סקירה כללית על הפעילות
אולי החלק הקשה ביותר במבנה האטומי הוא ההבנה הנוכחית של האופן שבו מסדרים אלקטרונים מחוץ לגרעין. בדרך כלל סטודנטים מגיעים לכימיה שנוח להם עם הרעיון של אלקטרונים המקיפים את הגרעין כמו כוכבי לכת סביב שמש. למרות שידוע כי רעיון זה אינו נכון במשך כמעט 100 שנה, הוא נמשך בגלל הקלות בה אנשים יכולים להתייחס אליו. כדאי להשתמש באנלוגיה כדי לעזור לתלמידים להבין שאלקטרונים מסתובבים במרחב תלת מימדי, מסודרים על ידי הגדלת האנרגיה הפוטנציאלית ומתוארים על ידי ענני הסתברות.
בפעילות זו התלמידים ייצרו ייצוג חזותי של רמות האנרגיה האלקטרונית . הדוגמה שצוינה לעיל משתמשת באנלוגיה של מלון עם מספר קומות. סטודנטים יכולים לעבוד עם אנלוגיה זו, או לבוא בעצמם. זוהי דרך נהדרת להעביר את התלמידים מדגם מערכת השמש הלא מושלמת למשהו מורכב אך מדויק יותר.
אלקטרונים עם האנרגיה הפחות פוטנציאלית נמצאים בקרבת הגרעין. ככל שהמרחק בין הגרעין לאלקטרונים גדל, האנרגיה הפוטנציאלית עולה. במקום בו התלמידים עשויים להתפתות לדבר על "טבעות" של אלקטרונים, האלקטרונים למעשה מסודרים לרמות אנרגיה ותת-גבהים. תת - הקומות הן קבוצות של אורביטלים, ענני חלל המנבאים את הסיכוי של 90% לאתר את האלקטרון. ענני ההסתברות הללו נקבעים באופן מתמטי.
אם כי לא אנלוגיה מושלמת, ניתן לדמות זאת למלון אלקטרונים. רצפות המלון היו מייצגות רמות אנרגיה, כל אחת מהן רחוקה יותר מקומת הקרקע, או הגרעין. בכל קומה יהיו אגפים שהם תת-שכבות ובתוך הכנפיים חדרים, או אורביטלים. חדר עשוי להכיל 0, 1 או 2 אלקטרונים. המלון יאכלס את החדרים, הכנפיים והרצפות בסדר הגדלת האנרגיה, בדיוק כפי שעיקרון Aufbau מתאר את בניית האלקטרונים לפי אנרגיה.
הוראות תבנית ומעמד
(הוראות אלו ניתנות להתאמה אישית לחלוטין. לאחר לחיצה על "העתקת פעילות", עדכן את ההוראות בלשונית העריכה של המטלה.)
הוראות סטודנטים
צור ייצוג חזותי של רמות האנרגיה האלקטרונית בעזרת אנלוגיה של מלונות. כל קומה היא מפלס אנרגיה, כאשר קומת הקרקע היא הגרעין.
- לחץ על "התחל הקצאה".
- תייג את השורות ברמת האנרגיה הראשונה עד לרמת האנרגיה הרביעית.
- תייגו את העמודות "S Orbital", "P Orbital", "D Orbital" ו- "F Orbital".
- השתמש במטאפורה של המלון כדי לתאר כיצד האלקטרונים ממוינים לפי רמת אנרגיה.
- צור איורים לגיבוי ההסברים שלך באמצעות סצינות, פריטים ותווים שונים.
- שמור והגיש את לוח התכנון שלך.
שיעור תוכנית הפניה
סקירה כללית על הפעילות
אולי החלק הקשה ביותר במבנה האטומי הוא ההבנה הנוכחית של האופן שבו מסדרים אלקטרונים מחוץ לגרעין. בדרך כלל סטודנטים מגיעים לכימיה שנוח להם עם הרעיון של אלקטרונים המקיפים את הגרעין כמו כוכבי לכת סביב שמש. למרות שידוע כי רעיון זה אינו נכון במשך כמעט 100 שנה, הוא נמשך בגלל הקלות בה אנשים יכולים להתייחס אליו. כדאי להשתמש באנלוגיה כדי לעזור לתלמידים להבין שאלקטרונים מסתובבים במרחב תלת מימדי, מסודרים על ידי הגדלת האנרגיה הפוטנציאלית ומתוארים על ידי ענני הסתברות.
בפעילות זו התלמידים ייצרו ייצוג חזותי של רמות האנרגיה האלקטרונית . הדוגמה שצוינה לעיל משתמשת באנלוגיה של מלון עם מספר קומות. סטודנטים יכולים לעבוד עם אנלוגיה זו, או לבוא בעצמם. זוהי דרך נהדרת להעביר את התלמידים מדגם מערכת השמש הלא מושלמת למשהו מורכב אך מדויק יותר.
אלקטרונים עם האנרגיה הפחות פוטנציאלית נמצאים בקרבת הגרעין. ככל שהמרחק בין הגרעין לאלקטרונים גדל, האנרגיה הפוטנציאלית עולה. במקום בו התלמידים עשויים להתפתות לדבר על "טבעות" של אלקטרונים, האלקטרונים למעשה מסודרים לרמות אנרגיה ותת-גבהים. תת - הקומות הן קבוצות של אורביטלים, ענני חלל המנבאים את הסיכוי של 90% לאתר את האלקטרון. ענני ההסתברות הללו נקבעים באופן מתמטי.
אם כי לא אנלוגיה מושלמת, ניתן לדמות זאת למלון אלקטרונים. רצפות המלון היו מייצגות רמות אנרגיה, כל אחת מהן רחוקה יותר מקומת הקרקע, או הגרעין. בכל קומה יהיו אגפים שהם תת-שכבות ובתוך הכנפיים חדרים, או אורביטלים. חדר עשוי להכיל 0, 1 או 2 אלקטרונים. המלון יאכלס את החדרים, הכנפיים והרצפות בסדר הגדלת האנרגיה, בדיוק כפי שעיקרון Aufbau מתאר את בניית האלקטרונים לפי אנרגיה.
הוראות תבנית ומעמד
(הוראות אלו ניתנות להתאמה אישית לחלוטין. לאחר לחיצה על "העתקת פעילות", עדכן את ההוראות בלשונית העריכה של המטלה.)
הוראות סטודנטים
צור ייצוג חזותי של רמות האנרגיה האלקטרונית בעזרת אנלוגיה של מלונות. כל קומה היא מפלס אנרגיה, כאשר קומת הקרקע היא הגרעין.
- לחץ על "התחל הקצאה".
- תייג את השורות ברמת האנרגיה הראשונה עד לרמת האנרגיה הרביעית.
- תייגו את העמודות "S Orbital", "P Orbital", "D Orbital" ו- "F Orbital".
- השתמש במטאפורה של המלון כדי לתאר כיצד האלקטרונים ממוינים לפי רמת אנרגיה.
- צור איורים לגיבוי ההסברים שלך באמצעות סצינות, פריטים ותווים שונים.
- שמור והגיש את לוח התכנון שלך.
שיעור תוכנית הפניה
איך לעשות על מלון האלקטרונים: רמות אנרגיית אלקטרונים
איך לחבר את האנלוגיה של מלון האלקטרונים לעצמים בעולם האמיתי בכיתה
הפוך מושגים מופשטים למוחשיים באמצעות שימוש בפריטים מוכרים מהכיתה שמייצגים רמות אנרגיה, תת-רמות ואלקטרונים, ומסייעים לתלמידים לדמיין את סידור האלקטרונים באופן מעשי.
אסוף חומרים פשוטים להצגת הדוגמה שלך
השתמש בבלוקים צבעוניים, כוסות שניתן להניח אחת על השנייה או קופסאות כדי לייצג את הקומות של המלון (רמות אנרגיה), עם מכולות קטנות יותר או מעטפות לכנפיים ולחדרים. סמן כל פריט בבירור כדי לחזק את המונחים ולהקל על התלמידים לעקוב אחריהם.
הקצה תפקידים או חפצים לאלקטרונים ולסידור שלהם
תן לתלמידים להשתמש בטוקנים, חרוזים או פתקים דביקים כאלקטרונים. בקש מהם "להרשם" בחדשות לחדרים (קופסאות/כוסות) לפי עיקרון ה-Aufbau, לחקות את מילוי רמות האנרגיה באטומים.
הנחה את התלמידים למלא את מודל המלון באמצעות תצורות אלקטרוניות
אתגר את התלמידים למקם את ה"אלקטרונים" בסדר הנכון, מתחילים מרמת האנרגיה הנמוכה ביותר ועולים. שאל שאלות מנחות לגבי מדוע חדרים מסוימים מתמלאים ראשונים כדי לעודד חשיבה ביקורתית.
הנחות דיון בכיתה לחיבור המודל למבנה האטומי האמיתי
הובל את התלמידים להשוואת מודל המלון לתצורות אלקטרוניות אמיתיות. הדגש את המגבלות והחוזקות של האנלוגיה ועודד את התלמידים לשקף כיצד פעילות מעשית זו העמיקה את ההבנה שלהם.
שאלות נפוצות על מלון האלקטרונים: רמות אנרגיית אלקטרונים
מה ההנפשה של מלון אלקטרונים לרמות האנרגיה?
ההנפשה של מלון אלקטרונים משווה את סידור האלקטרונים סביב הגרעין לקומות, כניסות וחדרים במלון: קומות מייצגות רמות אנרגיה, כניסות הן תת-רמות, וחדרים הם אולטרים. זה עוזר לתלמידים לדמיין איך האלקטרונים ממלאים את רמות האנרגיה לפי עלייה באנרגיה, במקום להקיף כמו כוכבי לכת.
איך מלמדים רמות אנרגיה של אלקטרונים באמצעות דימוי של מלון?
כדי להסביר רמות אנרגיה של אלקטרונים באמצעות דימוי של מלון, תאר כל קומה כרמת אנרגיה שונה, כניסות כתת-רמות, וחדרים כאולטרים. התלמידים יכולים ליצור טבלאות או ציורים שמראים את האלקטרונים ממלאים חדרים בסדר, תוך הדגשה שהקומות התחתונות קרובות יותר לגרעין והאלקטרונים ממלאים מלמטה למעלה.
מדוע מודל מערכת השמש של אלקטרונים אינו מדויק?
המודל של מערכת השמש אינו מדויק כי האלקטרונים לא מקיפים את הגרעין במסלולים קבועים. במקום זאת, הם תופסים ענני סיכוי או אולטרים המוגדרים על ידי רמות ואיזורי אנרגיה, ומיקומם מתואר מתמטית במקום באורבות מעגליות ברורות.
מהו עקרון אובאו ומה הקשר שלו לסידור האלקטרונים?
העיקרון אובאו מציין שהאלקטרונים ממלאים אולטרים החל מרמת האנרגיה הנמוכה ביותר הזמינה, לפני שממשיכים לרמות גבוהות יותר. בדימוי של המלון, זה אומר שהאלקטרונים ממלאים את הקומות והחדרים התחתונים קודם, ומתמלאים לפי רמת האנרגיה.
מה הטעויות הנפוצות שהסטודנטים עושים בלמידה על רמות האנרגיה של אלקטרונים?
לעיתים קרובות, תלמידים מדמיינים את האלקטרונים כמשוגרים כמו כוכבי לכת, או מתייחסים ל"טבעות" במקום לרמות אנרגיה ותת-רמות. שימוש בדימויים כמו מלון אלקטרונים עוזר לתקן תפיסות שגויות אלה, ומציג את האלקטרונים תופסים רמות ואולטרים ספציפיים.
עוד Storyboard That פעילויות עבור
הבנת מבנה אטומי
המלצות
"על ידי השימוש במוצר, הם כל כך התלהבו ולמדו כל כך הרבה..."–K-5 ספרנית ומורה לטכנולוגיה
"אני עושה ציר זמן של נפוליאון ואני גורם ל[תלמידים] לקבוע אם נפוליאון היה בחור טוב או בחור רע או איפשהו באמצע."-מורה להיסטוריה ולידע מיוחד
"תלמידים יכולים להיות יצירתיים עם Storyboard That ויש כל כך הרבה ויזואליים לבחירתם... זה באמת הופך את זה לנגיש עבור כל התלמידים בכיתה."-מורה בכיתה ג'
© 2025 - Clever Prototypes, LLC - כל הזכויות שמורות.
StoryboardThat הוא סימן מסחרי של Clever Prototypes , LLC , ורשום במשרד הפטנטים והסימנים המסחריים בארה"ב
