All materia är gjord av drygt 100 olika typer av atomer, som kan kombineras med miljontals olika ämnen. Dessa typer av atomer är kända som element. Den periodiska tabellen är ett enkelt diagram som beställer alla kända element i ordning på atomnumret. Det är ofta det första som eleverna introduceras under någon kemi-angränsande klass, och även om det kan se överväldigande behöver det inte vara det! Dessa aktiviteter är utformade för att göra det roligt och enkelt för studenter att behärska det periodiska systemet med hjälp av visuella hjälpmedel.
De antika grekerna trodde att världen var gjord av fem element: jord, luft, eld, vatten och eter. Någonstans omkring 500 f.Kr. lade Democritus först fram tanken att allt i världen var gjord av små odelbara partiklar som kallas atomer. Termen atomos härstammar från det antika grekiska, som betyder "odelbar". I början av 1800-talet formaliserade John Dalton atomteori. Han föreslog att allt material är gjord av små partiklar som kallas atomer, att dessa atomer omorganiserades i kemiska reaktioner och att dessa atomer har olika egenskaper.
Dmitri Mendeleev var en rysk kemist som är känd som pappa till det periodiska systemet. Han organiserade de element som var kända vid den tiden i en tabell och lämnade luckor i det för element som han förutspådde skulle upptäckas senare. Det moderna periodiska systemet har 118 olika element, med 18 grupper och sju perioder.
Nittifyra element förekommer naturligtvis med 80 av dem med stabila isotoper. Det vanligaste elementet på jorden är syre, ett element som är viktigt för livet som vi känner det på vår planet. Forskare tror att de två lättaste elementen skapades i Big Bang. Alla andra naturligt förekommande element har kommit att existera genom kärnreaktioner. Stjärnor smälter samman olika kärnor för att producera tyngre kärnor, men stjärnor kan bara producera element så tunga som 26 protoner, vilket är järn. Element som är tyngre än detta skapades i supernovor, upp till atomnummer 94. Allt större än detta skapades konstgjord av människor. Vissa av dessa supermassiva element är mycket instabila och bryts isär, eller förfaller, i bråk av en sekund efter att de har skapats.
Den periodiska tabellen är ett sätt att organisera element. I den moderna periodiska tabellen ordnas elementen efter deras atomnummer. Atomnumret anger hur många protoner det finns i en atomkärna. Atommassan berättar hur många protoner och neutroner som finns i kärnan. Antalet elektron är samma som antalet protoner i en neutral atom. De vertikala pelarna är kända som periodiska bordsgrupper. Elementen i en grupp har alla liknande egenskaper. Elementen i grupp ett är till exempel alla metaller och alla reagerar med vatten. De horisontella raderna kallas perioder . Även om element under samma period inte har liknande egenskaper, delar de alla samma antal elektronskal. Den moderna periodiska tabellen består av 118 olika element, börjar med väte med ett atomnummer på ett, och slutar med Oganesson med ett atomnummer på 118.
Element består av tre typer av subatomära partiklar som kallas protoner, neutroner och elektroner . Medan protoner och neutroner finns i kärnan i en atom, kretsar elektronerna kring kärnan i skal eller energinivåer, belägna på olika avstånd från kärnan. Elektroner hålls i omloppsbana eftersom deras negativa laddning är motsatt den för kärnan. Elektronerna söker alltid efter det lägsta energitillståndet i en atom. I det första skalet lägger vi högst två elektroner, följt av åtta elektroner i det andra och det tredje skalet. Till exempel har skandium ett atomantal 21, vilket betyder att det har 21 protoner. Eftersom det är en neutral atom finns det också 21 elektroner. Skalen är fyllda från den minsta som försvinner från centrum. Scandium har 21 elektroner, så vi måste sätta 21 elektroner i skalen. Så det kommer att finnas två i det första skalet, åtta i det andra, åtta i det tredje och tre i det fjärde. Scandium har en struktur på 2.8.8.3.
Elementen i grupp ett är kollektivt kända som alkalimetaller. De är alla metaller som reagerar kraftigt med vatten. De har alla en elektron i sitt yttre skal. När du går ner från gruppen från litium till francium ökar reaktiviteten.
Elementen i gruppen mittemot alkalimetallerna är kända som ädelgaser . De är mycket oreaktiva och har en full yttre skal. De är icke brandfarliga och har låga kokpunkter. De inkluderar helium, neon, argon, krypton, xenon och radon.
Engagera eleverna genom att skapa en skattjakt i klassrummet där varje ledtråd leder till fakta om olika grundämnen. Dölj kort eller föremål runt i rummet märkta med grundämnenas namn, symboler eller atomnummer. Eleverna arbetar i grupper för att hitta och matcha ledtrådar, vilket stärker deras förståelse av det periodiska systemet.
Arrangera stationer med ledtrådar, korta fakta eller trivia om specifika grundämnen. Använd färgglada kort, mini-affischer eller till och med rekvisita för att väcka nyfikenhet och göra varje stopp minnesvärt för eleverna.
Gå igenom skattjaktens instruktioner och informera eleverna om hur de kan tjäna poäng eller belöningar för rätta svar. Gruppindela elever strategiskt för att uppmuntra samarbete och säkerställa att alla deltar.
Rundresa i klassrummet för att observera lagarbete och kontrollera förståelsen. Ge vänliga ledtrådar eller vägledande frågor om grupper fastnar, för att hjälpa dem bygga självförtroende och förbli engagerade.
Saml eleverna i slutet av aktiviteten för att diskutera vad de lärt sig och dela överraskande upptäckter. Uppmuntra eleverna att presentera sitt favoritgrundämne eller faktum för att förstärka lärandet och fira deras insats.
Det periodiska systemet är ett diagram som visar alla kända element, organiserade efter deras atomnummer. Det hjälper elever att visualisera mönster, förstå egenskaper hos elementen och se hur ämnen är relaterade—det är avgörande för att behärska grundläggande kemi.
Element är ordnade efter atomnummer, som räknar protonerna i varje atom. Vertikala kolumner kallas grupper, med liknande egenskaper, och horisontella rader kallas perioder, där elementen har samma antal elektronskal.
Alkali-metaller (Grupp 1) är metaller som reagerar kraftigt med vatten och har en elektron i sitt yttersta skal. Däremot är ädelgaser oreaktiva, har fulla ytterelektronskal, är icke-brandfarliga och har låga kokpunkter.
Prova att göra ett T-schema för att jämföra metallers egenskaper, skapa en affisch om ett favoritämnelement, eller låt eleverna presentera vilket element de tycker var viktigast att upptäcka. Visuella hjälpmedel och praktiska projekt hjälper elever att engagera sig och förstå.
Helium atomer har 2 protoner och är lätta, medan uran-atomer har 92 protoner och är mycket tyngre. Deras atomstruktur och antalet subatomära partiklar gör varje element unikt.