Študenti bodo atomsko maso elementa pogosto uporabljali na katerem koli tečaju kemije. Pogosta napačna predstava je, da imajo nekateri atomi maso, ki je enaka atomski masi, vendar je to v mnogih primerih napačno. Ker je atomska masa tehtano povprečje, ki odraža obilje izotopov v naravi, model pomaga učencem bolje razumeti ta koncept.
V tej dejavnosti bodo učenci ustvarili primere za ponazoritev odstotne količine elementa in izračunali atomsko maso za element. To bo študentom pomagalo vizualno razumeti to idejo. Zgornji primer je mogoče urediti in uporabiti kot primer za študente in ne za dejavnost. Kopiranje naloge bo tudi izpolnjen primer kopiral v vaš račun!
Za izračun atomske mase nekega elementa morajo znanstveniki vedeti, kakšni izotopi obstajajo in kako obsežni so. Ko je to znano, se povprečna atomska masa izračuna z upoštevanjem mase izotopov in njihove razširjenosti. To je mogoče primerjati z iskanjem povprečne starosti učencev v razredu. Ko je večina študentov stara 16, nekateri pa 17, je mogoče napovedati, da bo povprečna starost blizu 16 let. Študenti to navadno razumejo intuitivno. Povprečna starost ni nujno 16,5 (povprečje 16 in 17), razen če je enako število učencev, ki so stari 16 ali 17 let. Ta model je mogoče razširiti na izotope: bolj bogat kot je izotop, tem bližje bo povprečju masa izotopa in povprečje ne bo nujno vmesna točka med maso izotopov.
(Ta navodila so popolnoma prilagodljiva. Ko kliknete »Kopiraj dejavnost«, posodobite navodila na zavihku Urejanje naloge.)
Navodila za študente
Ustvarite grafikon, ki ponazarja, kako najti atomsko maso elementov. Ne pozabite, da je atomska masa tehtano povprečje.
Vključite učence, tako da uporabijo znane, ročno manipulirane materiale za modeliranje izotopov in tehtanih povprečij, s čimer bo abstraktne kemične pojme lažje razumeti.
Zbirajte predmete, kot so različne barvne sladkarije, kovance ali papirnate sponke, ki predstavljajo različne izotope. Izberite predmete, ki jih je enostavno razvrstiti in šteti, da se učenci lahko osredotočijo na dejavnost.
Označite vsako vrsto predmeta z maso (npr., rdeča sladkarija = 10 enot, zelena sladkarija = 12 enot). Odločite se za število vsake vrste, da predstavite razpoloženje izotopov (npr., 8 rdečih, 2 zelenih za 80 % in 20 %).
Navodite učence, naj pomnožijo maso vsake vrste predmeta z njeno frakcijo od skupnega števila predmetov, nato pa seštejejo vrednosti. Pojasnite, kako ta pristop modelira izračun atomske mase iz izotopov.
Spodbujajte pogovor o tem, kako njihov model velja za resne elemente in zakaj atomska masa ni vedno celo število. Naslovite pogoste napačne predstave in povežite z vrednostmi periodične tabele.
Atomska masa je povprečna masa vseh naravno prisotnih izotopov elementa. Izračuna se tako, da se maso vsakega izotopa pomnoži z njegovo naravno razširjenost, nato pa se seštejejo te vrednosti. To odraža tako maso izotopa kot njegovo pogostost v naravi.
Atomska masa ni vedno celo število, ker je to tehtano povprečje na podlagi različnih izotopov elementa in njihove naravne razširjenosti. Večina elementov ima več izotopov z različno maso, zato je povprečje med celoštevili.
Učencem lahko pomagate vizualizirati atomsko maso s pripravo grafikona ali ročnega modela, ki primerja izračun povprečne starosti učencev v razredu z določanjem povprečne atomske mase elementa. To naredi koncept bolj razumljiv in konkreten.
Atomska masa je tehtano povprečje vseh mas izotopov, medtem ko je masno število skupno število protonov in nevtronov v določenem jedru atoma. Atomska masa upošteva razporeditev izotopov, masno število pa je za en sam atom.
Preprosta dejavnost je, da učenci ustvarijo grafikon, ki primerja povprečno starost učencev (uporaba podatkov razreda) z povprečno atomsko maso elementa (uporaba podatkov izotopov). Vizualni prikaz pomaga učencem razumeti tehtana povprečja v obeh primerih.