Praktiska aktiviteter för undervisning av isotoper för gymnasiet

Atomer av samma element kan ha olika antal neutroner. Dessa olika versioner av elementet kallas isotoper. Medan atomer är avgörande för att förstå kemi, kan de inte ses med blotta ögat. Gymnasieelever behöver konkreta metoder för att få dem att lära sig mer om isotoper och atomstruktur. Praktiska aktiviteter där de manipulerar fysiska saker, ritar och skapar egna diagram kan förbättras förståelse medan du drar in elever som är visuella elever, och de som bearbetar kunskap genom att plocka upp och rörande föremål.

Ett sätt för en elev att se den osynliga världen av atomer är att skapa en modell med något konkret. Låt eleverna skapa modeller av olika isotoper med en uppsättning blå pärlor och vita pärlor. Låt dem först skapa en modell av en neutral atom. Eftersom den neutrala atomen har samma antal elektroner som protoner, kommer modellen att ha samma antal blå pärlor som vita pärlor. Efter denna enkla aktivitet ska eleverna skapa modeller av ett antal olika isotoper av samma element. Till exempel Carbon-12, Carbon-13, Carbon-14.

Medan vissa elever gillar att manipulera fasta föremål, föredrar andra att rita. Låt eleverna rita olika isotoper av samma element med pennor eller markörer. Replikera exemplen ovan, men låt eleverna rita strukturen i den här övningen. Använd rött bläck för protoner och svart bläck för elektroner.

Även om det är vanligt att fylla i diagram och kalkylblad i gymnasieskolor är det inte riktigt praktiskt utan att eleven skapar diagrammet. Be eleverna att skapa ett diagram med följande rubriker: Element, antal protoner, antal neutroner, atommassa, atomnummer. Tilldela dem kol-12, kol-13, kol-14, klor-35, klor-37. För att stimulera elevernas oberoende och fantasi, be dem välja ett annat element och kartlägga dess isotoper.

Half-Life of M & Ms är en aktivitet som illustrerar begreppet radioaktivt förfall. Lägg 200 M & Ms i en skokartong med bokstäverna uppåt. Täck lådan och skaka den i tre sekunder. Detta representerar ett tidsintervall. Ta av locket och ta bort förfallna atomer - sådana som har bokstäverna nedåt. Skriv antalet återstående och förfallna atomer på ett datablad. Upprepa denna process tills alla atomer har förfallit eller tills du har skakat lådan 10 gånger eller 30 sekunder. Spela in siffrorna vid varje tidsintervall. Börja om med en andra test av detta experiment. Lägg till siffrorna från varje intervall från de två försöken och beräkna genomsnittet. Om modellen fungerade perfekt, skulle du se hälften av godisarna försvinna varje intervall. Ta antalet halveringstider som uppstår under 12 sekunder av detta experiment. Det här är fyra halveringstider. Dela 200 med 1/2 fyra gånger. Resultatet är utdelningen på 12,5. Efter fyra halveringstider återstår bara 12 till 13 atomer. Den här beräkningen ska ligga nära de siffror du hittar i ditt experiment.