Praktilised tegevused keskkooli isotoopide õpetamiseks

Sama elemendi aatomitel võib olla erinev neutronite arv. Nendele erinevatele elemendi versioonidele viidatakse kui isotoopidele. Kuigi aatomid on keemia mõistmisel üliolulised, ei saa neid palja silmaga näha. Keskkooliõpilased vajavad konkreetseid meetodeid, et neid isotoopide ja aatomistruktuuri tundmaõppimiseks. Parandada võivad praktilised tegevused, kus nad manipuleerivad füüsiliste asjadega, joonistavad ja loovad omaenda graafikuid mõistmine, tõmmates samal ajal õppijaid, kes on visuaalselt õppivad, ja neid, kes töötlevad teadmisi üles tõstes ja puudutavaid esemeid.

Üks viis, kuidas õpilane saab nägemata aatomite maailma näha, on teha mudel millegi käega katsutavaga. Paluge õpilastel luua sinistest helmestest ja valgetest helmestest erinevate isotoopide mudelid. Esiteks laske neil luua neutraalse aatomi mudel. Kuna neutraalsel aatomil on sama palju elektrone kui prootonitel, on mudelil sama palju siniseid helmeid kui valgetel helmestel. Pärast seda lihtsat tegevust peaksid õpilased tegema mudeleid paljudest sama elemendi erinevatest isotoopidest. Näiteks süsinik-12, süsinik-13, süsinik-14.

Kui mõnele õpilasele meeldib tahkete esemetega manipuleerimine, siis teised eelistavad joonistamist. Las õpilased joonistavad sama elemendi erinevaid isotoope pliiatsite või markeritega. Korrake ülaltoodud näiteid, kuid laske sellel harjutusel õpilastel üles joonistada struktuur. Kasutage prootonite jaoks punast tinti ja elektronide jaoks musta tinti.

Kuigi graafikute ja töölehtede täitmine on keskkooliklassides tavaline, pole see tegelikult käepärast, kui õpilane diagrammi ei loo. Tehke õpilastele ülesandeks luua diagramm järgmiste pealkirjadega: element, prootonite arv, neutronite arv, aatomimass, aatomnumber. Määrake neile süsinik-12, süsinik-13, süsinik-14, kloor-35, kloor-37. Õpilaste iseseisvuse ja kujutlusvõime ergutamiseks paluge neil valida mõni teine ​​element ja joonistada selle isotoopid.

M & Ms poolväärtusaeg on tegevus, mis illustreerib radioaktiivse lagunemise mõistet. Pange 200 M & Ms kingakarpi, tähtedega pooled ülespoole. Katke karp ja raputage seda kolm sekundit. See tähistab ühte ajaintervalli. Võtke kate maha ja eemaldage lagunenud aatomid - need, millel on tähtpind allpool. Kirjutage andmelehele järelejäänud ja lagunenud aatomite arv. Korrake seda protsessi seni, kuni kõik aatomid on lagunenud või kuni olete kasti raputanud 10 korda või 30 sekundit. Salvestage numbrid iga ajaintervalli järel. Alustage selle katse teisest proovist. Lisage kahe katse iga intervalli arvud ja arvutage keskmine. Kui mudel töötaks ideaalselt, näeksite, et pool kommidest kaob iga intervalliga. Võtke selle katse 12 sekundi jooksul esinevate poolestusaegade arv. See on neli poolestusaega. Jagage 200 neli korda neli korda. Tulemuseks on dividend 12,5. Nelja poolväärtusaja järel on järele jäänud vaid 12–13 aatomit. See arvutus peaks olema lähedane arvudele, mille leiate katses.