar as principais transferências e transformações de

energia que ocorrem num veículo motorizado, identificando

a energia útil e a dissipada

Identificar, no sistema de travagem, as forças de atrito como

forças dissipativas

Associar a ação das forças dissipativas num sistema complexo

com variações de energia mecânica e interna

Identificar a força eficaz como a componente da força

responsável pelo trabalho realizado sobre o centro de massa

do sistema.

Calcular o trabalho realizado por uma força constante

qualquer que seja a sua direção em relação à direção do

movimento

Reconhecer que, no modelo do centro de massa, a ação das

forças dissipativas se traduz apenas numa diminuição de

energia mecânica.

3.2.2. A energia de sistemas em movimento de translação

Aplicar o teorema da energia cinética em movimentos de

translação, sob a ação de forças constantes

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- Peso como força conservativa

- Energia potencial gravítica

- Conservação da energia mecânica

- Ação das forças não conservativas

- Rendimento. Dissipação de energia

Calcular o trabalho realizado por uma força

Relacionar o trabalho realizado pelo peso com a variação da

energia potencial gravítica

Explicitar que, se num sistema só atuam forças conservativas

e/ou forças que não realizem trabalho, a energia mecânica

permanece constante

Relacionar a variação de energia mecânica de um sistema

com o trabalho realizado por forças não conservativas

Calcular rendimentos em sistemas mecânicos

Relacionar a dissipação de energia com um rendimento de

sistemas mecânicos inferior a 100%

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CRITÉRIOS GERAIS DE CLASSIFICAÇÃO

A classificação a atribuir a cada resposta resulta da aplicação dos critérios gerais e dos critérios específicos apresentados para cada item e é expressa por um número inteiro.

A ausência de indicação inequívoca da versão da prova implica a classificação com zero pontos das respostas aos itens de escolha múltipla.

As respostas ilegíveis são classificadas com zero pontos.

Em caso de omissão ou de engano na identificação de uma resposta, esta pode ser classificada se for possível identificar inequivocamente o item a que diz respeito.

Se for apresentada mais do que uma resposta ao mesmo item, só é classificada a resposta que surgir em primeiro lugar.

ITENS DE SELEÇÃO

Nos itens de escolha múltipla, a cotação do item só é atribuída às respostas que apresentem de forma inequívoca a opção correta. Todas as outras respostas são classificadas com zero pontos.

Nas respostas aos itens de escolha múltipla, a transcrição do texto da opção escolhida deve ser considerada equivalente à indicação da letra correspondente.

ITENS DE CONSTRUÇÃO

Resposta curta

Nos itens de resposta curta, a cotação do item só é atribuída às respostas totalmente corretas. Poderão ser atribuídas pontuações a respostas parcialmente corretas, de acordo com os critérios específicos.

As respostas que contenham elementos contraditórios são classificadas com zero pontos.

As respostas em que sejam utilizadas abreviaturas, siglas ou símbolos não claramente identificados são classificadas com zero pontos.

Resposta restrita

Nos itens de resposta restrita, os critérios de classificação apresentam-se organizados por níveis de desempenho (itens que envolvam a produção de um texto) ou por etapas (itens que envolvam a realização de cálculos). A cada nível de desempenho e a cada etapa corresponde uma dada pontuação.

Caso as respostas contenham elementos contraditórios, os tópicos ou as etapas que apresentem esses elementos não são considerados para efeito de classificação, ou são pontuadas com zero pontos, respetivamente.

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A classificação das respostas aos itens cujos critérios se apresentam organizados por níveis de desempenho resulta da pontuação do nível de desempenho em que as respostas forem enquadradas.

Nas respostas classificadas por níveis de desempenho, se permanecerem dúvidas quanto ao nível a atribuir, deve optar-se pelo nível mais elevado de entre os dois tidos em consideração.

É classificada com zero pontos qualquer resposta que não atinja o nível 1 de desempenho.

As respostas que não apresentem exatamente os termos ou as expressões constantes dos critérios específicos de classificação devem ser classificadas em igualdade de circunstâncias com aquelas que os apresentam, desde que o seu conteúdo seja cientificamente válido, adequado ao solicitado e enquadrado pelos documentos curriculares de referência.

A classificação das respostas aos itens que envolvam a produção de um texto deve ter em conta, além dos tópicos de referência apresentados, a organização dos conteúdos e a utilização de linguagem científica adequada.

Nas respostas que envolvam a produção de um texto, a utilização de abreviaturas, de siglas e de símbolos não claramente identificados ou a apresentação apenas de uma esquematização do raciocínio efetuado constituem fatores de desvalorização, implicando a atribuição da pontuação correspondente ao nível de desempenho imediatamente abaixo do nível em que a resposta seria enquadrada.

A classificação das respostas aos itens cujos critérios se apresentam organizados por etapas resulta da soma das pontuações atribuídas às etapas apresentadas, à qual podem ser subtraídos pontos em função dos erros cometidos.

Consideram-se dois tipos de erros:

Erros de tipo 1- erros de cálculo numérico, transcrição incorreta de dados, conversão incorreta de unidades, desde que coerentes com a grandeza calculada, ou apresentação de unidades incorretas no resultado final, também desde que coerentes com a grandeza calculada.

Erros de tipo 2- erros de cálculo analítico, ausência de conversão de unidades (qualquer que seja o número de conversões não efetuadas, contabiliza-se apenas como um erro de tipo 2), ausência de unidades no resultado final, apresentação de unidades incorretas no resultado final não coerentes com a grandeza calculada e outros erros que não possam ser considerados de tipo 1.

À soma das pontuações atribuídas às etapas apresentadas deve(m) ser subtraído(s):

• 1 ponto, se forem cometidos apenas erros de tipo 1, qualquer que seja o seu número.

• 2 pontos, se for cometido apenas um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo 1 cometidos.

• 4 pontos, se forem cometidos mais do que um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo1 cometidos.

Os erros cometidos só são contabilizados nas etapas que não sejam pontuadas com zero pontos.

No quadro seguinte, apresentam-se os critérios de classificação a aplicar, em situações específicas, às respostas aos itens de resposta restrita que envolvam a realização de cálculos.

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Situação Classificação

1. Apresentação apenas do resultado final, não incluindo os cálculos efetuados nem as justificações e/ou conclusões solicitadas.

A resposta é classificada com zero pontos.

2. Utilização de processos de resolução não previstos nos critérios específicos de classificação.

É considerado para efeito de classificação qualquer processo de resolução cientificamente correto, desde que respeite as instruções dadas.

Os descritores serão adaptados, em cada caso, ao processo de resolução apresentado.

3. Utilização de processos de resolução que não respeitem as instruções dadas.

Se a instrução dada se referir apenas a uma etapa de resolução, essa etapa é pontuada com zero pontos.

Se a instrução se referir ao processo global de resolução do item, a resposta é classificada com zero pontos.

4. Utilização de expressões ou de equações erradas. As etapas em que essas expressões ou essas equações forem utilizadas são pontuadas com zero pontos.

5. Utilização de valores numéricos de outras grandezas que não apenas as referidas na prova (no enunciado dos itens, na tabela de constantes e na tabela periódica).

As etapas em que os valores dessas grandezas forem utilizados são pontuadas com zero pontos.

6. Utilização de valores numéricos diferentes dos dados fornecidos no enunciado dos itens.

As etapas em que esses valores forem utilizados são pontuadas com zero pontos, salvo se esses valores resultarem de erros de transcrição identificáveis

7. Não explicitação dos cálculos correspondentes a uma ou mais etapas de resolução.

As etapas nas quais os cálculos não sejam explicitados são pontuadas com zero pontos.

8. Não explicitação dos valores numéricos a calcular em etapas de resolução intermédias.

A não explicitação desses valores não implica, por si só, qualquer desvalorização, desde que seja dada continuidade ao processo de resolução.

9. Ausência de unidades ou apresentação de unidades incorretas nos resultados obtidos em etapas de resolução intermédias

Estas situações não implicam, por si só, qualquer desvalorização.

10. Obtenção ou utilização de valores numéricos que careçam de significado físico.

As etapas em que esses valores forem obtidos ou utilizados são pontuadas com zero pontos.

11. Resolução com erros (de tipo 1 ou de tipo 2) de uma ou mais etapas necessárias à resolução da(s) etapa(s) subsequente(s).

Essa(s) etapa(s) e a(s) etapa(s) subsequente(s) são classificadas de acordo com os critérios de classificação.

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12. Existência de uma ou mais etapas, necessárias à resolução da(s) etapa(s) subsequente(s), pontuadas com zero pontos.

A(s) etapa(s) subsequente(s) é(são) classificada(s) de acordo com os critérios de classificação.

13. Existência de uma ou mais etapas não percorridas na resolução. A(s) etapa(s) não percorrida(s) e a(s) etapa(s)subsequente(s) que dela(s) dependa(m) são pontuadas com zero pontos.

14. Apresentação de cálculos desnecessários que evidenciam a não identificação da grandeza cujo cálculo foi solicitado.

A última etapa prevista nos critérios específicos de classificação é pontuada com zero pontos..

15. Apresentação de valores calculados com arredondamentos incorretos ou com um número incorreto de algarismos significativos.

A apresentação desses valores não implica, por si só, qualquer desvalorização. Constituem exceção situações decorrentes da resolução de itens de natureza experimental e situações em que haja uma instrução explícita relativa a arredondamentos ou a algarismos significativo.

MATERIAL AUTORIZADO

Utilizar apenas caneta ou esferográfica de tinta azul ou preta.

É interdito o uso de «esferográfica-lápis» e de corretor.

Máquina de calcular gráfica.