Los átomos del mismo elemento pueden tener diferentes números de neutrones. Estas diferentes versiones del elemento se denominan isótopos. Si bien los átomos son cruciales para comprender la química, no se pueden ver a simple vista. Los estudiantes de secundaria necesitan métodos concretos para involucrarlos en el aprendizaje de los isótopos y la estructura atómica. Las actividades prácticas en las que manipulan cosas físicas, dibujan y crean sus propios gráficos pueden mejorar comprensión mientras atrae a los estudiantes que son aprendices visuales, y aquellos que procesan el conocimiento al captar y tocar elementos.
Modelos con Cuentas
Una forma en que un estudiante puede ver el mundo invisible de los átomos es hacer un modelo con algo tangible. Haga que los estudiantes creen modelos de diferentes isótopos usando un juego de cuentas azules y blancas. Primero, pídales que creen un modelo de un átomo neutro. Debido a que el átomo neutro tiene la misma cantidad de electrones que de protones, el modelo tendrá la misma cantidad de perlas azules que de perlas blancas. Después de esta sencilla actividad, los estudiantes deben hacer modelos de varios isótopos diferentes del mismo elemento. Por ejemplo, Carbon-12, Carbon-13, Carbon-14.
Modelos de dibujo
Mientras que a algunos estudiantes les gusta manipular objetos sólidos, otros prefieren dibujar. Haga que los estudiantes dibujen diferentes isótopos del mismo elemento con bolígrafos o marcadores. Repita los ejemplos anteriores, pero en este ejercicio, haga que los estudiantes dibujen la estructura. Utilice tinta roja para los protones y tinta negra para los electrones.
Crear un gráfico
Si bien completar gráficos y hojas de trabajo es común en las clases de la escuela secundaria, no es realmente práctico sin que el estudiante cree el gráfico. Indique a los estudiantes que creen una tabla con los siguientes títulos: Elemento, Número de protones, Número de neutrones, Masa atómica, Número atómico. Asígneles carbono-12, carbono-13, carbono-14, cloro-35, cloro-37. Para estimular la independencia y la imaginación de los estudiantes, dígales que elijan otro elemento y graben sus isótopos.
Desintegración radioactiva
La vida media de los M&M es una actividad que ilustra el concepto de desintegración radiactiva. Ponga 200 M & Ms en una caja de zapatos con los lados con letras hacia arriba. Cubre la caja y agítala durante tres segundos. Esto representa un intervalo de tiempo. Quite la cubierta y elimine los átomos descompuestos, los que tienen la letra hacia abajo. Escribe el número de átomos restantes y en descomposición en una hoja de datos. Repite este proceso hasta que todos los átomos se hayan desintegrado o hasta que hayas agitado la caja 10 veces o 30 segundos. Registre los números en cada intervalo de tiempo. Empiece de nuevo con una segunda prueba de este experimento. Sume los números de cada intervalo de las dos pruebas y calcule el promedio. Si el modelo funcionara perfectamente, vería desaparecer la mitad de los caramelos en cada intervalo. Tome el número de vidas medias que ocurren durante 12 segundos de este experimento. Son cuatro vidas medias. Divida 200 entre 1/2 cuatro veces. El resultado es el dividendo de 12,5. Después de cuatro vidas medias, solo quedan de 12 a 13 átomos. Este cálculo debe estar cerca de los números que encuentre en su experimento.