Lai arī Džons Daltons postulēja, ka visi elementa atomi ir identiski, zinātnieki tagad zina, ka dabā pastāv izotopi vai katra elementa dažādas versijas. Frayer modelis ir ideāls līdzeklis, lai padziļinātu izpratni par izotopiem. Šajā nodarbībā studenti definēs, kas ir izotopi, ilustrē svarīgas īpašības un sniedz gan piemērus, gan citus piemērus.
Izotopi ir elementa atomi, kas atšķiras pēc to neitronu skaita. Tā kā atoma identitāti nosaka tā atomu skaits, kamēr atomiem ir vienāds protonu skaits, atomi ir viens un tas pats elements. Tāpat kā āboli var būt dažāda lieluma, arī atomi var būt smagi vai viegli, pat ja tie ir viens un tas pats elements. Piemēram, bors dabā ir atoms kā atomi ar relatīvo masu 10 amu (5 protoni un 5 neitroni) vai 11 amu (5 protoni un 6 neitroni). Bora paraugā aptuveni 20% atomu masas būtu 10 amu, bet 80% - ar 11 amu masu.
Paplašināta aktivitāte
Lieciet studentiem izveidot stāstījuma scenāriju vai laika skalu, kas ilustrē noteiktu izotopu atrašanu izvēlētajam elementam. Studentos jāiekļauj iesaistītie zinātnieki un katra izotipa atklāšanas process. Šis paplašinājums ir lielisks veids, kā studentiem labāk izprast, kā zinātnes pētījumi nepārtraukti attīstās jau zināmajās lietās.
(Šīs instrukcijas ir pilnībā pielāgojamas. Pēc noklikšķināšanas uz "Kopēt darbību" atjauniniet norādījumus uzdevuma cilnē Rediģēt.)
Studentu instrukcijas
Izveidojiet frayer modeli, kas definē un ilustrē, kas ir (un nav!) izotopi.
Izveidojiet vienkāršu laboratorijas aktivitāti, kurā skolēni izmanto parastus priekšmetus (piemēram, krāsainas konfektes vai pērles), lai attēlotu izotopus. Katram krāsas piešķiriet lomu, kas attēlo protonu, neitronu vai elektron, un ļaujiet skolēniem veidot dažādus elementa izotopus. Šis taktilais pieeja palīdz ātri apgūt, ka izotopos var mainīties neitronu skaits, un tas ir interesanti.
Sasaistiet izotopus ar ikdienas priekšmetiem, kuriem skolēni jau ir pazīstami, piemēram, dažāda lieluma āboliem vai monētām ar dažādiem gadiem. Uzsvērt, ka priekšmets paliek tas pats, bet dažas detaļas (piemēram, svars vai datums) var mainīties – tāpat kā izotopos, kur protonu skaits nemainās, bet neitronu skaits var mainīties. Šī pieeja palīdz skolēniem ātri saprast izotopu definīciju.
Rosiniet skolēnus zīmēt atomu shēmas, kurās redzami protonu un neitronu skaits kodolā. Skaiti katru daļu skaidri un maini neitronu skaitu katram izotopam. Šo atšķirību vizualizācija palīdz labāk izprast un nostiprina zinātnes terminoloģiju kontekstā.
Vadiet sarunu par to, kā izotopi tiek lietoti medicīnā, arheoloģijā un vides zinātnēs. Uzaiciniet skolēnus domāt par piemēriem, piemēram, oglekļa datēšanu vai medicīnisko attēlveidošanu. Šī saikne ar reālo pasauli palielina interesi un parāda, cik izotopi ir svarīgi ikdienas dzīvē.
Noslēdziet nodarbību ar to, ka katrs skolēns uzraksta vienu lietu, ko viņš ir uzzinājis par izotopiem, un vienu jautājumu, kas viņam joprojām ir. Savāciet šos rakstus, lai novērtētu izpratni un plānotu nākamos uzdevumus, kas palīdzēs aizpildīt zināšanu trūkumus vai rosinās ziņkārību.
Izotops ir tā paša elementa atoms, kuram ir atšķirīgs neutronu skaits, tas nozīmē, ka tas ir ar tādu pašu protonu skaitu, bet atšķirīgu atommasu.
Izmantojiet saprotamus piemērus, piemēram, salīdzinot atomus ar dažāda lieluma āboliem—abi ir āboli, bet tie var būt smagāki vai vieglāki. Paskaidrojiet, ka izotopi ir ar tādu pašu protonu skaitu, bet dažādu neutronu skaitu, kas maina to masu, bet ne elementu.
Frayer modelis ir grafisks organizators ar sadaļām definīcijai, raksturlielumiem, piemēriem un ne piemēriem. Tas palīdz skolēniem skaidri izprast izotopus, organizējot informāciju vizuāli un veicinot dziļāku domāšanu.
Piemēri izotopiem ir Bor-10 un Bor-11 (abi ir bor, bet ar dažādu neutronu skaitu). Ne piemēri būtu atomi ar pilnīgi citu elementu, piemēram, boru un ogli.
Pieprasiet skolēniem aizpildīt Frayer modeli par izotopiem, iekļaujot definīciju, raksturlielumus, piemērus un ne piemērus, kā arī zīmējot ilustrācijas katram. Tas padara koncepciju interaktīvu un atmiņā paliekošu.