Átomos do mesmo elemento podem ter diferentes números de nêutrons. Essas diferentes versões do elemento são chamadas de isótopos. Enquanto os átomos são cruciais para entender a química, eles não podem ser vistos a olho nu. Alunos do ensino médio precisam de métodos concretos para envolvê-los no aprendizado de isótopos e estrutura atômica. Atividades práticas onde eles manipulam coisas físicas, desenham e criam seus próprios gráficos podem melhorar a compreensão enquanto atraem alunos que são aprendizes visuais, e aqueles que processam conhecimento pegando e tocando em itens.
Modelos com Contas
Uma maneira de um estudante ver o mundo invisível dos átomos é fazer um modelo com algo tangível. Peça aos alunos que criem modelos de diferentes isótopos usando um conjunto de contas azuis e contas brancas. Primeiro, peça-lhes que criem um modelo de átomo neutro. Como o átomo neutro tem o mesmo número de elétrons que os prótons, o modelo terá o mesmo número de contas azuis que as brancas. Após essa atividade simples, os alunos devem criar modelos de vários isótopos do mesmo elemento. Por exemplo, Carbono 12, Carbono 13, Carbono 14.
Modelos de desenho
Enquanto alguns alunos gostam de manipular objetos sólidos, outros preferem desenhar. Peça aos alunos que desenhem diferentes isótopos do mesmo elemento com canetas ou marcadores. Replicar os exemplos acima, mas neste exercício, os alunos desenhar a estrutura. Use tinta vermelha para prótons e tinta preta para elétrons.
Criando um gráfico
Embora o preenchimento de gráficos e planilhas seja comum em turmas do ensino médio, não é realmente prático sem que o aluno crie o gráfico. Instrua os alunos a criar um gráfico com os seguintes títulos: Elemento, Número de prótons, Número de nêutrons, Massa atômica, Número atômico. Atribui-lhes carbono-12, carbono-13, carbono-14, cloro-35, cloro-37. Para estimular a independência e a imaginação dos alunos, peça-lhes para escolher outro elemento e traçar seus isótopos.
Decaimento radioativo
O Half-Life de M &Ms é uma atividade que ilustra o conceito de decaimento radioativo. Coloque 200 M &Ms em uma caixa de sapatos com os lados com letras voltados para cima. Cubra a caixa e agite por três segundos. Isso representa um intervalo de tempo. Tire a tampa e remova os átomos em decomposição - aqueles que têm o lado com letras para baixo. Escreva o número de átomos restantes e decompostos em uma folha de dados. Repita esse processo até que todos os átomos tenham decaído ou até que você tenha agitado a caixa 10 vezes ou 30 segundos. Registre os números em cada intervalo de tempo. Comece de novo com uma segunda tentativa desta experiência. Adicione os números de cada intervalo dos dois testes e calcule a média. Se o modelo funcionasse perfeitamente, você veria metade dos doces desaparecendo a cada intervalo. Tome o número de meias vidas que ocorrem durante 12 segundos desta experiência. Isso é quatro meias-vidas. Divida 200 por 1/2 quatro vezes. O resultado é o dividendo de 12,5. Após quatro meias-vidas, restam apenas 12 a 13 átomos. Esse cálculo deve estar próximo aos números encontrados no seu experimento.
