Esta dissertação apresenta uma proposta metodológica para o ensino de conteúdos de Cinética Química aliados aos princípios da Educação Ambiental, dirigida às aulas de Química do ensino médio; a sequência didática envolve a equação de autodepuração da água segundo Streeter e Phelps e foi desenvolvida com base na teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel. A sequência didática envolveu as seguintes etapas: aplicação de um questionário inicial para investigar as concepções prévias dos alunos, aula demonstrativa sobre os efeitos da temperatura e da superfície de contato na rapidez das reações químicas, aulas teóricas sobre as equações cinéticas e ordens de reação, aula na sala de tecnologia que revisou os conteúdos trabalhados relacionando-os com a equação de <i>Streeter-Phelps</i>, determinação de oxigênio dissolvido pelo método de <i>Wincler</i> e sua relação com a autodepuração e, finalmente, a avaliação por meio de provas escritas e relatórios da aula prática. A proposta foi aplicada em uma classe do segundo ano da rede estadual de ensino da cidade de Campo Grande-MS composta por 31 estudantes. A avaliação da sequência didática seguiu a metodologia da pesquisa qualitativa – evidenciaram-se, como aspectos positivos, a motivação dos estudantes no desenvolvimento das atividades e o incremento na capacidade deles se expressarem em relação aos problemas de poluição de recursos hídricos. A avaliação das provas escritas indicou que houve, no mínimo, aprendizagem mecânica dos conceitos de cinética e a dos relatórios mostrou evidências de aprendizagem significativa em pelo menos um dos grupos.