Battaglia navale e configurazione elettronica

È tempo di affrontare la configurazione elettronica degli atomi e sono contenta perché è un argomento che mi diverte sempre moltissimo.

In linea generale, passati i primi momenti di “oddio e questa roba cos’è?” i ragazzi imparano velocemente a disporre gli elettroni degli atomi nei vari orbitali, ma perché non farli anche divertire giocando a battaglia navale?

La battaglia navale della configurazione elettronica ha la stessa struttura di quella tradizionale ben nota in tutto il mondo.

Come sapete, per giocare a battaglia navale bisogna posizionare un certo numero di navi su una griglia che viene tenuta nascosta alla vista dell’avversario. La griglia è quadrata e suddivisa in quadretti che vengono identificati da coppie di coordinate orizzontali e verticali (solitamente si usano lettere per le colonne verticale e numeri per le righe orizzontali). Ciascuna nave può occupare un diverso numero di quadretti vicini, in orizzontale o verticale, ma due navi non possono mai toccarsi.  A seconda delle dimensioni, le navi vengono classificate  in: portaerei (nave da 5 quadretti), corazzata (4 quadretti), incrociatore (3 quadretti), cacciatorpediniere e/o sommergibile (2 quadretti).

Una volta posizionate le navi, il gioco procede a turni. Il giocatore di turno “spara un colpo” indicando le coordinate della griglia (ad es. B3). L’avversario controlla la propria griglia, risponde affermando se la nave è stata colpita o mancata (“acqua”) e segna quel quadretto sulla propria tabella. I giocatori hanno anche una seconda tabella in cui prendono nota dei colpi che hanno sparato e del loro esito. Quando un colpo centra l’ultimo quadretto di una nave non ancora affondata, il giocatore che subisce il colpo dovrà dire ad alta voce “colpito e affondato!” e la nave si considera persa. Vince il giocatore che per primo affonda tutte le navi dell’avversario.

Fin qui, niente di nuovo. Nella battaglia navale della configurazione elettronica, invece, ciò che cambia è il metodo usato per “fare fuoco”. Invece di nominare le coordinate della griglia (es. C4), gli studenti devono fornire la configurazione elettronica dell’elemento bersaglio. Se la configurazione  è corretta, l’avversario conferma l’elemento bersaglio pronunciandone il nome e spunta la casella con una X, se invece l’elemento non si trova “su una nave”, nella casella viene messo un cerchietto.

Materiali per ciascun giocatore

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Regole del gioco

1. Su una delle due tavole periodiche a disposizione, ciascun giocatore con un pennarello disegna 5 “navi” che contengano un diverso numero di elementi:

  • 1 cacciatorpediniere (2 elementi)
  • 2 incrociatori (3 quadretti)
  • 1 corazzata (4 quadretti)
  • 1 portaerei (5 elementi)

2. Il giocatore n. 1 “spara” contro un elemento fornendo la configurazione elettronica appropriata.

3. Se il giocatore n. 2 conferma l’elemento bersaglio pronuncia il suo nome e lo dichiara “colpito”, altrimenti lo dichiara “mancato”.

4. Sulla tavola periodica senza navi, il giocatore n. 1 registra il “colpito” con una “X” o il “mancato” con un cerchietto usando un pennarello colorato.

5. I giocatori si scambiano ruoli e ricominciano a giocare.

6. Il giocatore che affonda per primo tutte le navi dell’avversario  vince!

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Semplice, divertente e molto efficace!

Se, invece, non avete tempo per farli giocare in classe potete farli esercitare a casa con una fantastica simulazione online sviluppata dalla California State Polytechnic University di Pomona. La simulazione prevede inizialmente il completamento delle configurazioni elettroniche dei gas nobili. Una volta che queste sono state costruite correttamente (assicurarsi di fare clic sul pulsante “controlla risposta” per ciascuna configurazione), possono essere utilizzate come configurazioni “core” su cui è possibile costruire nuove configurazioni elettroniche.

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Una volta completate le configurazioni elettroniche dei gas nobili,  la scelta degli atomi cambia. Ad ogni giocatore viene chiesto, infatti, di determinare le configurazioni elettroniche dello stato fondamentale di  altri 12 atomi.

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Gli atomi sul lato sinistro dell’elenco sono più semplici, mentre quelli sul lato destro dell’elenco sono più difficili perché sono “eccezioni” alla regola generale. In realtà ciò che è eccezionale è che le energie degli orbitali possono cambiare (o essere stabilizzate o destabilizzate) quando questi sono occupati dagli elettroni. Gli orbitali che si stabilizzano quando vengono occupati dagli elettroni mostrano questa stabilizzazione attraverso animazioni.

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La cosa fantastica è che ogni simulazione è diversa: ogni studente avrà un diverso insieme di atomi nel proprio elenco poiché questo viene generato casualmente (con elementi per ciascuna delle categorie: facile, medio, difficile, eccezioni). La possibilità che due studenti lavorino con lo stesso elenco di atomi è approssimativamente 1 su 1015 

Che ne dite? Fantastica no?

Voi che strategie utilizzate per fare esercitare i vostri ragazzi sulla configurazione elettronica? Me lo raccontate?

Prima di salutarvi, vi ricordo che lunedì prossimo arriverà la seconda newsletter in cui troverete anche le schede delle attività degli ultimi due post. Se siete interessati e non vi siete ancora iscritti, fatelo subito! 🙂

Spero di esservi stata utile!

Alla prossima 🙂

2 pensieri su “Battaglia navale e configurazione elettronica

  1. Fantastica attività! Applichiamo sempre di più la ‘gamefication’ in classe! A questo proposito in una seconda un gruppo di ragazzi ha preparato il calendario dell’avvento con i simboli degli elementi. Nelle taschine hanno messo quiz sulla chimica la cui soluzione permetterà di vincere caramelle e dolcetti. Gli elementi sono in ordine sparso proprio come nei calendari dell’avvento più classici dove i giorni non sono in fila e anche per non dare troppi indizi per la soluzione dei quiz (es:qual è l’elemento con il n° atomica più basso?). L’ultima lezione prima di Natale giochiamo. Inoltre lo usiamo per l’open day.

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