Modelli fisici possono fornire una spiegazione tangibile, istruttiva di complicati idee teoriche, quali la struttura di un atomo. Alcuni modelli di replicano perfettamente i sistemi che spiegano; invece, diversi tipi di modelli sottolineano diversi concetti omettendone dettagli particolari, come ad esempio scala. Creando il tuo atomo, si può conoscere la fisica e prendere le tue decisioni su come rappresentare al meglio la teoria atomica attraverso la modellazione.
Modello dell'atomo bidimensionale
Un modello base, bidimensionale non è fisicamente simile all'atomo stesso. Tuttavia, questo tipo di diagramma consente di esplorare concetti atomici importanti, quali le regole orbitale e particelle subatomiche. Creare un atomo 2D su un pezzo di costruzione di carta o cartoncino. Utilizzare due colori dei cerchi di carta, caramelle o fagiolo per rappresentare protoni e neutroni. Decidere il tipo di atomo che si desidera fare e contano un numero adeguato di protoni e neutroni per il nucleo. Incollarli insieme vicino al centro.
Con un pennarello, disegnare cerchi intorno al nucleo sulla carta. Scegliere un altro colore della caramella, fagiolo o cerchio per servire come gli elettroni. Conta un numero uguale di elettroni come protoni per creare un atomo neutro. Incollare queste sui cerchi secondo le leggi orbitale. Il primo orbitale contiene due elettroni, mentre il successivo può contenere otto. Rivedere le basi della struttura atomica che il tuo conta orbitale siano corretti.
Modello tridimensionale dell'atomo
Mentre un modello bidimensionale può trasmettere le nozioni di base della struttura atomica, un modello tridimensionale è un promemoria che gli atomi esistono nello spazio e possono interagire lungo tre assi. Utilizzare anelli artigianali filo, scovolini o metallo per formare gli orbitali di elettroni che circondano il nucleo atomico. Colorate pom-poms, perline o palline di polistirolo possono servire come elettroni, protoni e neutroni. Assicurarsi che gli anelli orbitali esterni sono più grandi degli anelli interni. Appendere questi modelli da soffitto mediante linea di pesca per un mobile educativo.
Scala modello dell'atomo
Maggior parte dei modelli dell'atomo rifuggono corretta scala a favore di comodità e visibilità. Tuttavia, per capire veramente il trucco fisico degli atomi, è utile esplorare le grandi differenze di dimensioni tra le particelle subatomiche. Diametro di un protone è circa 10 ^-13 cm, mentre il diametro di un atomo è circa 10 ^-8 cm, a seconda del tipo di atomo. Ciò significa che l'atomo è circa 60.000 volte più grande del protone.
Misurare un campo, iarda o lunghezza di parco giochi per bambini e dividere per 60.000 per scoprire quanto piccolo il protone deve essere quello di contenere il modello nello spazio. Ad esempio, un protone di un pollice richiede circa 1/3 di miglio di spazio vuoto prima di raggiungere un elettrone, che sarebbe invisibile ad occhio nudo. Questo esercizio fornisce la prova di arresto di quanto spazio vuoto è presente in tutti gli atomi.
Modello orbitale
In molti modelli, gli elettroni sono raffigurati come piccole particelle, viaggiando intorno al nucleo come pianeti in orbite circolari. In realtà, gli elettroni viaggiano molto più complicati percorsi come si raggruppano attorno al nucleo, formando nubi di elettroni o orbitali. Mentre è impossibile prevedere dove sarà misurato esattamente un elettrone specifico, gli orbitali hanno forme relativamente statici a causa di proprietà elettromagnetiche dell'atomo.
Utilizzare due diversi colori di plastilina per formare le forme degli orbitali dell'idrogeno. Una risorsa online, ad esempio la pagina Università del Minnesota su orbitali atomici disponibili nella sezione delle risorse, può servire come modello per le vostre creazioni. Potrebbe essere necessario creare alcuni modelli nella sezione trasversale quando un orbitale avvolge un altro.