Čeprav je John Dalton predpostavljal, da so vsi atomi elementa enaki, znanstveniki zdaj vedo, da v naravi obstajajo izotopi ali različne različice vsakega elementa. Frayerjev model je odlično orodje za poglobljeno razumevanje izotopov. Študenti bodo v tej dejavnosti opredelili, kaj so izotopi, prikazali pomembne značilnosti ter podali tako primere kot primere.
Izotopi so atomi elementa, ki se razlikujejo po številu nevtronov. Ker je identiteta atoma določena z njegovo atomsko številko, če imajo atomi enako število protonov, so atomi isti element. Tako kot so jabolka lahko različnih velikosti, so tudi atomi lahko težki ali lahki, tudi če so isti element. Bor se na primer nahaja v naravi kot atomi z relativno maso 10 amu (5 protonov in 5 nevtronov) ali 11 amu (5 protonov in 6 nevtronov). V vzorcu bora bi imelo približno 20% atomov maso 10 amu, 80% pa maso 11 amu.
Razširjena dejavnost
Študenti naj ustvarijo pripovedno zgodbo ali časovnico, ki ponazarja odkritje določenih izotopov za izbrani element. Študenti morajo vključiti vključene znanstvenike in postopek, s katerim so odkrili vsak izotop. Ta razširitev je odličen način, da študentje še naprej razumejo, kako se nenehno raziskovanje v naravi nenehno razvija stvari, ki jih že poznamo.
(Ta navodila so popolnoma prilagodljiva. Ko kliknete »Kopiraj dejavnost«, posodobite navodila na zavihku Urejanje naloge.)
Navodila za študente
Ustvarite frayer model, ki definira in ponazarja, kaj izotopi so (in niso!).
Oblikujte preprost laboratorijski poskus, kjer učenci uporabljajo običajne predmete (npr. barvne sladkarije ali kroglice) za prikaz izotopov. Vsaki barvi dodelite vlogo protona, neutrona ali elektrona in naj učenci ustvarijo različne izotope elementov. Ta taktilni pristop pomaga učencem zapomniti si, da se lahko število nevtronov v izotopih razlikuje, in je zabaven.
Povežite izotope z vsakdanjimi predmeti, ki jih poznajo učenci, npr. jabolki različnih velikosti ali kovanci z različnimi leti. Poudarite, da ostane predmet enak, določene podrobnosti (npr. teža ali datum) pa se lahko razlikujejo – tako kot izotopi, kjer protoni ostanejo enaki, nevtroni pa se razlikujejo. To učencem pomaga hitro razumeti definicijo izotopov.
Spodbujajte učence, naj rišejo sheme atomov, ki prikazujejo protone in nevtrone v jedru. Jasno označite vsako komponento in spremenite število nevtronov za vsak izotop. Vizualizacija teh razlik podpira globlje razumevanje in utrjuje znanje znanstvene terminologije v kontekstu.
Vodite razpravo o tem, kako se izotopi uporabljajo v medicini, arheologiji in okoljskih vedah. Spodbujajte učence k razmišljanju o primerih, kot so datiranje s kisikom ali medicinsko slikanje. Ta povezava z resničnim svetom povečuje zanimanje in prikazuje, kako so izotopi pomembni v vsakdanjem življenju.
Zaključite lekcijo tako, da vsak učenec napiše eno stvar, kar je izvedel o izotopih, in eno vprašanje, ki ga še ima. Zbirajte te odgovore za oceno razumevanja in načrtovanje prihodnjih ur, ki bodo odprle vrzeli ali spodbudile radovednost.
Izotop je atom istega elementa, ki ima različno število nevtronov, kar pomeni, da ima enak številko protonov, a različno atomsko maso.
Uporabite povezljive primere, na primer primerjavo atomov z jabolki različnih velikosti—oba sta jabolki, vendar lahko tehtata več ali manj. Pojasnite, da imajo izotopi enako število protonov, a različno število nevtronov, kar spreminja njihovo maso, ne pa elementa.
Frayerjev model je grafični organizator z razdelki za definicijo, lastnosti, primere in ne primere. Pomaga učencem jasno razumeti izotope z vizualnim organiziranjem informacij in spodbujanjem globljega razmišljanja.
Pogoji za primere izotopov vključujejo Bor-10 in Bor-11 (oba sta bor, a s različnim številom nevtronov). Ne primere bi bili atomi različnih elementov, na primer bor in ogljik.
Naj učenci izpolnijo Frayerjev model za izotope, vključno z definicijo, lastnostmi, primeri in ne primeri ter risanjem ilustracij za vsak primer. To naredi koncept interaktiven in zapomljiv.