Общ Преглед на Дейността
Може би най-трудната за разбиране част от атомната структура е сегашната представа за това как електроните са разположени извън ядрото. Това може да бъде и най-трудното за картиране или описване. Студентите идват в химия удобно с идеята за електроните, обикалящи около ядрото като планети около слънце. Въпреки че тази идея е известна като невярна за близо 100 години, тя продължава да се дължи отчасти на лекотата, с която хората могат да се отнасят към нея. За да помогне на студентите да схванат понятието електрони, движещи се в триизмерно пространство, подредено чрез увеличаване на потенциалната енергия и описано от облаците вероятност, аналогията е полезна.
Електрони с най-малко потенциална енергия се намират в близост до ядрото. Тъй като разстоянието между ядрото и електроните се увеличава, потенциалната енергия също се увеличава. Когато студентите могат да се изкушат да говорят за "пръстени" на електрони, електроните всъщност са подредени в енергийни нива и подложки. Подлепите са орбитални комплекси , облаци от пространство, които предсказват вероятността от 90% да се намери електронът . Тези вероятностни облаци се определят математически.
Макар че не е перфектна аналогия, това може да се оприличи на електронен хотел. Етажите на хотела ще представляват енергийни нива, всеки по-далече от приземния етаж или от ядрото. Всеки етаж ще има крила, които са подлези, а в крилата са стаи, или орбитални. Една стая може да съдържа 0, 1 или 2 електрона. Хотелът ще запълни помещенията, крилата и подовете в ред на нарастващата енергия, точно както принципът Aufbau описва натрупването на електрони според енергията. Създаването на визуално представяне на тази сложна идея помага на учениците да преминат от несъвършения модел на атома на слънчевата система към по-сложен (но по-точен) модел, основаващ се на вероятност.
Инструкции за Шаблони и Класове
(Тези инструкции са напълно адаптивни. След като щракнете върху „Копиране на дейност“, актуализирайте инструкциите в раздела „Редактиране“ на заданието.)
Инструкции за ученици
Създайте визуално представяне на нивата на електронната енергия, използвайки хотелска аналогия. Всеки етаж е енергийно ниво, като приземният етаж е ядрото.
- Кликнете върху "Стартиране на заданието".
- Етикетирайте редовете с 1-во ниво на енергия до 4-то енергийно ниво.
- Маркирайте колоните "S Orbital", "P Orbital", "D Orbital" и "F Orbital".
- Използвайте метафората на хотела, за да опишете как се сортират електроните по енергийно ниво.
- Създайте илюстрации, за да архивирате обясненията си, като използвате различни сцени, предмети и знаци.
- Запазете и изпратете своя история.
Референтен План на Урока
Общ Преглед на Дейността
Може би най-трудната за разбиране част от атомната структура е сегашната представа за това как електроните са разположени извън ядрото. Това може да бъде и най-трудното за картиране или описване. Студентите идват в химия удобно с идеята за електроните, обикалящи около ядрото като планети около слънце. Въпреки че тази идея е известна като невярна за близо 100 години, тя продължава да се дължи отчасти на лекотата, с която хората могат да се отнасят към нея. За да помогне на студентите да схванат понятието електрони, движещи се в триизмерно пространство, подредено чрез увеличаване на потенциалната енергия и описано от облаците вероятност, аналогията е полезна.
Електрони с най-малко потенциална енергия се намират в близост до ядрото. Тъй като разстоянието между ядрото и електроните се увеличава, потенциалната енергия също се увеличава. Когато студентите могат да се изкушат да говорят за "пръстени" на електрони, електроните всъщност са подредени в енергийни нива и подложки. Подлепите са орбитални комплекси , облаци от пространство, които предсказват вероятността от 90% да се намери електронът . Тези вероятностни облаци се определят математически.
Макар че не е перфектна аналогия, това може да се оприличи на електронен хотел. Етажите на хотела ще представляват енергийни нива, всеки по-далече от приземния етаж или от ядрото. Всеки етаж ще има крила, които са подлези, а в крилата са стаи, или орбитални. Една стая може да съдържа 0, 1 или 2 електрона. Хотелът ще запълни помещенията, крилата и подовете в ред на нарастващата енергия, точно както принципът Aufbau описва натрупването на електрони според енергията. Създаването на визуално представяне на тази сложна идея помага на учениците да преминат от несъвършения модел на атома на слънчевата система към по-сложен (но по-точен) модел, основаващ се на вероятност.
Инструкции за Шаблони и Класове
(Тези инструкции са напълно адаптивни. След като щракнете върху „Копиране на дейност“, актуализирайте инструкциите в раздела „Редактиране“ на заданието.)
Инструкции за ученици
Създайте визуално представяне на нивата на електронната енергия, използвайки хотелска аналогия. Всеки етаж е енергийно ниво, като приземният етаж е ядрото.
- Кликнете върху "Стартиране на заданието".
- Етикетирайте редовете с 1-во ниво на енергия до 4-то енергийно ниво.
- Маркирайте колоните "S Orbital", "P Orbital", "D Orbital" и "F Orbital".
- Използвайте метафората на хотела, за да опишете как се сортират електроните по енергийно ниво.
- Създайте илюстрации, за да архивирате обясненията си, като използвате различни сцени, предмети и знаци.
- Запазете и изпратете своя история.
Референтен План на Урока
Как да се справим с хотел „Електрон“: Нива на електронна енергия
How to connect the electron hotel analogy to real-world classroom objects
Make abstract concepts concrete by using familiar classroom items to represent energy levels, sublevels, and orbitals, helping students visualize electron arrangement in a hands-on way.
Gather simple materials for your demonstration
Use colored blocks, stackable cups, or boxes to represent hotel floors (energy levels), with smaller containers or envelopes for wings and rooms. Label each clearly to reinforce terminology and make it easy for students to follow.
Assign roles or objects for electrons and their arrangement
Let students use tokens, beads, or sticky notes as electrons. Have them 'check in' to the rooms (boxes/cups) following the same Aufbau Principle, mimicking how electrons fill energy levels in atoms.
Guide students to fill in the hotel model using electron configurations
Challenge students to place 'electrons' in the correct sequence, starting from the lowest energy level and moving up. Ask guiding questions about why certain 'rooms' fill first to encourage critical thinking.
Facilitate a class discussion to connect the model to actual atomic structure
Lead students in comparing their hotel model to real electron configurations. Highlight the limitations and strengths of the analogy, and encourage students to reflect on how this hands-on activity deepened their understanding.
Често задавани въпроси за хотел „Електрон“: Нива на енергията на електроните
Какъв е аналогията с хотел на електроните за енергийни нива?
Аналогията с хотел на електроните сравнява разположението на електроните около ядрото с етажи, крила и стаи в хотел: етажите представляват енергийни нива, крилата са поднива, а стаята е орбитал. Това помага на учениците да визуализират как електроните запълват енергийни нива според увеличаващата се енергия, вместо да се движат като планети.
Как да преподаваме енергийните нива на електроните с аналогията на хотел?
За преподаване на енергийни нива на електроните с аналогията на хотел, опишете всеки етаж като различно енергийно ниво, крилата като поднива, а стаите като орбитали. Учениците могат да създават диаграми или рисунки, показващи как електроните запълват стаите по ред, като подчертават, че по-ниските етажи са по-близо до ядрото и електроните запълват от ниското към високото.
Защо моделът на слънчевата система за електроните е неточен?
Моделът слънчева система е неточен, защото електроните не се въртят около ядрото по фиксирани пътища. Вместо това те заемат вероятностни облаци или орбитали, дефинирани от енергийни нива и поднива, като тяхното разположение се описва математически, а не като ясни кръгли орбити.
Какво е принципът на Aufbau и как се свързва с разположението на електроните?
Принципът Aufbau гласи, че електроните запълват орбитали започвайки от най-ниското налично енергийно ниво преди да преминат към по-високи. В аналогията с хотел, това означава, че електроните първо запълват най-ниските етажи и стаи, изграждайки ги според енергията.
Какви често срещани грешки правят студентите при изучаването на енергийните нива на електроните?
Студентите често неправилно си представят електроните като обикалящи като планети или се позовават на „кръгове“, вместо на енергийни нива и поднива. Използването на аналогии като електронен хотел помага да се коригират тези погрешни схващания, като показва, че електроните заемат конкретни енергийни нива и орбитали.
Повече Storyboard That
Разбиране на Атомните Структури
Препоръки
„Като използваха продукта, те бяха толкова развълнувани и научиха толкова много...“– K-5 Библиотекар и учител по учебни технологии
„Правя хронология на Наполеон и карам [учениците] да определят дали Наполеон е бил добър човек или лош човек или нещо по средата.”– Учител по история и специално образование
„Учениците стават креативни със Storyboard That и има толкова много визуални елементи, от които да избират... Това го прави наистина достъпен за всички ученици в класа.“– Учител за трети клас
© 2025 - Clever Prototypes, LLC - Всички права запазени.
StoryboardThat е търговска марка на Clever Prototypes , LLC и е регистрирана в Службата за патенти и търговски марки на САЩ
