Atómy toho istého prvku môžu mať rôzny počet neutrónov. Tieto rôzne verzie prvku sa označujú ako izotopy. Atómy sú síce rozhodujúce pre pochopenie chémie, ale nemožno ich vidieť voľným okom. Stredoškoláci potrebujú konkrétne metódy, ktoré im umožnia zapojiť sa do poznávania izotopov a atómovej štruktúry. Zlepšiť sa môžu praktické aktivity, pri ktorých manipulujú s fyzickými vecami, kreslia a vytvárajú vlastné mapy porozumenie a priťahujú študentov, ktorí sa vizuálne učia, a tých, ktorí spracúvajú vedomosti vyzdvihnutím a dotýkajúce sa položky.
Modely s korálkami
Jedným zo spôsobov, ako môže študent vidieť neviditeľný svet atómov, je vyrobiť model s niečím hmatateľným. Vyzvite študentov, aby vytvorili modely rôznych izotopov pomocou súpravy modrých korálok a bielych korálkov. Najskôr ich nechajte vytvoriť model neutrálneho atómu. Pretože neutrálny atóm má rovnaký počet elektrónov ako protóny, model bude mať rovnaký počet modrých guľôčok ako biele guľôčky. Po tejto jednoduchej aktivite by si študenti mali vyrobiť modely z rôznych izotopov toho istého prvku. Napríklad Carbon-12, Carbon-13, Carbon-14.
Kreslenie modelov
Zatiaľ čo niektorí študenti majú radi manipuláciu s pevnými predmetmi, iní uprednostňujú kreslenie. Vyzvite študentov, aby perami alebo značkami nakreslili rôzne izotopy toho istého prvku. Replikujte vyššie uvedené príklady, ale v tomto cvičení nechajte študentov nakresliť štruktúru. Pre protóny použite červený atrament a pre elektróny čierny atrament.
Vytvorenie grafu
Zatiaľ čo na stredoškolských hodinách je vypĺňanie tabuliek a pracovných listov bežné, bez toho, aby si študent tabuľku vytvoril, to nie je praktické. Vyučte študentov, aby vytvorili graf s nasledujúcimi nadpismi: Element, Počet protónov, Počet neutrónov, Atómová hmotnosť, Atómové číslo. Priraďte im uhlík-12, uhlík-13, uhlík-14, chlór-35, chlór-37. Ak chcete stimulovať samostatnosť a fantáziu študentov, povedzte im, aby si vybrali iný prvok a zmapovali jeho izotopy.
Rádioaktívny rozpad
Polčas rozpadu M & Ms je aktivita, ktorá ilustruje koncept rádioaktívneho rozpadu. Vložte 200 M & Ms do krabice od topánok tak, aby strany s písmenami smerovali nahor. Krabicu zakryte a pretrepte ju tri sekundy. To predstavuje jeden časový interval. Odstráňte kryt a odstráňte rozpadnuté atómy - tie, ktoré majú stranu s písmenami dole. Počet zostávajúcich a rozpadnutých atómov zapíšte do údajového listu. Tento postup opakujte, kým sa všetky atómy nerozpadnú alebo kým 10-krát alebo 30 sekúnd nepotrasiete krabicou. Zaznamenajte čísla v každom časovom intervale. Začnite znova druhou skúškou tohto experimentu. Pridajte čísla z každého intervalu z dvoch pokusov a vypočítajte priemer. Ak by model fungoval perfektne, videli by ste, že polovica cukríkov zmizne v každom intervale. Vezmite počet polčasov, ktoré nastanú počas 12 sekúnd tohto experimentu. Toto sú štyri polčasy rozpadu. Rozdeľte 200 na 1/2 štyrikrát. Výsledkom je dividenda 12,5. Po štyroch polčasoch rozpadu zostáva iba 12 až 13 atómov. Tento výpočet by sa mal blížiť číslam, ktoré nájdete v experimente.