Uczniowie będą wykorzystywać masę atomową pierwiastka często podczas każdego kursu chemii. Jednym z powszechnych nieporozumień jest to, że niektóre atomy mają masę równą masie atomowej, ale w wielu przypadkach jest to nieprawda. Ponieważ masa atomowa jest średnią ważoną, która odzwierciedla obfitość izotopów w przyrodzie, model pomaga uczniom lepiej zrozumieć tę koncepcję.
W tym ćwiczeniu uczniowie utworzą przykłady ilustrujące procentowe obfitości pierwiastka i obliczą masę atomową pierwiastka. Pomoże to uczniom zrozumieć ten pomysł wizualnie. Powyższy przykład można również edytować i wykorzystywać jako przykład dla uczniów, a nie jako działanie. Skopiowanie zadania spowoduje również skopiowanie ukończonego przykładu na Twoje konto!
Aby obliczyć masę atomową pierwiastka, naukowcy muszą wiedzieć, jakie izotopy istnieją i jak liczne są one. Kiedy to wiadomo, średnia masa atomowa jest obliczana z uwzględnieniem mas izotopów i ich rozpowszechnienia. Można to porównać do znalezienia średniego wieku uczniów w klasie. Kiedy większość uczniów ma 16 lat, ale niektórzy mają 17 lat, można przewidzieć, że średni wiek będzie zbliżony do 16 lat. Średni wiek niekoniecznie wynosi 16,5 (średnio 16 i 17 lat), chyba że jest to równa liczba uczniów w wieku 16 lub 17 lat. Ten model można rozszerzyć na izotopy: im więcej jest izotopów, tym bliższa będzie średnia masa tego izotopu i średnia niekoniecznie będzie środkiem między masami izotopów.
(Te instrukcje są w pełni konfigurowalne. Po kliknięciu „Kopiuj działanie”, zaktualizuj instrukcje na karcie Edytuj zadania.)
Instrukcje dla uczniów
Utwórz wykres, który ilustruje, jak znaleźć masę atomową pierwiastków. Pamiętaj, masa atomowa jest średnią ważoną.
Zainteresuj uczniów używając znanych, praktycznych materiałów, aby modelować izotopy i średnie ważone, czyniąc abstrakcyjne koncepcje chemiczne bardziej dostępnymi.
Zbierz przedmioty takie jak
Oznacz każdy typ obiektu masą (np. czerwone cukierki = 10 jednostek, zielone cukierki = 12 jednostek). Zdecyduj o liczbie każdego typu, aby reprezentować obfitość izotopów (np. 8 czerwonych, 2 zielone dla 80% i 20%).
Zleć uczniom pomnożenie masy każdego typu obiektu przez jego ułamek, a następnie dodanie wartości razem. Wyjaśnij, jak to modeluje obliczanie masy atomowej z izotopów.
Ułatw rozmowę na temat tego, jak ich model odnosi się do rzeczywistych pierwiastków i dlaczego masa atomowa nie zawsze jest liczbą całkowitą. Zajmij się powszechnymi nieporozumieniami i odwołaj się do wartości z układu periodycznego.
Masa atomowa to średnia ważona mas wszystkich naturalnie występujących izotopów pierwiastka. Oblicza się ją, mnożąc masę każdego izotopu przez jego naturalną obfitość, a następnie sumując te wartości. Odzwierciedla to zarówno masę izotopu, jak i jego powszechność w naturze.
Masa atomowa nie jest zawsze liczbą całkowitą, ponieważ jest to średnia ważona oparta na różnych izotopach pierwiastka i ich naturalnej obfitości. Większość pierwiastków ma wiele izotopów o różnych masach, dlatego średnia ta zwykle mieści się między liczbami całkowitymi.
Możesz pomóc uczniom wizualizować masę atomową, tworząc wykres lub model praktyczny, który porównuje obliczanie średniego wieku uczniów w klasie do znajdowania średniej masy atomowej pierwiastka. To sprawia, że koncepcja jest bardziej zrozumiała i namacalna.
Masa atomowa to ważona średnia mas wszystkich izotopów danego pierwiastka, podczas gdy liczba masowa to łączna liczba protonów i neutronów w jądrze konkretnego atomu. Masa atomowa uwzględnia obfitość izotopów; liczba masowa odnosi się do pojedynczego atomu.
Prosta aktywność polega na tym, że uczniowie tworzą wykres porównujący średni wiek uczniów (z danymi klasowymi) do średniej masy atomowej pierwiastka (z danymi izotopów). Dodanie ilustracji wizualnej pomaga uczniom zrozumieć ważone średnie w obu przypadkach.