É notória a dificuldade dos alunos do Ensino Médio em reconhecer os fenômenos químicos em sua rotina. Um dos fatores geralmente apontados para isso é a falta ou a deficiência da associação do conteúdo de química com seus contextos sociais. A contextualização por meio de temas sociais – conhecidos como “Temas Geradores” ou “Temas Químicos Sociais” – é de grande importância, proporcionando uma aprendizagem com maior significado, pois permite a problematização e a análise de fenômenos da realidade com base nos conceitos químicos, podendo relacionar-se com outras disciplinas. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é propor uma metodologia de ensino de propriedades físico-químicas de compostos orgânicos para o terceiro ano do Ensino Médio, com base na química dos agrotóxicos e, assim, estimular o pensamento crítico dos alunos em relação aos usos, riscos e benefícios desses produtos. A pesquisa foi realizada no segundo semestre de 2019, numa escola pública localizada em Seropédica/RJ, e utilizou como intervenções didáticas questionários, roda de conversa e aula teórica, todos voltados para a verificação dos conhecimentos prévios e/ou adquiridos ou reformulados a partir da metodologia aplicada. Os resultados obtidos na pesquisa apontam que os alunos têm dificuldade em reconhecer, na química, uma ferramenta para entender e explicar fenômenos do cotidiano. As intervenções se mostraram relevantes porque apresentaram informações até então desconhecidas ou incompletas para os alunos, como o uso urbano dos agrotóxicos, e possibilitaram a compreensão dos usos e riscos desses produtos a partir de um ponto de vista das propriedades dos compostos orgânicos.