Pertemuan I : Partikel Penyusun Atom (3 JP)

Pembelajaran pada Materi Pokok Struktur Atom dan Tabel Periodik

2. Pertemuan I : Partikel Penyusun Atom (3 JP)

a. Materi untuk Guru

Dalam kegiatan ini guru dapat menyegarkan kembali ingatan peserta didik tentang proton, elektron, dan neutron yang sudah dipelajari di SMP. Guru dapat mengkondisikan peserta didik dalam kelompok untuk mendiskusikan gambar (tayangan) penemuan proton oleh Eugen Goldstein (1886) ahli fisika bangsa Jerman yang melakukan percobaan dengan tabung sinar katode yang telah dimodifikasi, elektron oleh J.J. Thomson (1897) yang melakukan suatu percobaan dengan mengamati dua pelat elektroda dalam tabung vakum, dan neutron yang ditemukan oleh James Chadwick (1932) ahli fisika kebangsaan Inggris yang melakukan percobaan untuk membuktikan hipotesis Rutherford. Pada tahun 1910, Rutherford mengajukan hipotesis bahwa dalam inti atom terdapat partikel tidak bermuatan yang massanya hampir menyerupai massa proton. Untuk memotivasi keingintahuan peserta didik diberikan tugas proyek mencari literatur tentang percobaan Millikan.

Jadi, partikel penyusun atom digambarkan sebagai berikut.

1) Atom terdiri atas tiga macam partikel dasar, yaitu proton, neutron, dan elektron. 2) Proton dan neutron berada dalam inti atom.

3) Elektron berada dalam ruang seputar inti. +1 ¹

p

Keterangan: p = lambang proton +1 = muatan 1 = massa –1 ⁰

e

Keterangan: e = lambang elektron –1 = muatan 0 = massa 0 1

n

Keterangan: n = lambang neutron 0 = muatan 1 = massa

Masing-masing atom mempunyai karakteristik tersendiri, yaitu mempunyai jumlah proton, jumlah elektron, dan jumlah neutron yang berbeda. Untuk membedakan karakteristik antaratom, dapat diidentifikasi melalui jumlah proton, jumlah elektron, atau jumlah neutron tersebut. Jumlah proton atau jumlah elektron pada atom netral ditunjukkan oleh nomor atom, sedangkan jumlah proton ditambah dengan jumlah neutron ditunjukkan oleh nomor massa. Spesies atom atau nuklida digambarkan sebagai berikut.

A ZX

X = lambang atom A = nomor massa Z = nomor atom

Nomor atom (Z) menunjukkan jumlah proton dalam inti. Atom tidak bermuatan

listrik atau netral, sehingga jumlah muatan positif dan muatan negatif dalam atom sama. Dengan demikian, nomor atom menunjukkan jumlah elektron dan jumlah proton dalam atom.

Z = nomor atom (jumlah proton = jumlah elektron)

Nomor massa (A) menunjukkan jumlah nukleon dalam atom suatu unsur. Nukleon

adalah partikel penyusun inti yang terdiri atas proton dan neutron.

A = massa atom (jumlah proton (p) + jumlah neutron (n)) Pengayaan

Untuk konsep isotop guru dapat memberikan tayangan demonstrasi penambahan es batu yang mengandung isotop yang berbeda ke dalam air. Demonstrasi tersebut dapat dilihat di internet dengan situs: http://www.chem-toddler.com/atomic-structure/heavy-water.html.

Demonstrasi diberikan dalam bentuk penayangan video atau gambar. Akan tetapi bisa pula dilaksanakan dengan menampilkan fenomena nyata di depan kelas.

Skenario Kegiatan

1) Setelah penayangan video atau gambar, peserta didik dirangsang untuk mencari penjelasan terhadap fenomena yang ditayangkan. Dalam kasus ini, peserta didik di-harapkan dapat menjelaskan mengapa terdapat perbedaan antara perilaku es batu di kedua gelas tersebut.

2) Guru menahan diri untuk tidak menjelaskan mengapa hal itu terjadi. Guru hanya mem-berikan bantuan, misalnya dalam bentuk pengajuan pertanyaan, pemberian tanda-tanda (hints atau clues), dan pemberitahuan beberapa kata kunci penting.

3) Peserta didik diharapkan secara bertahap menemukan hal-hal baru, sehingga akhirnya fenomena itu dapat dijelaskan. Selama usaha menuju penemuan tersebut, peserta didik didorong bertanya untuk memperjelas fenomena yang dilihatnya.

Bentuk Kegiatan

Guru menayangkan video atau gambar yang

menunjukkan adanya 2 gelas berisi cairan bening, serta tersedia es batu dengan warna yang berbeda. Dalam penayangan tersebut terlihat hal-hal berikut.

1) Es batu tersebut dimasukkan ke gelas yang ada di dekatnya.

2) Es batu berwarna biru, terlihat terapung dalam cairan bening tersebut. 3) Es batu berwarna merah, terlihat tenggelam dalam cairan bening tersebut.

Kemungkinan Menuju Penemuan

1) Peserta didik dapat bertanya beberapa hal tentang fenomena tersebut.

2) Guru terus mendorong peserta didik untuk menemukan penjelasan tentang fenomena itu.

3) Salah satu penjelasan yang dapat diajukan peserta didik adalah gelas pertama berisi

air, sedangkan gelas kedua berisi alkohol.

Tanggapan guru: jika gelas kedua berisi alkohol, memang benar bahwa es batu akan tenggelam, karena massa jenisnya lebih besar daripada massa jenis alkohol. Akan tetapi, sebetulnya isi gelas kedua bukan alkohol, tetapi air. Kalau es dalam gelas kimia yang satu mengapung dan pada gelas kimia yang lain tenggelam, berarti masalahnya ada pada es kan? Apa penyebabnya? Mintalah peserta didik untuk memberikan kemungkinan penjelasannya.

4) Jika peserta didik belum juga berhasil menemukan penjelasan fenomena, berikan beberapa informasi, misalnya penjelasannya terkait dengan konsep isotop.

b. Pembelajaran

1) Tujuan Esensial

a) Peserta didik dapat menganalisis data tentang penemuan partikel penyusun atom. b) Peserta didik dapat menetukan nomor atom dan massa atom dari suatu atom

unsur.

c) Peserta didik dapat membedakan dan menentukan isotop, isoton, dan isobar dari atom unsur-unsur yang ada.

2) Metode Pembelajaran a) Pengamatan b) Diskusi c) Tanya jawab Sumber: http://www.chem-toddler.com/atomic-structure/heavy-water.html Gambar 2.1

Es batu yang berwarna biru terapung di dalam air, sedangkan es batu yang berwarna merah tenggelam. Mengapa demikian?

3) Kegiatan Pembelajaran

Kegiatan pebelajaran dapat dilakukan dengan model pembelajaran problem base

learning. Guru juga dapat memilih model pembelajaran lain yang sesuai dengan

kondisi peserta didik. a) Pendahuluan

• Guru mengingatkan kembali tentang partikel penyusun atom yang pernah dipelajari ketika di SMP.

• Guru menyampaikan tujuan pembelajaran dan manfaat mempelajari partikel penyusun atom, nomor atom dan massa atom, serta isotop dan manfaat mempelajarinya.

• Peserta didik dikondisikan dalam kelompok, untuk melihat gambar (tayangan) tentang penemuan proton, elektron, dan neutron.

b) Inti

(1) Guru meminta peserta didik mengobservasi (mengamati):

• Benda-benda sekitar untuk mengamati warna, tekstur, dan sifat-sifat benda tersebut, seperti pada Gambar 2.1 halaman 35 Buku Siswa. • Penanyangan video tentang penemuan proton, elektron, dan neutron

serta penanyangan fenomena es di dalam air.

(2) Guru memotivasi peserta didik untuk menanyakan hal-hal yang tidak atau kurang dipahami dari pengamatan benda-benda dan penanyangan, dengan memberikan contoh pertanyaan. Misalnya, ”Mengapa benda mempunyai sifat yang berbeda-benda? Mengapa es ada yang mengapung dan ada yang tenggelam dalam air?”

(3) Guru meminta peserta didik untuk menggali informasi dengan membaca sumber-sumber lain tentang partikel penyusun ion dan isotop. Peserta didik diminta untuk membuat catatan-catatan dari berbagai informasi tersebut yang akan didiskusi dalam kelas bersama guru.

(4) Guru bersama dengan peserta didik melakukan diskusi untuk mengolah

informasi yang didapat dari informasi sumber-sumber lain tentang partikel

penyusun ion dan isotope dan penayangan video tentang partikel penyusun atom dan membaca sumber-sumber lain. Peserta didik berlatih menentukan jumlah elektron, proton, dan neutron dalam suatu atom unsur seperti pada Contoh Soal halaman 42 Buku Siswa.

(5) Peserta didik mengkomunikasikan/menyampaikan kesimpulan hasil pengamatan dan informasi dari sumber-sumber lainnya tentang partikel penyusun atom dan isotop. Guru memberikan penilaian terhadap kesimpulan yang diberikan oleh peserta didik dan melakukan penguatan.

Berdasarkan hasil pengolahan informasi, dapat dijelaskan partikel penyusun atom terdiri atas proton, neutron, dan elektron. Proton dan neutron berada dalam inti atom, elektron yang bermuatan negatif berada dalam ruang seputar inti.

c) Penutup

• Guru melakukan refleksi seluruh kegiatan pembelajaran atau post test. • Guru menugaskan peserta didik untuk mengerjakan Tugas 2.1 halaman 38

dan Tugas 2.2 halaman 44 Buku Siswa.

• Guru menyampaikan materi untuk pertemuan berikutnya tentang perkem-bangan model atom dan meminta peserta didik membacanya.

4) Alat, Bahan, dan Media

• Animasi (gambar) tentang penemuan proton, elektron dan neutron. • Animasi percobaan fenomena es di dalam air.

• Komputer, LCD, dan program yang relevan. 5) Sumber belajar

• Buku Kimia SMA/MA kelas X.

• Sumber lain yang relevan, misalnya internet (www.chem-toddler.com/atomic-strukture/heavy-water.html).

6) Penilaian

• Penilaian kompetensi pengetahuan melalui tugas dan ulangan harian dalam bentuk uraian.

• Penilaian sikap waktu presentasi dan mengerjakan tugas.