Studentai panaudos elemento atominę masę dažnai per bet kurį chemijos kursą. Viena paplitusi klaidinga nuomonė yra ta, kad kai kurių atomų masė yra lygi atominei masei, tačiau daugeliu atvejų tai yra klaidinga. Kadangi atominė masė yra svertinis vidurkis, atspindintis izotopų gausą gamtoje, modelis padeda studentams geriau suprasti šią sąvoką.
Vykdydami šią užduotį, studentai sukurs pavyzdžių, kaip iliustruoti elemento procentinę dalį ir apskaičiuoti elemento atominę masę. Tai padės studentams vizualiai suprasti šią idėją. Aukščiau pateiktą pavyzdį taip pat galima redaguoti ir naudoti kaip pavyzdį studentams, o ne kaip veiklą. Nukopijavę užduotį, užpildytą pavyzdį taip pat nukopijuosite į savo sąskaitą!
Norėdami apskaičiuoti elemento atominę masę, mokslininkai turi žinoti, kokie izotopai egzistuoja ir kokie jie yra gausūs. Tai sužinojus, vidutinė atominė masė apskaičiuojama atsižvelgiant į izotopų mases ir į tai, kaip jos paplitusios. Tai galima palyginti su vidutinio klasės mokinių amžiaus nustatymu. Kai dauguma studentų yra 16, bet kai kurie yra 17 metų, galima prognozuoti, kad vidutinis amžius yra artimas 16 metų. Paprastai mokiniai tai supranta intuityviai. Vidutinis amžius nebūtinai yra 16,5 metų (16 ir 17 metų vidurkis), nebent jie būtų vienodi 16 ar 17 metų studentų. Šis modelis gali būti išplėstas į izotopus: kuo daugiau izotopų, tuo arčiau vidurkis bus. to izotopo masė, o vidurkis nebūtinai bus vidurkis tarp izotopų masių.
(Šias instrukcijas galima visiškai tinkinti. Spustelėję „Kopijuoti veiklą“, atnaujinkite užduoties skirtuke Redaguoti esančias instrukcijas.)
Mokinio instrukcijos
Sukurkite diagramą, iliustruojančią, kaip rasti elementų atominę masę. Atminkite, kad atominė masė yra svertinis vidurkis.
Įtraukite mokinius, naudodami pažįstamus, rankomis naudojamus medžiagų modelius, siekiant parodyti izotopus ir svertinius vidurkius, padedant suprasti abstrakčias cheminės sąvokas.
Rinkite daiktus, tokius kaip skirtingų spalvų saldainiai, monetos ar popieriaus segtukai, kurie atstovauja įvairiems izotopams. Pasirinkite daiktus, kuriuos lengva rūšiuoti ir skaičiuoti, kad mokiniai galėtų susitelkti į veiklą.
Pažymėkite kiekvieno objekto tipą su mase (pvz., raudonas saldainis = 10 vienetų, žalias saldainis = 12 vienetų). Nustatykite kiekvieno tipo kiekį, kad atitiktų izotopo paplitimą (pvz., 8 raudoni, 2 žali, tai 80 % ir 20 %).
Pašalinkite mokinius, padaugindami kiekvieno objekto tipo masę iš visų objektų dalies, tada sudėkite gautas reikšmes. Paaiškinkite, kaip tai modeliuoja atominės masės skaičiavimą iš izotopų.
Skatinkite pokalbį apie tai, kaip jų modelis susijęs su tikrais elementais ir kodėl atominė masė nėra visada sveikasis skaičius. Spręskite dažniausiai pasitaikančias klaidas ir susiekite su periodinės lentelės reikšmėmis.
Atominė masė yra visų natūraliai susidarančių izotopų svorio vidurkis. Ji apskaičiuojama dauginant kiekvieno izotopo masę iš jo natūralaus paplitimo ir sudedant šiuos reikšmes. Tai atspindi tiek izotopo masę, tiek jo paplitimą gamtoje.
Atominė masė nėra visada sveikas skaičius, nes ji yra svertinis vidurkis, apskaičiuotas remiantis skirtingais elementų izotopais ir jų natūraliu paplitimu. Dauguma elementų turi kelis izotopus su skirtingomis masėmis, todėl vidurkis dažnai patenka tarp sveikų skaičių.
Galite padėti mokiniams vizualizuoti atominę masę sukurdami diagramą arba praktinį modelį, kuris lygina skaičiavimą, pavyzdžiui, mokinių amžiaus vidurkio apskaičiavimą su atomine masės vidurkiu elemente. Tai padaro konceptą artimesnį ir konkretesnį.
Atominė masė yra svorinis visų izotopų masių vidurkis, o masės skaičius yra protonų ir neutronų skaičius konkrečiame atome. Atominė masė atsižvelgia į izotopų paplitimą, o masės skaičius – į atskirą atomą.
Paprasta veikla – leisti mokiniams sudaryti diagramą, lyginančią mokinių amžiaus vidurkį (naudojant klasės duomenis) su elemento atomine masės vidurkiu (naudojant izotopų duomenis). Vizualus vaizdas padeda geriau suprasti svertinius vidurkius abiem atvejais.