פעילויות מעשיות להוראת איזוטופים לתיכון

אטומים מאותו יסוד יכולים להיות בעלי מספר שונה של נויטרונים. גרסאות שונות אלו של האלמנט מכונות איזוטופים. אמנם אטומים הם מכריעים להבנת הכימיה, אך לא ניתן לראותם בעין בלתי מזוינת. תלמידי תיכון זקוקים לשיטות קונקרטיות בכדי לגרום להם לעסוק בלמידת איזוטופים ומבנה אטומי. פעילויות מעשיות בהן הם מניפולטים על דברים פיזיים, מציירים ויוצרים תרשימים משלהם יכולים להשתפר הבנה תוך כדי משיכת לומדים שהם לומדים חזותיים, ואלו המעבדים ידע על ידי איסוף ו פריטים נוגעים ללב.

אחת הדרכים של סטודנט לראות את עולם האטומים הבלתי נראה היא ליצור מודל עם משהו מוחשי. בקשו מהתלמידים ליצור מודלים של איזוטופים שונים באמצעות סט חרוזים כחולים וחרוזים לבנים. ראשית, בקשו מהם ליצור מודל של אטום ניטרלי. מכיוון שבאטום הנייטרלי יש מספר אלקטרונים זהה לזה של פרוטונים, הדגם יהיה בעל אותו מספר חרוזים כחולים כמו חרוזים לבנים. לאחר פעילות פשוטה זו, התלמידים צריכים ליצור מודלים של מספר איזוטופים שונים מאותו יסוד. לדוגמא, פחמן -12, פחמן -13, פחמן -14.

בעוד שחלק מהתלמידים אוהבים לתמרן עצמים מוצקים, אחרים מעדיפים לצייר. בקשו מהתלמידים לצייר איזוטופים שונים מאותו יסוד בעזרת עטים או סמנים. העתק את הדוגמאות לעיל, אך בתרגיל זה תבקש מהתלמידים לצייר את המבנה. השתמש בדיו אדום לפרוטונים ובדיו שחור לאלקטרונים.

בעוד שמילוי תרשימים וגליונות עבודה נפוץ בכיתות בתיכון, זה לא ממש מעשי מבלי שהתלמיד יוצר את התרשים. הורה לתלמידים ליצור תרשים עם הכותרות הבאות: יסוד, מספר פרוטונים, מספר נויטרונים, מסה אטומית, מספר אטומי. הקצה להם פחמן -12, פחמן -13, פחמן -14, כלור -35, כלור -37. כדי לעורר את עצמאותם ודמיונם של התלמידים, אמור להם לבחור אלמנט אחר ולשרטט את איזוטופיו.

מחצית החיים של M & Ms היא פעילות הממחישה את המושג ריקבון רדיואקטיבי. שים 200 M & Ms בקופסת נעליים עם הצדדים האותיים כלפי מעלה. מכסים את הקופסה ומנערים אותה למשך שלוש שניות. זה מייצג מרווח זמן אחד. הסר את הכיסוי והסר אטומים שנרקבו - כאלה שהצד האותי כלפי מטה. רשום את מספר האטומים שנותרו ונרקבים בגליון הנתונים. חזור על תהליך זה עד שכל האטומים נרקבו או עד שטלטלת את הקופסה 10 פעמים או 30 שניות. רשום את המספרים בכל מרווח זמן. התחל מחדש עם ניסוי שני של ניסוי זה. הוסף את המספרים מכל מרווח משני הניסויים, וחשב את הממוצע. אם הדגם עובד בצורה מושלמת, היית רואה מחצית מהסוכריות נעלמות בכל מרווח. קח את מספר מחצית החיים שמתרחש במהלך 12 שניות של ניסוי זה. מדובר בארבע מחצית חיים. מחלקים 200 ב- 1/2 ארבע פעמים. התוצאה היא הדיבידנד של 12.5. לאחר ארבעה מחצית חיים נותרו רק 12 עד 13 אטומים. חישוב זה צריך להיות קרוב למספרים שאתה מוצא בניסוי שלך.