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Universos
Ciências da Natureza 9
Ensino Fundamental | Anos finais | Ciências da Natureza | 9º ano
Fig. 1 (p. 1)
Organizadora: Edições SM
Obra coletiva concebida, desenvolvida e produzida por Edições SM.
Editora responsável: Lia Monguilhott Bezerra
Mestra em Ciências, área de concentração Botânica, pela Universidade de São Paulo (USP).
Bacharela e Licenciada em Ciências Biológicas pela USP.
Editora de livros didáticos.
Ana Fukui
Mestra em Ciências, área de concentração Ensino de Física, pela USP.
Licenciada em Física pela USP.
Atuou como professora em escolas das redes pública e particular de ensino.
São Paulo, 3ª edição 2015
Logotipo SM
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Universos – Ciências da Natureza 9
© Edições SM Ltda.
Todos os direitos reservados
Direção editorial Juliane Matsubara Barroso
Gerência editorial Roberta Lombardi Martins
Gerência de processos editoriais Marisa Iniesta Martin
Coordenação de área Lia Monguilhott Bezerra
Edição Murilo Tissoni Antunes, Luiz Alberto de Paula
Colaboração técnico-pedagógica Camila Lima Miranda, Evandro Fortes Rozentalski, Fabiana Asano, Luiz Alberto de Paula, Maria Luiza Linhares Dantas
Assistência administrativa editorial Alzira Aparecida Bertholim Meana, Camila Cunha, Flavia Casellato, Silvana Siqueira
Preparação e revisão Cláudia Rodrigues do Espírito Santo (Coord.), Ana Paula Ribeiro Migiyama, Berenice Baeder, Eliana Vila Nova de Souza, Eliane Santoro, Fátima Cezare Pasculli, Fernanda Oliveira Souza, Izilda de Oliveira Pereira, Nancy Helena Dias, Rosinei Aparecida Rodrigues Araújo, Sandra Regina Fernandes, Valéria Cristina Borsanelli, Vera Lúcia Rocha, Marco Aurélio Feltran (apoio de equipe)
Coordenação de design Erika Tiemi Yamauchi Asato
Coordenação de arte Ulisses Pires
Projeto gráfico Apis design integrado
Capa Erika Tiemi Yamauchi Asato e Apis design integrado sobre ilustração de Fernando Volken Togni
Edição de arte Fernando Fernandes, Vivian Dumelle
Editoração eletrônica Equipe SM, Estúdio Sintonia
Iconografia Josiane Laurentino (Coord.), Bianca Fanelli, Susan Eiko Diaz, Odete Pereira
Tratamento de imagem Marcelo Casaro
Fabricação Alexander Maeda
Impressão
=LOGO=ABDR=
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Fukui, Ana
Universos : ciências da natureza, 9º ano : anos finais : ensino fundamental / Ana Fukui ; organizadora Edições SM ; obra coletiva concebida, desenvolvida e produzida por Edições SM ; editora responsável Lia Monguilhott Bezerra. — 3. ed. — São Paulo : Edições SM, 2015. — (Universos)
Suplementado pelo manual do professor.
Bibliografia.
ISBN 978-85-418-0859-0 (aluno)
ISBN 978-85-418-0860-6 (professor)
1. Ciências (Ensino fundamental) I. Bezerra, Lia Monguilhott. II. Título. III. Série.
15-04004 CDD-372.35
Índices para catálogo sistemático: 1. Ciências : Ensino fundamental 372.35
3ª edição, 2015
Logotipo SM
Edições SM Ltda.
Rua Tenente Lycurgo Lopes da Cruz, 55
Água Branca 05036-120 São Paulo SP Brasil
Tel. 11 2111-7400
edicoessm@grupo-sm.com
www.edicoessm.com.br
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Apresentação
Por que estudar Ciências da Natureza?
O estudo das Ciências da Natureza nos ajuda a compreender os fenômenos naturais, a diversidade de animais e plantas, os ambientes, os planetas, o Universo. Nas aulas de Ciências da Natureza também pensamos como o ser humano tem transformado o mundo, como usamos o conhecimento para criar ferramentas, explorar recursos naturais, solucionar problemas...
É certo, portanto, que o saber científico e suas aplicações modificam nossa realidade, mas estudar Ciências significa também desenvolver um novo jeito de pensar sobre tudo o que nos cerca e sobre nós mesmos.
Praticar esse modo de pensamento vai ajudar você não apenas a desfrutar das inovações proporcionadas pela ciência – ou a lidar com as consequências (positivas ou negativas) dessas inovações –, mas também a interpretar e utilizar o conhecimento científico para fazer escolhas em sua vida. E, além de tudo, tornar você capaz de questionar o mundo à sua volta e buscar respostas.
A equipe
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Conheça seu livro
Fig. 1 (p. 4)
Abertura de unidade
O que você vai estudar
Apresenta os temas que serão estudados na unidade.
Começo de conversa
Atividades relacionadas à imagem de abertura que estimulam a reflexão e dão a oportunidade de contar o que já se sabe sobre os temas da unidade.
Fig. 2 (p. 4)
Para investigar
Atividades práticas ou de pesquisa que desenvolvem habilidades de investigação e estimulam o estudo da unidade.
Desenvolvimento do conteúdo
Os conceitos são apresentados de modo elaborado. As imagens facilitam o entendimento do conteúdo.
Fig. 3 (p. 4)
Para aplicar
Atividades práticas ou teóricas que estimulam a aplicação dos conhecimentos apresentados na unidade.
Para saber mais
Complementa as informações do texto, apresentando curiosidades ou mais detalhes de um tema relevante.
Fig. 4 (p. 4)
Na estante e Na web
Indicam livros e sites sobre o assunto.
Para refletir
Propõe discussões sobre temas ligados ao meio ambiente, à saúde, à cidadania, entre outros.
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Fig. 1 (p. 5)
Roteiro
Atividades que ajudam a compreender e a sistematizar o conteúdo estudado. Em geral, envolve alguma produção escrita ou gráfica.
Glossário
Define termos que podem não fazer parte do repertório do aluno e são necessários ao entendimento do texto.
Fig. 2 (p. 5)
Ciência dinâmica
Textos e atividades que promovem uma reflexão sobre o caráter mutável das explicações científicas e a importância da discussão de ideias para desenvolver o conhecimento humano.
Fig. 3 (p. 5)
Atividades
Reúne questões que auxiliam a compreensão do conteúdo do capítulo e suas aplicações em diversas situações.
Fig. 4 (p. 5)
Prática de Ciências
Atividades práticas, como experimentos, construções de modelos, pesquisas, estudo de meio, entre outras. As questões propostas promovem reflexões e debates.
Fig. 5 (p. 5)
Conexão em Ciências
Atividades que relacionam os conteúdos dos capítulos que formam a unidade. Nessa seção, também são apresentados textos de circulação social que se relacionam com o conteúdo da unidade.
Fig. 6 (p. 5)
Projeto
Proposta de trabalho em grupo que envolve a comunidade escolar e as famílias.
Fig. 7 (p. 5)
Para visitar
Sugestões de locais para aprender ciências fora da escola.
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Sumário
1 O estudo da matéria 8
Para investigar: Adulteração do leite 10
1 Propriedades dos materiais 12
• Propriedades específicas e gerais 13
Ciência dinâmica: A padronização de medidas 16
Prática de Ciências: Construção de um densímetro 21
• Sistema Internacional de medidas 25
Atividades 26
2 Substâncias e misturas 28
• Composição dos materiais 29
• Misturas homogêneas e heterogêneas 30
Prática de Ciências: Aquecimento de substâncias e misturas 32
• Separação de misturas 33
Prática de Ciências: Montagem de um filtro de areia 38
Atividades 39
3 As transformações da matéria 40
• Transformações químicas e físicas 41
• Evidências de transformação química 42
• Sistemas 44
• Representação das transformações 44
• Lei da conservação das massas 45
• Lei das proporções definidas 46
Atividades 47
Conexão em Ciências 48
Projeto
Um país com menos nicotina 52
Fig. 1 (p. 6)
Ktphotog/Dreamstime.com/ID/BR
2 A estrutura da matéria 54
Para investigar: O uso de modelos nas ciências 56
4 Átomos e modelos 58
• As primeiras ideias sobre a constituição da matéria 59
• Dalton e a teoria atômica 60
Ciência dinâmica: A representação das substâncias 62
• O modelo atômico de Thomson 64
• A formulação de um novo modelo atômico 65
• O modelo de Bohr-Rutherford 67
• Estados físicos e modelos 69
• Ligações químicas 70
Prática de Ciências: Construindo modelos 72
Atividades 73
5 A organização dos elementos 74
• Classificação dos elementos químicos 75
• Número atômico e número de massa 76
• A Tabela Periódica 78
Atividades 80
6 As reações químicas 82
• Representação das substâncias 83
• Representação das reações químicas 84
• Grupos da Tabela Periódica 86
• Classificação das reações 88
• Velocidade das reações 89
Prática de Ciências: A velocidade das reações químicas 91
Atividades 92
7 Classificação das substâncias 94
• Algumas formas de classificação de substâncias 95
Atividades 101
Conexão em Ciências 102
Fig. 2 (p. 6)
Sérgio Dotta Jr./ID/BR
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3 Movimento, força e trabalho 106
Para investigar: Construção de um balão-foguete 108
8 Movimento 110
• Referencial e posição 111
• Distância percorrida e deslocamento 112
• Velocidade média 113
Ciência dinâmica: Referencial e nossa visão do Universo 114
• Aceleração 116
• Tipos de movimento 117
Prática de Ciências: Estudo de movimento 118
Atividades 121
9 Leis de Newton, trabalho e máquinas simples 122
• As leis de Newton 123
Prática de Ciências: O objeto que cai dentro do copo 125
Peças de dama empilhadas 125
• Outros tipos de força 130
Atividades 132
• Trabalho de uma força 133
Atividades 137
Conexão em Ciências 138
4 Energia 142
Para investigar: A energia elétrica em nosso dia a dia 144
10 Energia e suas manifestações 146
• A origem da energia 147
• Propriedades da energia 147
• Alguns tipos de energia 148
• Energia cinética 148
• Energia potencial 149
• Energia mecânica 150
Atividades 151
11 Calor e energia térmica 152
• O que é temperatura 153
• Equilíbrio térmico e calor 154
• Transferência de calor: condução, convecção e irradiação 154
• Escalas termométricas 157
• Dilatação e contração 158
Ciência dinâmica: O que é o calor? 160
• Isolantes e condutores térmicos 162
• Máquinas térmicas 163
• Quantidade de calor e capacidade térmica 165
Atividades 166
12 Eletricidade e magnetismo 168
• Carga elétrica 169
Prática de Ciências: Construção de um eletroscópio de folhas 172
• Circuito elétrico 174
• Componentes diversos de circuito elétrico 175
Prática de Ciências: Circuitos elétricos 179
• Fontes de energia 180
• Cenário brasileiro de energia 184
Atividades 185
• Magnetismo 186
Atividades 188
Conexão em Ciências 189
Projeto
Blog de divulgação científica 192
5 Ondas 194
Para investigar: Construção de instrumentos musicais 196
13 Ondas e som 198
• Ondas 199
Atividades 202
• Ondas sonoras 203
• Equipamentos e sons 204
Prática de Ciências: Geração e caracterização de ondas mecânicas 207
Atividades 209
14 Ondas e luz 210
• O espectro eletromagnético 211
• A luz 212
Ciência dinâmica: Natureza da luz 216
Prática de Ciências: Aplicação dos princípios de propagação da luz 218
• Lentes esféricas 220
• Distúrbios da visão humana 221
Atividades 222
• Outras ondas eletromagnéticas 223
Atividades 229
Conexão em Ciências 230
Para visitar 234
Referências bibliográficas 239
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UNIDADE 1 - O estudo da matéria
O que você vai estudar
• As propriedades dos materiais
• Substâncias e misturas
• Separação de misturas
• Transformações da matéria
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Começo de conversa
É difícil imaginar que um animal como o ser humano possa ter algo em comum com o ar, a água ou a bicicleta, por exemplo. No entanto, todos os seres vivos compartilham ao menos uma característica com os objetos que os rodeiam: são constituídos de matéria.
Podemos considerar matéria tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço. Até mesmo o ar, que não vemos, é formado por matéria, assim como o Sol e as demais estrelas e os planetas. A matéria não está apenas ao nosso redor: ela também compõe nosso corpo.
Fig. 1 (p. 9)
O que há em comum entre os objetos da fotografia? (Ciclista atravessando ponte sobre o rio Tietê em São Paulo, SP, 2014).
Ed Viggiani/Pulsar Imagens
1. De que material é feita a camiseta da pessoa que aparece na fotografia?
2. Para você, qual é a importância de se estudar a matéria?
3. O texto acima destaca que o ar, mesmo sendo invisível a olho nu, é formado por matéria. Qual é a composição do ar?
4. Que características você usaria para descrever o metal? E o material usado nas vestimentas da pessoa que aparece na foto?
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Para investigar
Adulteração do leite
Fig. 1 (p. 10)
O Ministério Público do Rio Grande do Sul desencadeou na manhã desta quarta-feira (08/05/2013) a Operação Leite Compensado, que investiga a adulteração de leite no estado. De acordo com a investigação, os fraudadores misturavam água e ureia ao produto para aumentar o rendimento.
Fonte: Tatiana Lopes. Portal G1. Disponível em:
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