Gyakorlati tevékenységek a középiskolai izotópok oktatásához

Ugyanazon elem atomjainak száma eltérő lehet. Az elem ezen változatait izotópoknak nevezik. Míg az atomok döntő fontosságúak a kémia megértésében, szabad szemmel nem láthatók. A középiskolásoknak konkrét módszerekre van szükségük ahhoz, hogy elkötelezzék magukat az izotópok és az atomszerkezet megismerésében. Javulhatnak azok a gyakorlati tevékenységek, amelyek fizikai dolgokat manipulálnak, rajzolnak és saját diagramokat készítenek a megértés, miközben vonzza a vizuálisan tanuló tanulókat, és azokat, akik az ismereteket felveszik és megható tárgyak.

Az egyik módja annak, hogy a hallgató megismerhesse az atomok láthatatlan világát, az, ha modellt készít valami kézzel foghatóval. A tanulók készítsenek különböző izotópok modelljét kék és fehér gyöngyök felhasználásával. Először hozza létre egy semleges atom modelljét. Mivel a semleges atomnak ugyanannyi elektronja van, mint a protonoknak, a modellnek ugyanannyi kék gyöngye lesz, mint a fehér gyöngyöknek. Ezt az egyszerű tevékenységet követően a tanulóknak ugyanazon elem számos különböző izotópjáról kell modellt készíteniük. Például szén-12, szén-13, szén-14.

Míg egyes hallgatók szeretik a szilárd tárgyak manipulálását, mások inkább a rajzolást. A tanulók rajzolják meg ugyanazon elem különböző izotópjait tollakkal vagy jelölőkkel. Ismételje meg a fenti példákat, de ebben a gyakorlatban kérje meg a tanulókat, hogy rajzolják meg a szerkezetet. Használjon vörös tintát a protonokhoz és fekete tintát az elektronokhoz.

Bár a grafikonok és a munkalapok kitöltése általános a középiskolai osztályokban, ez nem igazán praktikus anélkül, hogy a hallgató elkészítené a diagramot. Utasítsa a tanulókat, hogy készítsenek egy táblázatot a következő címsorokkal: elem, protonok száma, neutronok száma, atomtömeg, atomszám. Rendelje hozzájuk a 12-es szén, a 13-as szén, a 14-es szén, a 35-es klór és a 37-es klórt. A hallgatók önállóságának és fantáziájának ösztönzése érdekében mondd meg nekik, hogy válasszanak egy másik elemet, és ábrázolják annak izotópjait.

Az M & Ms felezési ideje olyan tevékenység, amely szemlélteti a radioaktív bomlás fogalmát. Helyezzen 200 M & Ms-t egy cipős dobozba, a felirattal felfelé fordítva. Fedje le a dobozt, és rázza három másodpercig. Ez egy időintervallumot jelent. Távolítsa el a fedelet, és távolítsa el a bomlott atomokat - olyanokat, amelyek betűs oldala lefelé van. Írja fel az adatlapra a megmaradt és lebomlott atomok számát. Ismételje meg ezt a folyamatot, amíg az összes atom nem bomlik, vagy amíg 10x30 másodpercig nem rázza meg a dobozt. Jegyezze fel a számokat minden időintervallumban. Kezdje a kísérlet második próbájával. Adja hozzá a két kísérlet egyes intervallumainak számát, és számítsa ki az átlagot. Ha a modell tökéletesen működne, láthatnád, hogy a cukorkák fele eltűnik minden egyes intervallumban. Vegyük fel a kísérlet 12 másodpercében felmerülő felezési idők számát. Ez négy felezési idő. Négyszer osszuk el a 200-at 1/2-gyel. Az eredmény a 12,5 osztalék. Négy felezési idő után csak 12–13 atom maradt. Ennek a számításnak közel kell lennie a kísérletben talált számokhoz.