Toiminnan Yleiskatsaus
Ehkä vaikein osa atomin rakenteesta tarttua on nykyinen käsitys siitä, kuinka elektronit ovat sijoittuneet ytimen ulkopuolelle. Opiskelijat tulevat yleensä kemiaan mukavasti ajatuksella, että elektronit kiertävät ydintä kuin planeettoja auringon ympärillä. Vaikka tämän ajatuksen on tiedetty olevan väärä jo lähes 100 vuotta, se jatkuu, koska ihmiset voivat suhtautua siihen helposti. On hyödyllistä käyttää analogiaa auttamaan oppilaita ymmärtämään, että elektronit liikkuvat kolmiulotteisessa tilassa, järjestettynä lisäämällä potentiaalienergiaa ja kuvattu todennäköisyyspilvien avulla.
Tässä toiminnassa opiskelijat luovat visuaalisen esityksen elektronien energiatasoista . Yllä olevassa esimerkissä käytetään analogiaa monella kerroksella varustetulle hotellille. Opiskelijat voivat työskennellä tämän analogian avulla tai keksiä oman. Tämä on loistava tapa siirtää opiskelijat pois epätäydellisestä aurinkokunnan mallista jotain monimutkaista, mutta tarkempaa.
Ytimen lähellä on elektroneja, joilla on vähiten potentiaalista energiaa. Kun ytimen ja elektronien välinen etäisyys kasvaa, myös potentiaalienergia kasvaa. Siellä missä opiskelijoilla saattaa olla houkutus puhua elektronien renkaista, elektronit tosiasiallisesti järjestetään energiatasoiksi ja alitasoiksi. Alatasot ovat orbitaaliryhmiä, avaruuspilviä, jotka ennustavat 90% mahdollisuuden paikantaa elektroni. Nämä todennäköisyyspilvet määritetään matemaattisesti.
Vaikka tämä ei ole täydellinen analogia, se voidaan verrata elektronihotelliin. Hotellin lattiat edustavat energiatasoja, jokainen kauempana pohjakerroksesta tai ytimestä. Jokaisessa kerroksessa olisi siivet, jotka ovat ylätasoja, ja siipien sisällä ovat huoneet tai kiertoradat. Huone voi sisältää 0, 1 tai 2 elektronia. Hotelli asuttaisi huoneet, siivet ja lattiat lisääntyvän energian järjestyksessä, aivan kuten Aufbaun periaate kuvaa elektronien keräämistä energian mukaan.
Malli ja Luokan Ohjeet
(Nämä ohjeet ovat täysin muokattavissa. Kun olet napsauttanut "Kopioi toiminta", päivitä ohjeet tehtävän Muokkaa-välilehdellä.)
Opiskelijoiden ohjeet
Luo elektroninen energiataso visuaalisesti käyttämällä hotelli-analogiaa. Jokainen kerros on energiataso, ja pohjakerros on ydin.
- Napsauta "Aloita tehtävä".
- Merkitse rivit 1. energiatasolla 4. energiatasolla.
- Merkitse sarakkeet "S Orbital", "P Orbital", "D Orbital" ja "F Orbital".
- Käytä hotellin metafooria kuvaamaan kuinka elektronit lajitellaan energiatason mukaan.
- Luo kuvia varmuuskopioidaksesi selityksesi erilaisilla kohtauksilla, kohteilla ja merkillä.
- Tallenna ja lähetä kuvakäsikirjoitus.
Tuntisuunnitelma Viite
Toiminnan Yleiskatsaus
Ehkä vaikein osa atomin rakenteesta tarttua on nykyinen käsitys siitä, kuinka elektronit ovat sijoittuneet ytimen ulkopuolelle. Opiskelijat tulevat yleensä kemiaan mukavasti ajatuksella, että elektronit kiertävät ydintä kuin planeettoja auringon ympärillä. Vaikka tämän ajatuksen on tiedetty olevan väärä jo lähes 100 vuotta, se jatkuu, koska ihmiset voivat suhtautua siihen helposti. On hyödyllistä käyttää analogiaa auttamaan oppilaita ymmärtämään, että elektronit liikkuvat kolmiulotteisessa tilassa, järjestettynä lisäämällä potentiaalienergiaa ja kuvattu todennäköisyyspilvien avulla.
Tässä toiminnassa opiskelijat luovat visuaalisen esityksen elektronien energiatasoista . Yllä olevassa esimerkissä käytetään analogiaa monella kerroksella varustetulle hotellille. Opiskelijat voivat työskennellä tämän analogian avulla tai keksiä oman. Tämä on loistava tapa siirtää opiskelijat pois epätäydellisestä aurinkokunnan mallista jotain monimutkaista, mutta tarkempaa.
Ytimen lähellä on elektroneja, joilla on vähiten potentiaalista energiaa. Kun ytimen ja elektronien välinen etäisyys kasvaa, myös potentiaalienergia kasvaa. Siellä missä opiskelijoilla saattaa olla houkutus puhua elektronien renkaista, elektronit tosiasiallisesti järjestetään energiatasoiksi ja alitasoiksi. Alatasot ovat orbitaaliryhmiä, avaruuspilviä, jotka ennustavat 90% mahdollisuuden paikantaa elektroni. Nämä todennäköisyyspilvet määritetään matemaattisesti.
Vaikka tämä ei ole täydellinen analogia, se voidaan verrata elektronihotelliin. Hotellin lattiat edustavat energiatasoja, jokainen kauempana pohjakerroksesta tai ytimestä. Jokaisessa kerroksessa olisi siivet, jotka ovat ylätasoja, ja siipien sisällä ovat huoneet tai kiertoradat. Huone voi sisältää 0, 1 tai 2 elektronia. Hotelli asuttaisi huoneet, siivet ja lattiat lisääntyvän energian järjestyksessä, aivan kuten Aufbaun periaate kuvaa elektronien keräämistä energian mukaan.
Malli ja Luokan Ohjeet
(Nämä ohjeet ovat täysin muokattavissa. Kun olet napsauttanut "Kopioi toiminta", päivitä ohjeet tehtävän Muokkaa-välilehdellä.)
Opiskelijoiden ohjeet
Luo elektroninen energiataso visuaalisesti käyttämällä hotelli-analogiaa. Jokainen kerros on energiataso, ja pohjakerros on ydin.
- Napsauta "Aloita tehtävä".
- Merkitse rivit 1. energiatasolla 4. energiatasolla.
- Merkitse sarakkeet "S Orbital", "P Orbital", "D Orbital" ja "F Orbital".
- Käytä hotellin metafooria kuvaamaan kuinka elektronit lajitellaan energiatason mukaan.
- Luo kuvia varmuuskopioidaksesi selityksesi erilaisilla kohtauksilla, kohteilla ja merkillä.
- Tallenna ja lähetä kuvakäsikirjoitus.
Tuntisuunnitelma Viite
Tietoja pelistä The Electron Hotel: Elektronien energiatasot
Miten elektronihotellin analogia voidaan yhdistää todellisiin luokkahuoneen esineisiin?
Muuta abstraktit käsitteet konkreettisiksi käyttämällä tutut luokkahuoneen esineet kuvaamaan energiatasoja, alitasoja ja orbitaaleja, mikä auttaa oppilaita visualisoimaan elektronien järjestystä käsin kosketeltavalla tavalla.
Kerää yksinkertaisia materiaaleja demonstraatiota varten
Käytä värillisiä palikoita, pinottavia kuppeja tai laatikoita edustamaan hotellin kerroksia (energiatasoja), pienempiä säiliöitä tai kirjekuoria siipien ja huoneiden osalta. Merkitse jokainen selkeästi vahvistaaksesi terminologiaa ja helpottaaksesi oppilaiden seuraamista.
Anna rooleja tai esineitä elektroneille ja niiden järjestykselle
Salli oppilaiden käyttää tunnuksia, helmiä tai tarralappuja elektroneina. Pyydä heitä 'kirjautumaan sisään' huoneisiin (laatikoihin/kuppiin) samalla Aufbau-periaatteella, mikä jäljittelee elektronien energian täyttämistä atomeissa.
Ohjaa oppilaita täyttämään hotellimallia elektronikonfiguraatioilla
Haasta oppilaat sijoittamaan 'elektronit' oikeaan järjestykseen, alhaisimmasta energiatilasta ylöspäin. Esitä ohjaavia kysymyksiä siitä, miksi tietyt 'huoneet' täyttyvät ensin, jotta edistetään kriittistä ajattelua.
Johdata oppilaat keskustelemaan mallin ja todellisen atomirakenteen välisestä yhteydestä
Ohjaa oppilaita vertailemaan heidän hotellimalliaan todellisiin elektronikonfiguraatioihin. Nosta esiin analogian rajoituksia ja vahvuuksia ja kannusta oppilaita pohtimaan, kuinka tämä käytännön aktiviteetti syvensi heidän ymmärrystään.
Usein kysytyt kysymykset hotellista The Electron Hotel: Electron Energy Levels
Mikä on elektronihotellin analogia energitasoille?
Elektronihotellin analogi vertaa elektroneja järjestäytyneiksi kerroksiksi ytimen ympärillä: kerrokset edustavat energitasoja, siivet ovat alitasoja, ja huoneet ovat orbitaaleja. Tämä auttaa opiskelijoita visualisoimaan, kuinka elektroneja täytetään energitasoilla kasvaen energiasta riippumatta siitä, kiertävätkö ne kuten planeetat.
Miten opettaa elektroneja energitasojen avulla hotellianalogian avulla?
Jotta opettaa elektroneja energitasoista hotellianalogian avulla, kuvaa jokainen kerros eri energiatasona, siivet alitasoina ja huoneet orbitaaleina. Oppilaat voivat luoda kaavioita tai piirroksia, jotka näyttävät elektroneja täyttämässä huoneita järjestyksessä, korostaen että alemmat kerrokset ovat lähempänä ydintä ja elektroneja täytetään alhaalta ylöspäin.
Miksi aurinkokuntamalli elektroneista on epätarkka?
Aurinkokuntamalli on epätarkka, koska elektroneja ei kierrä ydin kiinteillä radoilla. Sen sijaan ne sijaitsevat mahdollisuuspilvissä tai orbitaaleissa, jotka määritellään energiatason ja alitasojen avulla, ja niiden sijaintia kuvataan matemaattisesti ennemmin kuin selkeinä, pyöreinä kiertoteinä.
Mikä on Aufbau-periaate, ja miten se liittyy elektronien järjestäytymiseen?
Aufbau-periaate toteaa, että elektroneja täytetään orbitaaleja alhaisimmasta korkeimpaan. Hotellianalogian avulla tämä tarkoittaa sitä, että elektroneja täytetään ensin alimmat kerrokset ja huoneet, ja rakennetaan sitä mukaa energiatason mukaan.
Mitkä ovat yleisiä virheitä, joita oppilaat tekevät oppiessaan elektroneiden energitasoista?
Oppilaat kuvittelevat usein virheellisesti, että elektronit kiertävät kuin planeetat, tai käyttävät 'rengas'-kuvauksia energiatason sijaan. Analogioiden kuten elektronihotellin käyttö auttaa korjaamaan näitä väärinkäsityksiä näyttämällä, että elektronit sijaitsevat tietyillä energiatasoilla ja orbitaaleissa.
Lisää Storyboard That
Ymmärtäminen Atomirakenteita
Mielipiteitä
"Tuotetta käyttäessään he olivat niin innoissaan ja oppivat niin paljon..."–K-5 kirjastonhoitaja ja opetustekniikan opettaja
"Teen Napoleon-aikajanaa ja annan [opiskelijoiden] määrittää, oliko Napoleon hyvä vai paha kaveri vai jossain siltä väliltä."-Historia- ja erikoisopettaja
"Oppilaat voivat olla luovia Storyboard That kanssa, ja heillä on valittavana niin monia visuaalisia osia... Se tekee siitä todella kaikkien luokan oppilaiden käytettävissä."– Kolmannen luokan opettaja
© 2025 - Clever Prototypes, LLC - Kaikki oikeudet pidätetään.
StoryboardThat on Clever Prototypes , LLC :n tavaramerkki, joka on rekisteröity Yhdysvaltain patentti- ja tavaramerkkivirastossa.
