Viena elementa atomiem var būt atšķirīgs neitronu skaits. Šīs dažādās elementa versijas tiek dēvētas par izotopiem. Kaut arī atomiem ir izšķiroša nozīme ķīmijas izpratnē, tos nevar redzēt ar neapbruņotu aci. Vidusskolēniem nepieciešamas konkrētas metodes, lai viņi iesaistītos izotopu un atomu struktūras apguvē. Uzlaboties var praktiskās darbības, kurās viņi manipulē ar fiziskām lietām, zīmē un veido paši savas diagrammas izpratni, piesaistot izglītojamos, kuri mācās vizuāli, un tos, kas apstrādā zināšanas, uzņemot un pieskaroties priekšmetiem.
Modeļi ar pērlītēm
Viens veids, kā students var redzēt neredzēto atomu pasauli, ir izgatavot modeli ar kaut ko taustāmu. Palūdziet studentiem izveidot dažādu izotopu modeļus, izmantojot zilo krelles un baltās krelles. Pirmkārt, ļaujiet viņiem izveidot neitrāla atoma modeli. Tā kā neitrālajam atomam ir tāds pats elektronu skaits kā protoniem, modelim būs tāds pats zilo lodīšu skaits kā baltajām lodītēm. Pēc šīs vienkāršās darbības studentiem jāizveido vairāku dažādu viena elementa izotopu modeļi. Piemēram, ogleklis-12, ogleklis-13, ogleklis-14.
Zīmēšanas modeļi
Kamēr dažiem studentiem patīk manipulēt ar cietiem priekšmetiem, citi dod priekšroku zīmēšanai. Palūdziet studentiem uzzīmēt viena un tā paša elementa dažādus izotopus ar pildspalvām vai marķieriem. Atkārtojiet iepriekš minētos piemērus, bet šajā vingrinājumā aiciniet studentus uzzīmēt struktūru. Izmantojiet sarkano tinti protoniem un melno tinti elektroniem.
Diagrammas izveide
Kaut arī diagrammu un darblapu aizpildīšana ir izplatīta vidusskolas klasēs, bez studenta diagrammas izveides tas nav praktiski. Uzdodiet studentiem izveidot diagrammu ar šādiem virsrakstiem: Elements, Protonu skaits, Neitronu skaits, Atomu masa, Atomu skaits. Piešķiriet viņiem oglekli-12, oglekli-13, oglekli-14, hloru-35, hloru-37. Lai stimulētu studentu neatkarību un iztēli, pasakiet viņiem izvēlēties citu elementu un uzzīmēt tā izotopus.
Radioaktīvā sabrukšana
M & Ms pusperiods ir darbība, kas ilustrē radioaktīvās sabrukšanas jēdzienu. Ievietojiet 200 M & Ms apavu kastē ar burtiem uz augšu. Pārklājiet kastīti un kratiet to trīs sekundes. Tas ir viens laika intervāls. Noņemiet vāku un noņemiet sabrukušos atomus - tos, kuriem ar burtu pusi ir uz leju. Uz datu lapas uzrakstiet atlikušo un sabrukušo atomu skaitu. Atkārtojiet šo procesu, līdz visi atomi ir sabrukuši vai līdz brīdim, kad kastīti esat satricinājis 10 reizes vai 30 sekundes. Reģistrējiet numurus katrā laika intervālā. Sāciet no jauna ar šī eksperimenta otro izmēģinājumu. Pievienojiet skaitļus katrā intervālā no diviem izmēģinājumiem un aprēķiniet vidējo. Ja modelis darbotos nevainojami, jūs redzētu, ka puse konfekšu pazūd katrā intervālā. Ņemiet pusperiodu skaitu, kas rodas šī eksperimenta 12 sekundēs. Tas ir četri pusperiodi. Četras reizes sadaliet 200 ar 1/2. Rezultāts ir dividendes 12,5. Pēc četriem pusperiodiem ir palikuši tikai 12 līdz 13 atomi. Šim aprēķinam jābūt tuvu skaitļiem, kurus atradāt eksperimentā.