כל החומר עשוי מכמעט 100 סוגים שונים של אטומים, אשר בשילובם יכולים לייצר מיליוני חומרים שונים. סוגים אלה של אטומים ידועים כאלמנטים. הטבלה המחזורית היא תרשים פשוט שמסדר את כל האלמנטים הידועים בסדר המספר האטומי. זה לעתים קרובות הדבר הראשון שהתלמידים מתוודעים אליו במהלך כל כיתה הסמוכה לכימיה, ואף שהוא יכול להראות מהמם, זה לא חייב להיות! פעילויות אלה נועדו להקל על התלמידים להשתלט על הטבלה המחזורית בעזרת עזרים חזותיים.
פעילויות סטודנטים עבור אלמנטים והלוח התקופתי
אטומים והטבלה המחזורית
היוונים הקדמונים האמינו שהעולם בנוי מחמישה יסודות: אדמה, אוויר, אש, מים, וכלי. אי שם בסביבות 500 לפני הספירה, דמוקריטוס העלה לראשונה את הרעיון שכל דבר בעולם עשוי מחלקיקים קטנים בלתי ניתנים לחלוקה הנקראים אטומים. המונח אטומוס נגזר מיוונית העתיקה, ופירושו "בלתי ניתן לחלוקה". בתחילת 1800s, ג'ון דלטון רשמי את תיאוריית האטום. הוא הציע שכל החומר עשוי מחלקיקים קטנים המכונים אטומים, שהאטומים הללו הוקמו מחדש בתגובות כימיות, וכי האטומים הללו בעלי תכונות שונות.
דמיטרי מנדלב היה כימאי רוסי הידוע כאבי הטבלה המחזורית. הוא ארגן את האלמנטים שהיו ידועים באותה תקופה בטבלה והשאיר פערים בה באלמנטים אותם ניבא שיתגלו בהמשך. הטבלה המחזורית המודרנית כוללת 118 אלמנטים שונים, עם 18 קבוצות ושבע תקופות.
תשעים וארבעה אלמנטים מתרחשים באופן טבעי כאשר 80 מהם בעלי איזוטופים יציבים. האלמנט השופע ביותר בכדור הארץ הוא חמצן, יסוד שהוא חיוני לחיים כפי שאנו מכירים אותו בכוכב הלכת שלנו. מדענים מאמינים כי שני האלמנטים הקלים ביותר נוצרו במפץ הגדול. כל שאר המרכיבים הטבעיים האחרים התרחשו באמצעות תגובות גרעיניות. כוכבים מפרקים יחד גרעינים שונים כדי לייצר גרעינים כבדים יותר, אך כוכבים יכולים לייצר רק אלמנטים כבדים כמו 26 פרוטונים, שזה ברזל. אלמנטים כבדים יותר מכך נוצרו בסופרנובות, עד למספר האטומי 94. כל דבר גדול ממנו נוצר באופן מלאכותי על ידי בני אדם. חלק מהאלמנטים העל-מסיביים הללו אינם יציבים מאוד ומתפרקים, או מתפרקים, בשברים של שנייה לאחר שהם נוצרו.
הטבלה המחזורית היא דרך לארגן אלמנטים. בטבלה המחזורית המודרנית מסודרים היסודות לפי המספר האטומי שלהם. המספר האטומי מציין כמה פרוטונים יש בגרעין האטום. המסה האטומית מספרת לנו כמה פרוטונים ונויטרונים נמצאים בגרעין. מספר האלקטרונים זהה למספר הפרוטונים באטום ניטרלי. העמודות האנכיות ידועות כקבוצות טבלה תקופתיות. לאלמנטים בקבוצה כולם מאפיינים דומים. האלמנטים בקבוצה ראשונה למשל, כולם מתכות וכולם מגיבים עם מים. השורות האופקיות ידועות כתקופות . למרות שלאלמנטים באותה תקופה אין תכונות דומות, כולם חולקים את אותו מספר פגזי אלקטרונים. הטבלה המחזורית המודרנית מורכבת מ- 118 אלמנטים שונים, המתחילים במימן עם מספר אטומי אחד, ומסתיים באוגנסון עם מספר אטומי של 118.
המרכיבים מורכבים משלושה סוגים של חלקיקים תת-אטומיים הנקראים פרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים . בעוד פרוטונים ונויטרונים נמצאים בגרעין האטום, האלקטרונים מקיפים את הגרעין בקונכיות או ברמות אנרגיה, הנמצאים במרחקים שונים מהגרעין. אלקטרונים מוחזקים במסלול כי המטען השלילי שלהם מנוגד לזה של הגרעין. האלקטרונים מחפשים תמיד את מצב האנרגיה הנמוך ביותר באטום. במעטפת הראשונה שמנו מקסימום שני אלקטרונים, ואחריה שמונה אלקטרונים בקליפות השנייה והשלישית. לדוגמה, לסקנדיום יש מספר אטומי של 21, כלומר יש לו 21 פרוטונים. מכיוון שמדובר באטום ניטרלי, ישנם גם 21 אלקטרונים. הפגזים מלאים מהקטן ביותר שהולך מהמרכז. לסקנדיום 21 אלקטרונים, ולכן עלינו להכניס 21 אלקטרונים לקונכיות. אז יהיו שניים בקליפה הראשונה, שמונה בשנייה, שמונה בשלישית, ושלושה ברביעי. לסקנדיום מבנה של 2.8.8.3.
האלמנטים בקבוצה 1 ידועים באופן קולקטיבי כמתכות אלקליות. כולם מתכות המגיבות בעוצמה עם מים. לכולם אלקטרון אחד במעטפת החיצונית שלהם. ככל שאתה עובר בקבוצה מליתיום לפרנקיום, תגובתיות עולה.
היסודות בקבוצה שמול מתכות אלקליות ידועים כגזים אצילים . הם מאוד לא מגיבים ויש להם מעטפת חיצונית מלאה. הם אינם דליקים ובעלי נקודות רתיחה נמוכות. הם כוללים הליום, ניאון, ארגון, קריפטון, קסנון ורדון.
שאלות מהותיות למרכיבים וללוח המחזור
- כיצד מסודרים האלמנטים בטבלה המחזורית?
- מה משותף לאלמנטים באותה קבוצה?
- כיצד פותח הטבלה המחזורית?
- מהו אלמנט?
- מה ההבדל בין אטום הליום לאטום אורניום?
רעיונות פעילות נוספים לטבלה המחזורית
- התלמידים יכולים להכין תרשים T המציג את התכונות השונות של מתכות; לאחר מכן יוכלו להמשיך להשתמש בתכונות הללו כדי להסביר מדוע המתכות משמשות למשימות מסוימות.
- התלמידים יכולים ליצור פוסטר על האלמנט האהוב עליהם.
- התלמידים יכולים ליצור מצגת המסבירה איזו גילוי אלמנטים היה החשוב ביותר ומדוע.
- "Ivy Mike" atmospheric nuclear test - November 1952 • The Official CTBTO Photostream • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- "Lavoisier" • Biblioteca Rector Machado y Nuñez • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Aluminum • born1945 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- An Astronomer's View of the Periodic Table • dullhunk • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Atlas Collection Image • San Diego Air & Space Museum Archives • רישיון No known copyright restrictions (http://flickr.com/commons/usage/)
- BA-NA-NA • whologwhy • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Carbon dioxide molymod • activescience • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Copper specimen detail • docoverachiever • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- D.I. Mendeleyev • sergey245x • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- First day by the pool with friends • RichardBarley • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Foil texture • blikss • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Helium Tank • davidgljay • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- IMG_1391 Sulfur Piles Awaiting Export, Vancouver Bay, British Columbia, Canada • euthman • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Kegs • Rex Roof • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- liquid nitrogen • Yuya Tamai • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Lithium Floats... • Sea Moon • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Mendeleev's 1869 Periodic Table • shehal • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- NEON • viZZZual.com • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Scuba dive lessons • ToddonFlickr • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- sodium lights • PinkMoose • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Solar cells • Arenamontanus • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- sparks • Creativity103 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Teeth • NYCgal • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- The Webb Telescope's Actuators: Curving Mirrors in Space • NASA Goddard Photo and Video • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
נסה 1 חודש עבור
30 יום החזר כספי לקוחות חדשים בלבד מחיר מלא לאחר הצעת היכרות
© 2024 - Clever Prototypes, LLC - כל הזכויות שמורות.
StoryboardThat הוא סימן מסחרי של Clever Prototypes , LLC , ורשום במשרד הפטנטים והסימנים המסחריים בארה"ב