سوف يستخدم الطلاب الكتلة الذرية للعنصر في كثير من الأحيان خلال أي دورة الكيمياء. أحد المفاهيم الخاطئة الشائعة هو أن بعض الذرات لها كتلة مساوية للكتلة الذرية ، لكن هذا خطأ في كثير من الحالات. نظرًا لأن الكتلة الذرية عبارة عن متوسط مرجح يعكس وفرة النظائر في الطبيعة ، فإن النموذج يساعد الطلاب على فهم هذا المفهوم بشكل أفضل.
في هذا النشاط ، سيقوم الطلاب بإنشاء أمثلة لتوضيح وفرة النسبة المئوية لعنصر وحساب الكتلة الذرية لعنصر ما. هذا سوف يساعد الطلاب على فهم هذه الفكرة بصريا. يمكن أيضًا تعديل المثال أعلاه واستخدامه كمثال للطلاب بدلاً من نشاط. سيؤدي نسخ المهمة أيضًا إلى نسخ المثال المكتمل في حسابك!
من أجل حساب الكتلة الذرية لعنصر ما ، يجب على العلماء معرفة ما هي النظائر الموجودة ومدى وجودها. بمجرد معرفة ذلك ، يتم حساب متوسط الكتلة الذرية من خلال مراعاة كتل النظائر ومدى انتشارها. يمكن مقارنة ذلك بإيجاد متوسط عمر الطلاب في الفصل. عندما يكون معظم الطلاب 16 عامًا ، ولكن بعض الطلاب يبلغون 17 عامًا ، فيمكن توقع أن يكون متوسط العمر قريبًا من 16 عامًا. متوسط العمر ليس بالضرورة 16.5 (متوسط 16 و 17) ما لم تكن أعدادهم متساوية من الطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 16 و 17. يمكن تمديد هذا النموذج إلى النظائر: كلما زاد عدد النظائر ، كلما كان المتوسط أقرب كتلة هذا النظير والمعدل لن يكون بالضرورة نقطة الوسط بين كتل النظائر.
(هذه التعليمات قابلة للتخصيص بالكامل. بعد النقر على "نسخ النشاط" ، حدِّث التعليمات الموجودة في علامة التبويب "تعديل" في المهمة.)
تعليمات الطالب
قم بإنشاء مخطط يوضح كيفية إيجاد الكتلة الذرية للعناصر. تذكر أن الكتلة الذرية هي متوسط مرجح.
قم بمشاركة الطلاب باستخدام مواد مألوفة ويدوية لنمذجة النظائر والمتوسطات الموزونة، مما يجعل المفاهيم الكيميائية المجردة أكثر سهولة.
اجمع أشياء مثل حلوى ملونة مختلفة، عملات معدنية، أو مشابك أوراق لتمثيل النظائر المختلفة. اختر عناصر سهلة الفرز والعد حتى يستطيع الطلاب التركيز على النشاط.
ضع علامات على كل نوع من الأجسام بكتلة (مثلاً، حلوى حمراء = 10 وحدات، خضراء = 12 وحدة). قرر عدد كل نوع لتمثيل وفرة النظير (مثلاً، 8 حمراء، 2 خضراء لـ 80% و20%).
وجه الطلاب إلى ضرب كتلة كل نوع من الأجسام في جزءه من الإجمالي، ثم جمع القيم. اشرح كيف يُنمذج هذا حساب الكتلة الذرية من النظائر.
قم بتسهيل مناقشة حول كيف يرتبط النموذج بالعناصر الحقيقية ولماذا ليست الكتلة الذرية دائمًا رقمًا صحيحًا. تعامل مع المفاهيم الخاطئة الشائعة واربطها بقيم الجدول الدوري.
الكتلة الذرية هي المتوسط المرجح لجميع نظائر عنصر طبيعي. يتم حسابها بضرب كتلة كل نظير في وفرة وجوده الطبيعي، ثم جمع هذه القيم. هذا يعكس كل من كتلة النظير ومدى تواجده في الطبيعة.
يصف هذا التعريف الكتلة الذرية المتوسطة للعناصر، وتستخدم بشكل رئيسي في الحسابات الكيميائية وعلوم المادة.
لماذا ليست الكتلة الذرية دائمًا رقمًا صحيحًا؟
الكتلة الذرية ليست دائمًا رقمًا صحيحًا لأنها متوسط مرجح يعتمد على نظائر العنصر وتوزيعها الطبيعي. معظم العناصر تحتوي على نظائر متعددة بكميات مختلفة، لذلك يكون المتوسط بين الأعداد الصحيحة.
كيف يمكنني مساعدة الطلاب على تصور الكتلة الذرية باستخدام أنشطة الصف؟
يمكنك مساعدة الطلاب على تصور الكتلة الذرية من خلال إنشاء جدول أو نموذج عملي يقارن حساب عمر المتوسط للطلاب في الصف مع حساب الكتلة الذرية المتوسطة لعنصر. هذا يجعل المفهوم أكثر قربًا وواقعية.
ما الفرق بين الكتلة الذرية وعدد الكتلة؟
الكتلة الذرية هي المتوسط المرجح لكتل جميع النظائر لعنصر، بينما عدد الكتلة هو إجمالي عدد البروتونات والنيوترونات في نواة ذرة معينة. الكتلة الذرية تأخذ في الاعتبار وفرة النظائر؛ عدد الكتلة لذرة واحدة.
ما هو نشاط صف بسيط لتعليم حساب الكتلة الذرية؟
نشاط بسيط هو أن يخلق الطلاب جدولًا يقارن بين العمر المتوسط للطلاب (باستخدام بيانات الصف) والكتلة الذرية المتوسطة لعنصر (باستخدام بيانات النظائر). إضافة توضيح بصري يساعد الطلاب على فهم المتوسطات المرجحة في كلا الحالتين.