Atomii aceluiași element pot avea un număr diferit de neutroni. Aceste versiuni diferite ale elementului sunt denumite izotopi. Deși atomii sunt esențiali pentru înțelegerea chimiei, nu pot fi văzuți cu ochiul liber. Elevii de liceu au nevoie de metode concrete pentru a-i implica în învățarea despre izotopi și structura atomică. Activitățile practice în care manipulează lucruri fizice, desenează și își creează propriile diagrame se pot îmbunătăți înțelegere în timp ce atrage cursanți care sunt cursanți vizuali și cei care procesează cunoștințele prin preluarea și articole atingătoare.
Modele cu margele
O modalitate prin care un student poate vedea lumea nevăzută a atomilor este să facă un model cu ceva tangibil. Rugați elevii să creeze modele de izotopi diferiți folosind un set de margele albastre și margele albe. Mai întâi, puneți-i să creeze un model de atom neutru. Deoarece atomul neutru are același număr de electroni ca și protoni, modelul va avea același număr de margele albastre ca mărgelele albe. După această activitate simplă, elevii ar trebui să facă modele ale unui număr de izotopi diferiți ai aceluiași element. De exemplu, Carbon-12, Carbon-13, Carbon-14.
Modele de desen
În timp ce unora studenților le place să manipuleze obiecte solide, alții preferă să deseneze. Puneți elevii să deseneze izotopi diferiți ai aceluiași element cu pixuri sau markere. Replicați exemplele de mai sus, dar în acest exercițiu, cereți elevilor să deseneze structura. Folosiți cerneală roșie pentru protoni și cerneală neagră pentru electroni.
Crearea unui grafic
În timp ce completarea diagramei și foilor de lucru este obișnuită în clasele de liceu, nu este chiar practic fără ca elevul să creeze diagrama. Indicați elevilor să creeze o diagramă cu următoarele titluri: Element, Număr de protoni, Număr de neutroni, Masă atomică, Număr atomic. Atribuiți-le Carbon-12, Carbon-13, Carbon-14, Clor-35, Clor-37. Pentru a stimula independența și imaginația elevilor, spuneți-le să aleagă un alt element și să-i deseneze izotopii.
Dezintegrare radioactivă
Half-Life of M & Ms este o activitate care ilustrează conceptul de dezintegrare radioactivă. Puneți 200 M & Ms într-o cutie de pantofi cu laturile cu litere orientate în sus. Acoperiți cutia și scuturați-o timp de trei secunde. Aceasta reprezintă un interval de timp. Scoateți capacul și îndepărtați atomii deteriorați - cei care au partea cu litere în jos. Scrieți numărul de atomi rămași și descompuși pe o foaie de date. Repetați acest proces până când toți atomii au decăzut sau până când ați scuturat cutia de 10 ori sau 30 de secunde. Înregistrați numerele la fiecare interval de timp. Începeți cu o a doua încercare a acestui experiment. Adăugați numerele din fiecare interval din cele două probe și calculați media. Dacă modelul ar funcționa perfect, ai vedea că jumătate din bomboane dispar în fiecare interval. Luați numărul de înjumătățiri care apar în decurs de 12 secunde din acest experiment. Acestea sunt patru timpuri de înjumătățire. Împarte 200 de 1/2 de patru ori. Rezultatul este dividendul de 12,5. După patru perioade de înjumătățire, rămân doar 12 până la 13 atomi. Acest calcul ar trebui să fie aproape de numerele pe care le găsiți în experiment.