学校の授業のために
原子ビルダー
陽子、中性子、電子を組み合わせて、どんな原子ができるか見てみましょう。安定で中性の原子を作ると、その元素が自分の周期表に色つきで入ります。
3種類の粒子
原子ビルダーには、陽子、中性子、電子のトレーがあります。生徒はプラスのボタンで粒子を加えるか、粒子を原子の中へドラッグします。マイナスのボタンで取り出すこともできます。
どの元素になるかは、陽子の数で決まります。原子ビルダーには、名前、元素記号、質量数、電荷のほか、電子が電子殻にどう入っているかが表示されます。
原子核は安定？
陽子どうしは、たがいにしりぞけ合います。中性子は原子核をまとめる助けをしますが、ちょうどよい数のときだけです。数字のならんだ帯が、今作っている元素では中性子が何個のとき原子核が安定になるか、今の原子は中性子が少なすぎるか多すぎるかを示します。
中性子が6個か7個の炭素は安定です。中性子が8個だと炭素-14になり、これは放射性です。
原子、それともイオン？
陽子の電荷は+1、電子の電荷は−1です。てんびんが、この2つをくらべて見せます。数が同じなら原子は中性で、そうでなければ陽イオンか陰イオンです。
自分だけの周期表
生徒が安定で中性の原子として作った元素は、自分の周期表に色がつきます。水素からカルシウムまでの、最初の20個の元素です。作った元素をクリックすると、もう一度表示されます。
周期表は生徒のブラウザーに保存され、当方には保存されません。先生は、生徒の画面を見れば、どこまで進んだかがわかります。
原子の2つのモデル
電子が電子殻にあるボーア模型は、電子を数えやすい模型です。電子雲モデルは、実際の原子にもっと近いものです。電子がどこにあるかはだれにも言えず、わかるのは、どこで見つかりやすいかだけです。電子雲モデルでは、生徒が「測定」を押すたびに、電子がちがう場所にあらわれます。やがて、点が集まって雲の形になります。
原子の実際の大きさは？
図では、原子核はずっと大きくえがかれています。実際の原子核は、原子全体の数万分の1の大きさしかありません。「実際の大きさ」ボタンを押すと、原子が実際の大きさの比で表示されます。スライダーで、原子核が見えるまで拡大できます。
授業のアイデア
- 最初の10個の元素を順番に作り、電子殻がどのようにうまっていくかを観察する。
- 炭素-12、炭素-13、炭素-14を作る。同じところと、ちがうところはどこか。
- ナトリウム原子を作り、電子を1個取り出す。電荷はどうなるか。
- 酸素の安定な同位体をすべて見つける。いくつあるか。
知っておきたいこと
- 原子ビルダーはウェブサイトだけにあり、アプリにはありません。
- 水素からカルシウムまでの元素を作れます。
- 無料で、18の言語に対応し、アカウントは必要ありません。
- タッチ、マウス、キーボードで操作できます。