على الرغم من أن جون دالتون افترض أن جميع ذرات عنصر ما متطابقة ، إلا أن العلماء يعلمون الآن أن النظائر ، أو الإصدارات المختلفة من كل عنصر ، موجودة في الطبيعة. نموذج Frayer هو أداة مثالية لتعميق فهم النظائر. في هذا النشاط ، سيقوم الطلاب بتحديد النظائر ، وتوضيح الخصائص المهمة ، وتقديم أمثلة وغير أمثلة.
النظائر هي ذرات عنصر يختلف في عدد النيوترونات. نظرًا لتعريف هوية الذرة من خلال عددها الذري ، طالما أن الذرات لها نفس عدد البروتونات ، فإن الذرات هي نفس العنصر. مثلما يمكن أن تكون التفاحات مختلفة الأحجام ، يمكن أن تكون الذرات ثقيلة أو خفيفة أيضًا ، حتى عندما تكون هي نفس العناصر البورون ، على سبيل المثال ، يوجد في الطبيعة كذرات ذات الكتلة النسبية 10 أميو (5 بروتونات و 5 نيوترونات) أو 11 أميو (5 بروتونات و 6 نيوترونات). في عينة من البورون ، سيكون حوالي 20 ٪ من الذرات كتلة من 10 amu و 80 ٪ سيكون لها كتلة من 11 Amu.
نشاط ممتد
اطلب من الطلاب إنشاء لوحة سردية سردية أو جدول زمني يوضح اكتشاف نظائر معينة للعنصر المختار. يجب أن يشمل الطلاب العلماء المشاركين والعملية التي اكتشف بها كل نظير. هذا الملحق هو وسيلة مثالية للطلاب لزيادة فهم كيفية تطور البحث المستمر في العلوم باستمرار الأشياء التي نعرفها بالفعل.
(هذه التعليمات قابلة للتخصيص بالكامل. بعد النقر على "نسخ النشاط" ، حدِّث التعليمات الموجودة في علامة التبويب "تعديل" في المهمة.)
تعليمات الطالب
قم بإنشاء نموذج frayer الذي يحدد ويوضح ما هي النظائر (وليست كذلك!).
صمم نشاط مخبري بسيط حيث يستخدم الطلاب أشياء شائعة (مثل الحلويات الملونة أو الخرز) لنمذجة الجسيمات النظيرية. خصص كل لون لتمثيل بروتون أو نيوترون أو إلكترون، واطلب من الطلاب بناء جسيمات نظيرية مختلفة لعنصر معين. هذه الطريقة اللمسية تجعل فكرة تغير عدد النيوترونات في الجسيمات النظيرية لا تُنسى وممتعة.
ربط الجسيمات النظيرية بأشياء من الحياة اليومية التي يعرفها الطلاب، مثل التفاح بأحجام مختلفة أو العملات ذات السنوات المختلفة. سلط الضوء على أنه بينما يظل العنصر نفسه، يمكن أن تختلف بعض التفاصيل (مثل الوزن أو التاريخ) — تمامًا كما تحتوي الجسيمات النظيرية على نفس البروتونات ولكن نيوترونات مختلفة. هذا يساعد الطلاب على استيعاب تعريف الجسيمات النظيرية بسرعة.
شجع الطلاب على رسم مخططات الذرات تظهر البروتونات والنيوترونات في النواة. وسم كل جزء بوضوح وغيّر عدد النيوترونات لكل جسيم نظيري. تصور هذه الاختلافات يدعم فهمًا أعمق ويعزز المفردات العلمية في السياق.
قاد نقاشًا حول كيف تُستخدم الجسيمات النظيرية في الطب، والآثار، وعلوم البيئة. اطلب من الطلاب التفكير في أمثلة مثل تأريخ الكربون أو التصوير الطبي. هذه الصلة الواقعية تعزز المشاركة وتظهر أهمية الجسيمات النظيرية في الحياة اليومية.
اختم الدرس بأن يكتب كل طالب شيئًا تعلمه عن الجسيمات النظيرية وسؤالًا لا يزال لديهم. اجمع هذه البطاقات لقياس الفهم وتخطيط دروس مستقبلية تعالج الثغرات أو تثير الفضول.
النظير هو ذرة من نفس العنصر التي تحتوي على عدد مختلف من النيترونات، مما يعني أن لها نفس عدد البروتونات ولكن كتلة ذرية مختلفة.
استخدم أمثلة قابلة للفهم، مثل مقارنة الذرات بالتفاح بأحجام مختلفة—كلاهما تفاح، لكن يمكن أن يزن أكثر أو أقل. اشرح أن النظائر لها نفس عدد البروتونات، ولكن أعداد مختلفة من النيترونات، مما يغير كتلتها وليس عنصرها.
نموذج فريير هو منظم بياني يتضمن أقسامًا للتعريف، والخصائص، والأمثلة، والأمثلة غير الصحيحة. يساعد الطلاب على فهم النظائر بوضوح من خلال تنظيم المعلومات بصريًا وتشجيع التفكير العميق.
أمثلة على النظائر تشمل بورون-10 وبورون-11 (كلاهما بورون، ولكن مع أعداد مختلفة من النيترونات). أمثلة غير صحيحة ستكون ذرات لعنصرين مختلفين، مثل بورون وكتلون.
اطلب من الطلاب إكمال نموذج فريير للنظائر، مع ملء التعريف، والخصائص، والأمثلة، والأمثلة غير الصحيحة، ورسم توضيحي لكل منها. يجعل المفهوم تفاعليًا وسهل التذكر.