Atomi istog elementa mogu imati različit broj neutrona. Te različite verzije elementa nazivaju se izotopima. Iako su atomi presudni za razumijevanje kemije, oni se ne mogu vidjeti golim okom. Srednjoškolci trebaju konkretne metode kako bi ih se angažiralo u učenju o izotopima i atomskoj strukturi. Praktične aktivnosti u kojima manipuliraju fizičkim stvarima, crtaju i izrađuju vlastite karte mogu se poboljšati razumijevanje dok uvlače učenike koji su vizualni učenici i one koji znanje obrađuju podižući i dodirivanje predmeta.
Modeli s perlicama
Jedan od načina da student vidi nevidljivi svijet atoma jest izrada modela s nečim opipljivim. Neka učenici stvore modele različitih izotopa pomoću skupa plavih i bijelih perli. Prvo, neka stvore model neutralnog atoma. Budući da neutralni atom ima jednak broj elektrona kao i protoni, model će imati jednak broj plavih zrna kao i bijele kuglice. Nakon ove jednostavne aktivnosti, učenici bi trebali izraditi modele više različitih izotopa istog elementa. Na primjer, Carbon-12, Carbon-13, Carbon-14.
Modeli crtanja
Dok neki učenici vole manipulirati čvrstim predmetima, drugi više vole crtanje. Neka učenici olovkama ili flomasterima crtaju različite izotope istog elementa. Ponovite gornje primjere, ali u ovoj vježbi neka učenici nacrtaju strukturu. Koristite crvenu tintu za protone, a crnu za elektrone.
Izrada grafikona
Iako je popunjavanje grafikona i radnih listova uobičajeno u razredima srednjih škola, to zapravo nije praktično, a da učenik ne stvori grafikon. Uputite učenike da naprave grafikon sa sljedećim naslovima: Element, Broj protona, Broj neutrona, Atomska masa, Atomski broj. Dodijelite im ugljik-12, ugljik-13, ugljik-14, klor-35, klor-37. Da biste potaknuli neovisnost i maštu učenika, recite im da odaberu drugi element i ucrtaju njegove izotope.
Radioaktivni raspad
Poluživot M&M-a aktivnost je koja ilustrira koncept radioaktivnog raspada. Stavite 200 M & M-a u kutiju za cipele s ispisanim stranama prema gore. Pokrijte kutiju i tresite je tri sekunde. To predstavlja jedan vremenski interval. Skinite poklopac i uklonite raspadnute atome - one koji imaju označenu stranu prema dolje. Zapišite broj preostalih i raspadnutih atoma na podatkovni list. Ponavljajte ovaj postupak sve dok svi atomi ne propadnu ili dok kutiju ne protresete 10 puta ili 30 sekundi. Bilježite brojeve u svakom vremenskom intervalu. Započnite s drugim pokusom ovog eksperimenta. Dodajte brojeve iz svakog intervala iz dva ispitivanja i izračunajte prosjek. Kad bi model savršeno funkcionirao, vidjeli biste da pola bombona nestaje svaki interval. Uzmite broj poluvrijeme koje nastaju tijekom 12 sekundi ovog eksperimenta. Ovo su četiri poluvijeka. Podijelite 200 sa 1/2 četiri puta. Rezultat je dividenda od 12,5. Nakon četiri poluvremena preostalo je samo 12 do 13 atoma. Ovaj izračun trebao bi biti blizu brojevima koje nađete u eksperimentu.