Alkalimetaller og fyrverkeri

Discovery channel har laget mange gode undervisningsopplegg som både har mål og vurderingskriterier. Her har jeg forsøkt meg på å tilpasse et av oppleggene om alkalimetaller:Mål

Mål: Studentene skal:
• Identifisere de vanligste egenskaper til metaller og kjenne til ulike typer metaller.
• Finne alkalimetaller i periodesystemet og vurdere deres viktige egenskaper.
• Diskuter bruk av alkalimetaller og andre elementer i fyrverkeri.
• Lag et veggmaleri av fyrverkeri, fremhever minst fem metaller brukt til å lage forskjellige farger og effekter.

Materialer

• Periodetabellen
• Store ruller med papir og tusjer for å lage veggmalerier
• Kort til å skrive på
• Internett til å finne ut hvordan fyrverkeri lages

Framgangsmåte

La elevene nevne noen vanlige metaller og skrive sine navn og atom symboler i arbeidsboken. For eksempel jern (Fe), kobber (Cu), sølv (Ag), platina (Pt), gull (Au). Be elevene finne felles egenskaper metaller og lage en liste over sine svar. De fleste metaller er:

• hardt

• skinnende

• fast ved normal temperatur (unntatt Merkur)

• gode ledere av varme og elektrisitet

• formbare (kan slås sammen til ark)

• Kan strekkes i lange ledninger)

Vis så elevene hvor metallene finnes i det periodiske system. Påpeke at det finnes ulike typer metaller, hver med unike egenskaper: alkalimetaller, alkaliske jordmetaller, overgang metaller og andre metaller. Metaller kan identifiseres i periodesystemet ved rad eller gruppe, der de er funnet. På dette punktet, kan det være lurt å gjennomgå med elevene hvordan det periodiske tabellen er organisert:

• Elementene er ordnet i rekkefølge atomnummer, eller antall protoner.
• Elementer i samme rad, eller periode, er laget av atomer med samme antall elektronskall.
• Elementer i samme kolonne, eller gruppe, er laget av atomer med samme antall elektroner i sitt ytre skall.

De deler også lignende egenskaper.
Finn Alakali Metals (gruppe 1) på det periodiske system. Hvor mange elektroner disse elementene har i sitt ytterste skall? (En) Hvilken effekt har dette på disse elementene? (. De er tilbøyelig til å miste sin ytre elektron og derfor svært reaktive)

• Myke
• Lavt smeltepunkt
• Lave tettheter
• voldsomt reaktive

Forklar at alkali metallet natrium ble brukt til å lage den første eksplosive. To kinesiske alkymister oppdaget  tilfeldigvis  eksplosiviteten ved å blande kull, svovel og salpeter og natrium. Ilang tid var eksplosiver brukt til å lage  fyrverkeriet. Mens dagens fyrverkeri er langt mer komplekse, de fortsatt er avhengige av alkalimetaller og andre elementer for å skape forskjellige farger og effekter.
Fortell elevene at de skal arbeide i små grupper for å undersøke de ulike elementene  som brukes til å lage fyrverkeri. De skal lage et veggmaleri av et fyrverkeri og fremheve minst fem metaller brukt til å lage forskjellige farger og effekter. Minst ett av metallene bør være et alkali metall. Gi hver gruppe ett stort ark, tusjer, og fem kort. På hvert kort, bør de gi informasjon for et  metall som brukes i deres fyrverkeri. Kortet bør plasseres på deres veggmaleri siden av den aktuelle fyrverkeri og inneholde følgende opplysninger:

• Element Navn og Atom Symbol: [kobber (Cu)]
• Type av metall: [Overgangs Metal]
• Bruk eller Effekt: [Oppretter blått fyrverkeri]

Gi studenter med print og online ressurser om fyrverkeri, for eksempel følgende nettsteder. De kan være lurt å begynne med de første to nettsteder for å lære om ulike fyrverkeri former og effekter. De to andre nettsteder gi informasjon om ulike elementer som benyttes til å lage fyrverkeri.

• Lag ditt eget fyrverkeri
http://www.pbs.org/capitolfourth/fireworks.html
• Starshell Ordliste (Shapes of Fireworks)
http://www.firework.co.nz/fireworks/starshell_glossary.htm
• Kjemi av fyrverkeri
http://chemistry.about.com/od/fireworkspyrotechnics/a/fireworkcolors.htm
• pyroteknikk: Det er Elemental
http://www.pbs.org/wgbh/nova/kaboom/elemental/

Når studentene har gjennomført sine veggmalerier, har hver gruppe presenterer sine fyrverkeri til klassen

Evaluering
Bruk følgende tre-punkts rubrikken for å evaluere elevenes arbeid i løpet av denne leksjonen.

• Tre poeng: Elevene var aktive i klassen diskusjoner, viste en sterk forståelse av metaller, alkalimetaller, og den periodiske tabellen, utviklet en kreativ, fremhever minst fem metaller; kortene med metallene var korrekte og fullstendige.
• To punkter: Studentene deltok i klassen diskusjoner, viste en tilfredsstillende forståelse av metaller, alkalimetaller, og den periodiske tabellen, utviklet et akseptabelt veggmaleri fremhever fem metaller; kortene med  metallene var stort sett nøyaktig og fullstendig.
• Ett poeng: Eleven deltok ikke i klassen diskusjoner, viste en svak forståelse av metaller, alkalimetaller, og den periodiske tabellen, utviklet et fullstendig eller sjuskete veggmaleri fremheve mindre enn metaller; kortene var ikke  nøyaktige eller de var ufullstendig.

¨Kilde: http://www.discoveryeducation.com/teachers/free-lesson-plans/alkali-metals.cfm
Foto:
Luis Miguel Bugallo Sánchez