Selvom John Dalton postulerede, at alle atomer i et element er identiske, ved videnskabsmænd nu, at isotoper eller forskellige versioner af hvert element findes i naturen. En Frayer-model er et perfekt værktøj til at uddybe forståelsen af isotoper. I denne aktivitet definerer de studerende, hvad isotoper er, illustrerer vigtige egenskaber og giver både eksempler og ikke-eksempler.
Isotoper er atomer af et element, der adskiller sig i antallet af neutroner. Fordi identiteten af et atom er defineret af dets atomnummer, så længe atomer har samme antal protoner, er atomerne det samme element. Ligesom æbler kan have forskellige størrelser, kan atomer også være tunge eller lette, selv når de er af det samme element. Bor findes fx i naturen som atomer med en relativ masse på 10 amu (5 protoner og 5 neutroner) eller 11 amu (5 protoner og 6 neutroner). I en prøve af bor ville ca. 20% af atomerne have en masse på 10 amu og 80% ville have en masse på 11 amu.
Udvidet aktivitet
Bed eleverne oprette et narrativt storyboard eller en tidslinje, der illustrerer opdagelsen af bestemte isotoper for et valgt element. Studerende skal inkludere de involverede forskere og den proces, hvorpå hver isotop blev opdaget. Denne udvidelse er en perfekt måde for studerende yderligere at forstå, hvordan fortsat forskning i videnskab konstant udvikler ting, vi allerede kender.
(Disse instruktioner kan tilpasses fuldstændigt. Når du har klikket på "Kopiér aktivitet", skal du opdatere instruktionerne på fanen Rediger i opgaven.)
Elevinstruktioner
Lav en frayermodel, der definerer og illustrerer, hvad isotoper er (og ikke er!).
Design en enkel laboratorieaktivitet, hvor elever bruger almindelige genstande (som farvede slik eller perler) til at modellere isotoper. Tildel hver farve til at repræsentere en proton, neutron eller elektron, og få eleverne til at opbygge forskellige isotoper af et element. Denne taktile tilgang gør ideen om varierende neutroner i isotoper mindeværdig og sjov.
Forbind isotoper med hverdagselementer, som elever kender, såsom æbler i forskellige størrelser eller mønter med forskellige årstal. Fremhæv, at mens genstanden forbliver den samme, kan visse detaljer (som vægt eller dato) variere—ligesom isotoper har de samme protoner men forskellige neutroner. Dette hjælper eleverne med at internalisere definitionen af isotoper hurtigt.
Opfordr elever til at skitsere atomdiagrammer, der viser protoner og neutroner i kernen. Marker hver del tydeligt og varier antallet af neutroner for hver isotop. Visualisering af disse forskelle støtter en dybere forståelse og styrker videnskabsordforrådet i kontekst.
Før en samtale om, hvordan isotoper bruges i medicin, arkæologi og miljøvidenskab. Bed eleverne om at brainstorme eksempler som kulstofdatering eller medicinsk billeddannelse. Dette virkelighedsnære aspekt øger engagementet og viser relevansen af isotoper i dagligdagen.
Afslut lektionen ved at få hver elev til at skrive ét, de har lært om isotoper og ét spørgsmål, de stadig har. Indsaml disse billetter for at vurdere forståelsen og planlægge fremtidige lektioner, der adresserer mangler eller vækker nysgerrighed.
En isotop er et atom af det samme grundstof, der har et andet antal neutroner, hvilket betyder, at det har det samme antal protoner, men en anden atommasse.
Brug relaterede eksempler, som at sammenligne atomer med æbler af forskellige størrelser—begge er æbler, men kan veje mere eller mindre. Forklar, at isotoper har det samme antal protoner, men forskellige antal neutroner, hvilket ændrer deres masse, men ikke deres grundstof.
En Frayer-model er en grafisk organiser, med sektioner for definition, egenskaber, eksempler og ikke-eksempler. Det hjælper eleverne med tydeligt at forstå isotoper ved at organisere information visuelt og fremme dybere tænkning.
Eksempler på isotoper inkluderer Bor-10 og Bor-11 (begge bor, men med forskellige neutronantal). Ikke-eksempler ville være atomer af forskellige grundstoffer, som bor og carbon.
Få eleverne til at færdiggøre en Frayer-model for isotoper, hvor de udfylder definitionen, egenskaber, eksempler og ikke-eksempler, samt tegner illustrationer for hver. Dette gør konceptet interaktivt og mindeværdigt.