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3ª SEQUÊNCIA
DIDÁTICA – CIÊNCIAS |
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Tema Inter curricular:
Sustentabilidade no seu sentido mais
significativo: “Amor a vida, por todas as formas de vida e para vida” |
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Subtema: Por uma Matéria
mais sustentável |
Unidade
Temática:
Matéria e Energia |
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Objetos
de Conhecimento: Átomos;
Modelos atômicos; Eletrosfera em camadas; Elementos Químicos. |
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Ano: 9º Período: 17/04 a 05/05 Nº de Aulas: 09 |
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HABILIDADES |
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(EF09CI03)
Identificar modelos que descrevem a estrutura da matéria (constituição do
átomo e composição de moléculas simples) e reconhecer sua evolução
histórica.( essa habilidade não será trabalhada por completo) (EF09CI01) Investigar as mudanças de
estado físico da matéria e explicar essas transformações com base no modelo
de constituição submicroscópica. |
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OBJETIVOS
ESPECÍFICOS |
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Compreender
que os modelos são ferramentas utilizadas pelos cientistas para representar e
explicar objetos, sistemas, fenômenos, etc. da realidade. Compreender o
processo de evolução dos modelos atômicos e suas aplicações. Compreender como
e porque ocorre a distribuição eletrônica. Entender o que é massa atômica,
bem como as fórmulas para encontrar valores de massa e nêutrons. |
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ETAPAS DA AULA / METODOLOGIA |
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AULA 01 TEMA: Por uma
matéria mais sustentável Etapa 01: Para início
de conversa (15 min) Para iniciar os estudos, propor aos
estudantes a leitura do texto “Menos Poluição: Nanocatalisador criado na
UFRGS elimina compostos aromáticos do petróleo” disponível no link a seguir https://revistapesquisa.fapesp.br/menos-poluicao/ Trata-se de uma reportagem que evidencia a
importância da Ciência para diminuir os impactos da poluição. Uma nova
forma de retirar compostos do petróleo que poluem o ambiente. A
nanotecnologia, um campo emergente da pesquisa mundial, no qual se trabalha
átomo por átomo. Isso deixa claro o quão é importante o estudo do átomo. Antes da leitura
que poderá ser feita de forma coletiva a partir de cópias digitadas da
reportagem, é importante fazer a sensibilização. Utilize os questionamentos
abaixo para isso. 1.
Já ouviram falar
em nanotecnologia? O que acham que seja? 2.
Conhecem algo a
respeito do átomo? 3.
“Por uma matéria
mais sustentável” esse é o subtema de nossa relação de aulas para este mês.
Mas o que você sabe sobre o termo sustentável e matéria, qual o significado
desse subtema? 4.
Existe relação
entre a matéria e o átomo? Etapa 02:
Interpretando o que lemos (20min) Após a leitura do texto oralmente,
promova uma breve discussão para facilitar a interpretação escrita. Coloque
as questões na lousa e peça para copiarem no caderno seguida da resolução. Essa
atividade poderá ser realizada em grupo, porém, todos deverão registrá-la no
caderno. Interpretando
o que lemos 1. A nanotecnologia oferece a
perspectiva de grandes avanços que permitam melhorar a qualidade de vida e
ajudar a preservar o meio ambiente. Entretanto, como qualquer área da
tecnologia que faz uso intensivo de novos materiais e substâncias químicas,
ela traz consigo alguns riscos ao meio ambiente e à saúde humana. a. Defina nanotecnologia: b. Qual o beneficio da nanotecnologia
fica explicito no texto? 2. A noticia descrita na letra b do item
1, deixa evidente que nós seres humanos também seremos beneficiados. De que
forma? Cite ao menos 3 situações. 3. Encontre no texto o conceito de
catálise. 4. Os nanocatalisadores recém-formulados
no Laboratório de Catálise Molecular da UFRGS são grupos de partículas com
cerca de 300 átomos de irídio. a. Pesquise no texto a definição de
irídio. b. Retire do texto outros elementos
químicos que aparecem. Etapa 03:
Correção da Atividade (15 min) Aproveite o momento para mostrar a
importância da Ciência e dos cientistas em nossas vidas, comente um pouco
mais sobre o termo “Matéria Sustentável”, relembre o conceito de matéria e já
relacione ao átomo. Tire dúvidas nesta etapa, sobre o texto lido. AULA
02 Tema: Modelo de
Matéria Etapa 04: Levantamento de conhecimentos prévios-
Experimento (25 min) A primeira
aula sobre modelo atômico será uma aula prática. O objetivo da aula é que os
alunos entendam o conceito de modelo. Os modelos são ferramentas utilizadas
pelos cientistas para representar e explicar objetos, sistemas, fenômenos,
entre outros, da realidade. Os alunos
deverão ser divididos em grupos de no máximo 4 pessoas. Cada grupo receberá
uma caixa fechada (que não poderá ser aberta). Dentro da caixa, deverão
conter 10 objetos diferentes entre si (exemplos: bola de gude, lápis,
borracha, embalagem de bala, clipe, caneta, etc.). Os objetos das caixas não
precisam ser necessariamente iguais entre si. A prática será dividida em 3
momentos, sendo que em cada etapa, um novo órgão do sentido será adicionado e
mais informações sobre o conteúdo da caixa poderão ser avaliadas. 1º
momento: os
alunos deverão tentar adivinhar o conteúdo da caixa sabendo apenas a sua
massa, segurando-a nas mãos e pelo som, através da movimentação da caixa.
Todas as hipóteses deverão ser anotadas em papel, com o maior número de
detalhes possível. 2º
momento: os
alunos poderão usar o tato, deve-se abrir uma pequena fresta na caixa, de
modo que caiba apenas a mão. Com a utilização do tato, espera-se que os
alunos obtenham mais detalhes a respeito dos objetos que estão na caixa. Tudo
deve ser anotado, novamente com o maior número de detalhes possível. 3º
momento: os
alunos poderão abrir a caixa, e usar a visão, e deverão anotar tudo o que
veem, e também comparar com os resultados da 1ª e 2ª momento. Etapa
05: Concluindo o que Experimentou (10 min) Finalizado o experimento, o professor deverá
instigar os alunos a refletir sobre como a união dos sentidos, audição, tato
e visão, pode influenciar na elaboração de um modelo mais fidedigno da realidade. Etapa
04: Questão disparadora (15 min) Alguém já o viu átomo? Como é possível propor um
modelo fiel de uma realidade desconhecida? É necessário fazer uma correlação
com a prática da caixa. Para isso, diga que os alunos se basearam em
evidências para compreender os objetos presentes no interior da caixa
(evidências, essas, percebidas pelo tato, pela audição, e por fim, pela
visão). No caso dos cientistas, as evidências podem ser percebidas por
experimentações, observações, etc. AULA
03 Tema: Modelos
Atômicos Etapa 04: Levantamento de conhecimentos prévios (15
min) Ao
iniciar a aula o docente questionará os discentes com as seguintes perguntas:
“Vocês já pararam para pensar do que é constituído tudo que nos rodeia? O
celular? O quadro branco?” Em
seguida os alunos deverão refletir a respeito do tema e o professor poderá
mediar algumas ideias que possam surgir durante a aula, instigando os alunos
a uma resposta, relativamente coerente. Continue investigando o conhecimento
dos alunos com os questionamentos abaixo: 1- O que é um modelo? 2- Para que são os modelos? 3- O que é modelo atômico? Acolha as respostas dos alunos sem se
preocupar com os acertos referente aos conceitos, porque ao longo das aulas o
aluno perceberá os equívocos trazidos por ele e aprenderá de forma correta. ●
Modelos
Atômicos são os aspectos estruturais dos átomos que foram apresentados por
cientistas na tentativa de explicar o átomo e a sua composição. Etapa 05: Sistematizando o conhecimento (25 min) Neste
momento o professor(a) informará ao aluno que na Grécia antiga existiram duas
principais escolas que tentaram responder a mesma pergunta. Posteriormente,
essas escolas ficaram conhecidas como naturalistas e atomistas. O
professor dará início a explicação pela escola naturalista, no decorrer da
aula escrever no quadro as palavras novas e explicar seus significados,
principalmente as palavras-chave, como: átomo, matéria, Leucipo, Demócrito,
entre outras que o professor considerar necessário (página 86 do livro
didático). Fazer
uma breve retrospectiva do objeto de conhecimento que já foi visto
anteriormente sobre a matéria, suas propriedades e seus estados físicos.
Focar, principalmente, nas características submicroscópicas de cada estado
físico e como ocorrem as mudanças de estado de agregação de partículas. A
partir deste momento, questionar os alunos: “Mas afinal, o que são essas
partículas? Do que a matéria é constituída?”. Com todas as informações
colhidas dessa discussão construir com os alunos o conceito de átomos através
da desconstrução do conceito de substância (utilizar a página 86 e 87 do
livro didático Inspire Ciências como suporte. Leia as Orientações Didáticas)
e aproveitar o momento para discorrer sobre os modelos atômicos. SUBSTÂNCIA
---> MOLÉCULA (fórmula química) ---> ÁTOMO (elementos químicos) Etapa 06: Mão na
Massa I (10min) Ao fim da aula, o professor
aplicará uma atividade em que os alunos deverão preencher as lacunas com as
respostas corretas a respeito das características principais de cada linha de
pensamento filosófico. Atividade
disponível no link a seguir: MATERIAL DE APOIO AULA 02 AULA 04 TEMA: Átomos Etapa 08: Aula
expositiva dialogada (30 min) Ao iniciar esta
etapa o professor deverá retomar o conteúdo da aula anterior, de maneira
clara e objetiva, relatar que a teoria dos atomistas foi negada pela Igreja,
durante a idade Média, aceitando a teoria dos naturalistas, e somente no
Renascimento a teoria atômica volta a ter força. Em seguida o
professor apresenta a Lei de Lavoisier, fazendo relações com reações e a
conservação da massa com ênfase na famosa frase “Na natureza nada se cria,
nada se perde, tudo se transforma”, demonstrando a conservação da massa, nas
reações químicas. Logo após o
professor pode explicar a respeito da Lei de Proust que basicamente se
simplifica em uma única frase: "Uma determinada substância pura contém
sempre os mesmos elementos combinados na mesma proporção em massa,
independente da sua origem”. Destacar que,
para cada reação química, a massa do produto é igual à soma da massa dos
reagentes, o que vai ao encontro com a Lei de Lavoisier. E as massas dos reagentes e dos produtos
que participam de uma reação podem ser diferentes, mas as relações entre elas
são sempre constantes, Lei de Proust. Essas leis e teorias foram utilizadas
como fundamento para a teoria atômica de Dalton, e dar continuidade explanando
sobre os demais modelos atômicos. Para esta aula,
o professor pode usar as páginas 87 a 89 do livro didático Inspire Ciências,
projetar as imagens e a aula dos Modelos Atômicos em slides ou imagens
levadas para sala para melhor compreensão do aluno. Explicar também a “estrutura atômica”, com as
partículas que compõem um átomo e quais são suas características. Utilizar o simulador interativo https://phet.colorado.edu/sims/html/build-anatom/latest/build-an-atom_pt_BR.html
e deixar os alunos livres para
explorarem o recurso e tirar suas conclusões. Espera-se que eles
percebam que o número de prótons é o responsável por definir os elementos, o
número de nêutrons interfere na massa e que o número de elétrons interfere na
carga elétrica. Dar alguns exemplos para os alunos. Em seguida, mostrar aos
alunos que átomos podem apresentar semelhanças, seja entre átomos de um mesmo
elemento ou entre elementos diferentes, essas semelhanças podem ocorrer no
número de prótons, nêutrons, massa e elétrons. Etapa 09: Mão na
massa I (20min) Nessa etapa, o professor desafiará o
aluno a construir em duplas o mapa mental dos modelos atômicos através da
reprodução da aula assistida. Disponibilizar as imagens dos modelos atômicos
e os nomes dos pesquisadores para os alunos e os mesmos registraram as
principais características de cada modelo. Nesse momento o professor terá a
oportunidade de ver como os alunos acolheram o conteúdo. AULA
05 TEMA: Modelos
Atômicos Etapa 10:Vamos
viajar no tempo agora (10 min) Vamos viajar no tempo agora, mas não
sozinhos, com seus amigos de classe, para isso vamos dividir a sala em quatro
grupos. Com a ajuda de um computador, livros, revistas, etc. Cada grupo vai
viajar para épocas diferentes, para descobrir qual era a definição do Átomo
em cada época. Então, acomode-se e vamos descobrir para onde cada
um vai: GRUPO I: Este grupo vai
viajar para o ano de 1815 (DALTON) GRUPO II: Este Grupo vai
viajar para o ano de 1900 (THOMSON) GRUPO III: Este Grupo vai
viajar para o ano de 1911 (RUTHERFORD) GRUPO IV: Este Grupo vai
viajar para o ano de 1914 (BOHR) Instruções para
essa aula em anexo disponibilizado via WhatsApp. AULA 06 Tema: Modelos
atômicos Etapa 11:
Socialização do trabalho proposto na aula 05 etapa 10 (40 min) Neste momento, a leitura das cartas
começará, seguindo uma ordem cronológica,
ou seja, carta do grupo responsável pela teoria de Dalton,em seguida, a
leitura da carta do grupo correspondente à teoria atômica de J.J. Thomson, a
Teoría Rutherford e a a Teoría de Bohr
destacando as principais características de cada modelo, apresentando também os modelos construídos
por cada grupo. Obs: Cada grupo
terá 10 min para apresentar sua carta e modelo atômico comestível. Etapa 12: Revisando
o que Aprendeu (10 min) Neste momento o professor irá desenhar
na lousa (ou em slide) uma linha do
tempo dos modelos atômicos já estudados. Comece pelo modelo atômico de
Dalton, retomando as principais características vistas até aqui, acrescente
os demais modelos apresentados. Para
terminar a aula, deve-se mencionar que cerca de 20 anos depois, foi
descoberto que o átomo, além das cargas positivas e negativas, também tinha
partículas neutras, que foram chamadas de nêutrons; prótons e nêutrons ficam
localizados no núcleo do átomo e os elétrons realizam movimentos ao seu redor
(eletrosfera). Complete a linha do tempo, inserindo a data de 1913, data que
Bohr propôs seu modelo atômico, posteriormente conhecido como modelo de
Rutherford-Bohr.
AULA 07 TEMA:
Eletrosfera em Camadas Etapa 13: Aula
expositiva dialogada (30 min) Iniciar a aula questionando os alunos se
eles sabem como os fogos de artifício funcionam e porque como eles têm cores
diferentes. É provável que eles acreditem que seja devido à presença de algum
corante na sua composição. Explicar sobre as camadas eletrônicas e como é feita
a “distribuição eletrônica” e como isso pode influenciar para que um átomo
ganhe ou perca elétrons se tornando um íon. Aproveitar para relembrar aos
estudantes que os prótons: possuem carga elétrica positiva. Os nêutrons: não
possuem carga elétrica, essas duas partículas formam o núcleo atômico. Os
elétrons: possuem carga elétrica negativa e massa quase desprezível. Ficam
girando ao redor do núcleo, formando a eletrosfera lembrando o Sistema Solar.
Num átomo neutro, o número de prótons é sempre igual ao número de elétrons.
Cada tipo de átomo se refere a um determinado elemento químico. O elemento
químico é definido uma substância que não pode ser separada em componentes
mais simples usando técnicas químicas. A nível microscópico, é considerado um
conjunto de átomos com o mesmo número atômico, ou seja, mesmo número de
prótons. Sendo assim, tanto o número de massa (a soma do número de prótons e
nêutrons) quanto o número de nêutrons podem mudar, mas o número atômico, não.
Assim, todos os elementos químicos são compostos por átomos e todos os átomos
de um mesmo elemento são quimicamente iguais. Nas transformações químicas
(formação de novas substâncias com reação química) as transformações
acontecem ao nível dos elementos através de seus átomos, que reagem com
átomos de outros elementos, ocorrendo um rearranjo dos átomos para que novas
substâncias se formem. Professor, nessa
etapa, trabalhe as formulas para encontrar massa(A), neutros (N) e número
atômico (Z), porém, é necessário trabalhar bastante a distribuição
eletrônica, utilize a página 92 do livro didático Inspire Ciências 9º ano e o
material disponibilizado por WhatsApp. Etapa 14: Verificando
Aprendizagem (20 min) Solicite aos alunos que respondam às questões de 1 a 4
disponíveis na página 93 do livro Inspire Ciências 9º Ano. É necessário muita
orientação no decorrer da atividade, faça de forma bem detalhada e devagar,
acrescente a essa atividade os itens abaixo: Utilize as regras de distribuição eletrônica e
distribua os elétrons dos elementos: a) Lítio (Z=3) b) Argônio (Z=18) c) Bário ( Z=
56) d) Potássio (Z=19) e) Rubídio (Z= 37) f) Oxigênio ( Z=8) g) Neônio (Z=10) h) Polônio (
Z=84) Qual
o número atômico e o número de massa de um átomo constituído por 17 prótons,
18 nêutrons e 17 elétrons ?
Consulte a tabela periódica e diga de que elemento químico se trata. Determinar
o número de elétrons, o número de prótons e o número de massa de um átomo
(neutro) .Esse átomo tem número atômico 24 e apresenta 28 nêutrons em seu
núcleo. Faça um desenho que represente esse átomo. AULA
08 TEMA: Isótopos,
Isóbaros e Isótonos Etapa 15: Correção
da Atividade (20 min) Momento
de correção da atividade e o prof. aproveita para tirar possíveis dúvidas. Etapa 16:
Conhecendo um pouco mais (30 min) Nesta aula, a temática
envolve a distinção entre átomo e elemento químico e a relação deles com as
transformações da matéria. O professor fará uma aula expositiva dialogada.
Para trabalhar Isótopos,
Isóbaros e Isótonos, deverá anotar na lousa os exemplos e pedir aos
estudantes para observarem o que há de semelhante e diferente em cada grupo
de elementos, assim estarão construindo conceitos, a partir daí, coloquem os
nomes dos termos (Isótopos, Isóbaros e Isótonos), também abordará o tema íons.
O professor poderá usar como suporte as páginas 94 e 95 do livro didático e material
abaixo. Cada tipo de átomo se refere a um
determinado elemento químico. O elemento químico é definido como uma
substância que não pode ser separada em componentes mais simples usando
técnicas químicas. A nível microscópico, é considerado um conjunto de átomos
com o mesmo número atômico, ou seja, mesmo número de prótons. Sendo assim,
tanto o número de massa (a soma do número de prótons e nêutrons) quanto o
número de nêutrons podem mudar, mas o número atômico, não. Assim, todos os elementos químicos são
compostos por átomos e todos os átomos de um mesmo elemento são quimicamente
iguais. ISÓTOPOS, ISÓBAROS E ISÓTONOS Os átomos se assemelham entre si no que
diz respeito ao número de prótons (nº atômico), nêutrons e massa; a esta
propriedade chamamos de Semelhança Atômica. Vejamos como se classificam os
átomos de acordo com este princípio: Isótopos: átomos pertencentes a um mesmo
elemento químico, portanto possuem números atômicos (Z) iguais. Os isótopos
se diferenciam com relação ao número de massa, acompanhe os exemplos: O
elemento químico Magnésio (Mg) possui os seguintes isótopos: 12Mg24
12Mg25 12Mg26 . Os isótopos de
hidrogênio recebem nomenclatura própria, veja: 1H1 –
Hidrogênio comum, prótio, hidrogênio leve (A=1); 1H2 –
Deutério (A=2); 1H3 – Trítio (A=3). O hidrogênio comum
é o que encontramos em maior quantidade na natureza, está presente na
proporção de 99,9% em relação a seus isótopos. Isóbaros: esses átomos possuem o mesmo
número de massa (A), mas se diferem na numeração atômica (Z). Os elementos
Cálcio (Ca) e Argônio (Ar) são isóbaros. 18Ar40 e 20Ca40
. Isótonos: átomos com número de nêutrons
(n) iguais que se diferem pelo número atômico (Z) e de massa (A). Magnésio
(Mg) e Silício (Si) são exemplos de Isótonos. 12Mg26 e 14Si28
. Mg: N=A-P
N=26 – 12
N= 14 Si: N=A-P
N=28 – 14
N= 14 Utilize a apostila de Bauru, a partir da
página 30. Disponível no link abaixo: AULA 09 TEMA: Revisando
Átomo Etapa 17: Verificação
de aprendizagem (30 min) Passar a atividade na
lousa e solicitar aos alunos que transcrevam no caderno para resolução Exercícios
sobre Átomos
1 . O átomo é a menor
partícula que identifica um elemento químico. Ele possui duas partes, a
saber: uma delas é o núcleo, constituído por prótons e nêutrons, e a outra é
a região externa – a eletrosfera-, por onde circulam os elétrons. Alguns
experimentos permitiram a descoberta das características das partículas
constituintes do átomo. Em relação a essas características, indique a
alternativa correta.
a) prótons e elétrons
possuem massas iguais e cargas elétricas de sinais opostos.
b) entre as partículas
atômicas, os elétrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo.
c)
entre as partículas atômicas, os prótons e os nêutrons têm
maior massa e ocupam maior volume no átomo.
d)
entre as partículas atômicas, os prótons e os nêutrons têm
mais massa, mas ocupam um volume muito pequeno em relação ao volume total do
átomo.
2 – Dados os átomos de 92U238
e 83Bi210, o número total de partículas (prótons,
elétrons e nêutrons) existentes na somatória será: a) 641. b) 528. c) 623. d) 465. e) 496. 3) Responda: A)
Quais partículas constituem o átomo? ______________________ Resposta: prótons, elétrons e nêutrons B)
Que partículas constituem o núcleo do átomo? ________________________ Resposta: prótons e nêutrons C)
Que partículas constituem a eletrosfera do átomo ______________________ D)
No átomo, quais são as cargas positivas? ____________________________ E)
No átomo, quais são as cargas negativas? ____________________________ F)
Por que, quando à carga, todo átomo em seu estado natural é eletricamente
neutro? Resposta: porque quando no átomo há o mesmo número de prótons
(cargas positivas) e de elétrons (cargas negativas, ele está eletricamente
neutro. G)
O que é número atômico? ____________________ Resposta: número atômico é o mesmo que número de prótons. Na
tabela periódica ele geralmente aparece acima do símbolo do elemento. H)
Como se representa o número atômico? _________________________ Resposta:
é representado pela letra Z. I)
Qual a definição para elemento químico? _________________________ Recorra a
apostila de Bauru para continuar com a tarefa, reproduza os itens 3 (página
35), 4 ( página 36), primeiro item da página 40 e itens:1, 2 e 3 da página
43. Etapa 18:
Correção da Atividade (20 min) Corrigir a atividade na lousa para
esclarecer dúvidas surgidas durante a resolução. Elaboração: Cristiani,
Elane, Mary e Maxuell Coordenação e colaboração: Nilsilane. |
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RECURSOS:
(X) Livro didático; (X) Data show; ( ) Jornal; ( X ) Revista; (X) Vídeo;
( ) Microscópio; ( ) Computador; (X)
Jogos; (X ) Material pertinente ao
experimento; (X) Informativos; (
)Torso; ( ) Outros:______________________ |
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AVALIAÇÃO: ( ) Prova; ( ) Trabalho; (X)Resolução de
Exercícios/Livro páginas: (93) ( ) Seminários; (X) Apresentação oral; (X)
Observação do desempenho do grupo; ( ) Cartaz; (X) Debate; (X) Relatórios; ( ) Avaliação escrita; (X ) Avaliação da
participação; ( )Outros:___________________________________ |
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