Atomen van hetzelfde element kunnen verschillende aantallen neutronen hebben. Deze verschillende versies van het element worden isotopen genoemd. Hoewel atomen cruciaal zijn voor het begrijpen van chemie, kunnen ze niet met het blote oog worden gezien. Middelbare scholieren hebben concrete methoden nodig om hen te betrekken bij het leren over isotopen en atomaire structuur. Praktische activiteiten waarbij ze fysieke dingen manipuleren, tekenen en hun eigen grafieken maken, kunnen verbeteren can begrip terwijl ze leerlingen binnenhalen die visuele leerlingen zijn, en degenen die kennis verwerken door ze op te pikken en voorwerpen aanraken.
Modellen met kralen
Een manier voor een student om de onzichtbare wereld van atomen te zien, is door een model te maken met iets tastbaars. Laat de leerlingen modellen maken van verschillende isotopen met behulp van een set blauwe kralen en witte kralen. Laat ze eerst een model maken van een neutraal atoom. Omdat het neutrale atoom hetzelfde aantal elektronen heeft als protonen, heeft het model hetzelfde aantal blauwe kralen als witte kralen. Na deze eenvoudige activiteit moeten de leerlingen modellen maken van een aantal verschillende isotopen van hetzelfde element. Bijvoorbeeld koolstof-12, koolstof-13, koolstof-14.
Modellen tekenen
Terwijl sommige studenten graag vaste objecten manipuleren, geven anderen de voorkeur aan tekenen. Laat de leerlingen verschillende isotopen van hetzelfde element tekenen met pennen of stiften. Herhaal de bovenstaande voorbeelden, maar laat de leerlingen in deze oefening de structuur tekenen. Gebruik rode inkt voor protonen en zwarte inkt voor elektronen.
Een grafiek maken
Hoewel het invullen van grafieken en werkbladen gebruikelijk is in klassen op de middelbare school, is het niet echt praktisch zonder dat de student de grafiek maakt. Instrueer de leerlingen om een grafiek te maken met de volgende kopjes: Element, Aantal protonen, Aantal neutronen, Atoommassa, Atoomgetal. Wijs ze toe: Koolstof-12, Koolstof-13, Koolstof-14, Chloor-35, Chloor-37. Om de onafhankelijkheid en verbeeldingskracht van de leerlingen te stimuleren, moet u ze vragen een ander element te kiezen en de isotopen ervan in kaart te brengen.
Radioactief verval
De halfwaardetijd van M&M's is een activiteit die het concept van radioactief verval illustreert. Doe 200 M&M's in een schoenendoos met de letters naar boven gericht. Dek de doos af en schud hem drie seconden. Dit vertegenwoordigt een tijdsinterval. Verwijder het deksel en verwijder vervallen atomen - degenen met de letter naar beneden. Schrijf het aantal resterende en vervallen atomen op een gegevensblad. Herhaal dit proces totdat alle atomen zijn vergaan of totdat je de doos 10 keer of 30 seconden hebt geschud. Noteer de nummers op elk tijdsinterval. Begin opnieuw met een tweede proef van dit experiment. Voeg de getallen van elk interval van de twee proeven toe en bereken het gemiddelde. Als het model perfect zou werken, zou je elk interval de helft van de snoepjes zien verdwijnen. Neem het aantal halfwaardetijden dat gedurende 12 seconden van dit experiment optreedt. Dit zijn vier halfwaardetijden. Deel 200 door 1/2 vier keer. Het resultaat is het dividend van 12,5. Na vier halfwaardetijden zijn er nog maar 12 tot 13 atomen over. Deze berekening moet in de buurt komen van de getallen die u in uw experiment vindt.