Aktivitetsöversikt
Kanske är den svåraste delen av atomstrukturen att förstå den nuvarande förståelsen för hur elektroner är anordnade utanför kärnan. Studenter kommer i allmänhet till kemi bekvämt med tanken på elektroner som kretsar kring kärnan som planeter runt en sol. Även om denna idé har visat sig vara felaktig i nästan 100 år, kvarstår den på grund av att det är lätt att människor kan relatera till den. Det är bra att använda en analogi för att hjälpa eleverna att förstå att elektroner rör sig i tredimensionellt utrymme, ordnade genom att öka potentiell energi och beskrivs av moln med sannolikhet.
I den här aktiviteten kommer eleverna att skapa en visuell representation av elektronens energinivåer . Exemplet som anges ovan använder analogin med ett hotell med flera våningar. Studenter kan arbeta med denna analogi eller komma med sin egen. Detta är ett bra sätt att flytta eleverna bort från den ofullkomliga solsystemmodellen till något komplicerat men mer exakt.
Elektroner med minst potentiell energi finns i närheten av kärnan. När avståndet mellan kärnan och elektronerna ökar ökar också den potentiella energin. Där elever kan frestas att prata om ”ringar” av elektroner, ordnas elektroner faktiskt i energinivåer och underhöjder. Delnivåerna är uppsättningar av orbitaler, rymdmoln som förutsäger 90% chansen att lokalisera elektronen. Dessa sannolikhetsmoln bestäms matematiskt.
Även om det inte är en perfekt analogi, kan detta jämföras med ett elektronhotell. Hotellets golv skulle representera energinivåer, var och en längre bort från bottenvåningen eller kärnan. Varje våning skulle ha vingar som är underhöjda och i vingarna finns rum eller orbitaler. Ett rum kan innehålla 0, 1 eller 2 elektroner. Hotellet skulle fylla rummen, vingarna och golven i ordning med ökande energi, precis som Aufbau-principen beskriver uppbyggnaden av elektroner enligt energi.
Mall och Klass Instruktioner
(Dessa instruktioner är helt anpassningsbara. När du har klickat på "Kopiera aktivitet", uppdatera instruktionerna på fliken Redigera i uppgiften.)
Studentinstruktioner
Skapa en visuell representation av elektronenerginivåer med hjälp av en hotellanalogi. Varje våning är en energinivå, där bottenvåningen är kärnan.
- Klicka på "Start tilldelning".
- Märk raderna med den första energinivån till den fjärde energinivån.
- Märk kolumnerna "S Orbital", "P Orbital", "D Orbital" och "F Orbital".
- Använd metaforen för hotellet för att beskriva hur elektroner sorteras efter energinivå.
- Skapa illustrationer för att säkerhetskopiera dina förklaringar med olika scener, objekt och tecken.
- Spara och skicka in ditt storyboard.
Lektionsplan Reference
Aktivitetsöversikt
Kanske är den svåraste delen av atomstrukturen att förstå den nuvarande förståelsen för hur elektroner är anordnade utanför kärnan. Studenter kommer i allmänhet till kemi bekvämt med tanken på elektroner som kretsar kring kärnan som planeter runt en sol. Även om denna idé har visat sig vara felaktig i nästan 100 år, kvarstår den på grund av att det är lätt att människor kan relatera till den. Det är bra att använda en analogi för att hjälpa eleverna att förstå att elektroner rör sig i tredimensionellt utrymme, ordnade genom att öka potentiell energi och beskrivs av moln med sannolikhet.
I den här aktiviteten kommer eleverna att skapa en visuell representation av elektronens energinivåer . Exemplet som anges ovan använder analogin med ett hotell med flera våningar. Studenter kan arbeta med denna analogi eller komma med sin egen. Detta är ett bra sätt att flytta eleverna bort från den ofullkomliga solsystemmodellen till något komplicerat men mer exakt.
Elektroner med minst potentiell energi finns i närheten av kärnan. När avståndet mellan kärnan och elektronerna ökar ökar också den potentiella energin. Där elever kan frestas att prata om ”ringar” av elektroner, ordnas elektroner faktiskt i energinivåer och underhöjder. Delnivåerna är uppsättningar av orbitaler, rymdmoln som förutsäger 90% chansen att lokalisera elektronen. Dessa sannolikhetsmoln bestäms matematiskt.
Även om det inte är en perfekt analogi, kan detta jämföras med ett elektronhotell. Hotellets golv skulle representera energinivåer, var och en längre bort från bottenvåningen eller kärnan. Varje våning skulle ha vingar som är underhöjda och i vingarna finns rum eller orbitaler. Ett rum kan innehålla 0, 1 eller 2 elektroner. Hotellet skulle fylla rummen, vingarna och golven i ordning med ökande energi, precis som Aufbau-principen beskriver uppbyggnaden av elektroner enligt energi.
Mall och Klass Instruktioner
(Dessa instruktioner är helt anpassningsbara. När du har klickat på "Kopiera aktivitet", uppdatera instruktionerna på fliken Redigera i uppgiften.)
Studentinstruktioner
Skapa en visuell representation av elektronenerginivåer med hjälp av en hotellanalogi. Varje våning är en energinivå, där bottenvåningen är kärnan.
- Klicka på "Start tilldelning".
- Märk raderna med den första energinivån till den fjärde energinivån.
- Märk kolumnerna "S Orbital", "P Orbital", "D Orbital" och "F Orbital".
- Använd metaforen för hotellet för att beskriva hur elektroner sorteras efter energinivå.
- Skapa illustrationer för att säkerhetskopiera dina förklaringar med olika scener, objekt och tecken.
- Spara och skicka in ditt storyboard.
Lektionsplan Reference
Så här gör du med Elektronhotellet: Elektronenerginivåer
Hur kan man koppla elektronhotell-analojin till riktiga klassrumsobjekt?
Gör abstrakta koncept konkreta genom att använda bekanta klassrumsföremål för att representera energinivåer, undernivåer och orbitaler, vilket hjälper eleverna att visualisera elektronarrangemanget på ett handgripligt sätt.
Samla enkla material för din demonstration
Använd färgade block, stapelbara koppar eller lådor för att representera hotellens våningar (energilevel), med mindre behållare eller kuvert för vingar och rum. Märk tydligt varje för att förstärka terminologin och göra det lätt för elever att följa med.
Tilldela roller eller objekt för elektroner och deras arrangemang
Låt eleverna använda token, pärlor eller klisterlappar som elektroner. Låt dem 'checka in' i rummen (lådor/koppar) enligt samma Aufbau-princip, vilket efterliknar hur elektroner fyller energinivåer i atomer.
Vägled eleverna att fylla i hotellmodellen med elektronkonfigurationer
Utmana eleverna att placera 'elektroner' i rätt ordning, från den lägsta energinivån och uppåt. Ställ vägledande frågor om varför vissa 'rum' fylls först för att främja kritiskt tänkande.
Leda en klassdiskussion för att koppla modellen till den faktiska atomstrukturen
Leda eleverna att jämföra deras hotellmodell med riktiga elektronkonfigurationer. Lyft fram begränsningar och styrkor i analogin, och uppmuntra elever att reflektera över hur denna praktiska aktivitet fördjupade deras förståelse.
Vanliga frågor om Electron Hotel: Elektronenerginivåer
Vad är elektronhotell-analogin för energinivåer?
Den elektronhotell-analogin jämför elektroners arrangemang runt kärnan med ett hotell: våningar representerar energinivåer, vingar är undernivåer, och rum är orbitaler. Detta hjälper elever att visualisera hur elektroner fyller energinivåer baserat på ökande energi istället för att kretsa som planeter.
Hur undervisar man om elektroners energinivåer med hjälp av en hotellanalog?
För att undervisa om elektroners energinivåer med en hotellanalog, beskriv varje våning som en annan energinivå, vingar som undernivåer, och rum som orbitaler. Elever kan skapa diagram eller teckningar som visar elektroner som fyller rum i ordning och betonar att lägre våningar är närmare kärnan och elektroner fyller från botten och upp.
Varför är solsystemmodellen för elektroner felaktig?
Solsystemmodellen är felaktig eftersom elektroner inte kretsar runt kärnan i fasta banor. Istället befinner de sig i sannolikhetsskyer eller orbitaler som definieras av energinivåer och undernivåer, och deras positioner beskrivs matematiskt snarare än som tydliga cirkulära banor.
Vad är Aufbau-principen och hur relaterar den till elektronarrangemang?
Aufbau-principen säger att elektroner fyller orbitaler från det lägsta till det högsta tillgängliga energinivån. I hotellanalogin betyder det att elektroner fyller de lägsta våningarna och rummen först, och bygger upp enligt energinivåerna.
Vilka vanliga misstag gör elever när de lär sig om elektroners energinivåer?
Elever föreställer sig ofta felaktigt att elektroner kretsar som planeter eller hänvisar till 'ringar' i stället för energianivåer och undernivåer. Att använda analogier som elektronhotellet hjälper till att rätta till dessa missuppfattningar genom att visa att elektroner befinner sig på specifika energinivåer och orbitaler.
Mer Storyboard That Aktiviteter
Förstå Atomic Strukturer
Rekommendationer
"Genom att använda produkten blev de så glada och de lärde sig så mycket..."–K-5 bibliotekarie och instruktionstekniklärare
"Jag gör en Napoleon-tidslinje och jag låter [elever] avgöra om Napoleon var en bra kille eller en dålig kille eller någonstans däremellan."–Historia och speciallärare
"Eleverna får vara kreativa med Storyboard That och det finns så många bilder att välja mellan... Det gör det verkligen tillgängligt för alla elever i klassen."–Lärare i tredje klass
© 2025 - Clever Prototypes, LLC - Alla rättigheter förbehållna.
StoryboardThat är ett varumärke som tillhör Clever Prototypes , LLC och registrerat i US Patent and Trademark Office
