ใบงานอะตอม

อะตอมและโมเลกลุ By.Naruemon Bunsong

อะตอม แบบจาลอง อะตอม

ความหมายของอะตอม มและแบบจาลองอะตอม โมเลกลุ 2

ความหมายของอะตอม  ฼ปน็ ฾ครงสราຌ งขนาด฼ลใกท  อะตอมประกอบดຌวยอนภุ  อะตอม฼ปน็ องคป์ ระกอบ อะตอม

ทีไพบเด฿ຌ นสงิไ ของทกุ โ อย຋างรอบตวั ภาค ใ ชนดิ คอื อ฼ิ ลกใ ตรอน ฾ปรตอน ฽ละนวิ ตรอน บพนๅื ฐานทาง฼คมที ไี เม฼຋ ปลีไยน฽ปลงตามปฏกิ ิรยิ า฼คมี  ฾ปรตอน฽ละนิวตรอนอยู຋฿นนิว฼คลียสของ อะตอม ส຋วนอิ฼ลใกตรอนทีไมีขนาด฼ลใก฽ละมี มวลนຌอยมากจะ฼คลืไอนทไีอยู຋รอบโ นิว฼คลียส ของอะตอม 4

฽บบจาลองอะตอม ดอลตนั ทอมสนั รทั ฼ทอรฟ์ อรด์

฾บว์ กลุ຋มหมอก 5

ดอลตนั ิค.ศ.1803ี  มีขนาด฼ลกใ ทีไสดุ เม຋สามารถ฽บ຋ง฽ยกเดอຌ ีก  สูญหาย ฼กิดขึๅน฿หม຋ เม຋เดຌ  อะตอมธาตุชนดิ ฼ดยี วกนั จะมีสมบัติ฼หมอื

฽บบจาลองอะตอม อนกนั ฽ต฽຋ ตกตา຋ งจากสารอืนไ 5

ทอมสนั ิค.ศ  ทดลอง฾ดย฿ชຌ หลอดรังสี฽ค฾ทด ฽ เฟฟา้ ฼รียกว຋า อิ฼ลใกตรอน  อะตอม มีลักษณะ฼ป็นทรงกลม ปร

ศ.1803ี ฽บบจาลองอะตอม ฽อ฾นด ทีปไ ระกอบดวຌ ยอนภุ าคทมีไ ปี ระจุ ระกอบดวຌ ย ฾ปรตรอน ฽ละนิวตรอน 6

อะตอมมีลักษณะ฼ป็นทรงกลมป เฟฟ้า฼ป็นบวก฽ละอนุภาคอิ฼ลใกตรอนท อย຋างสมไา฼สมอ฿นอะตอมอะตอมทีไมีส ประจบุ วก฼ท຋ากับจานวนประจุลบ

สรุป฽บบจาลองของทอมสัน ประกอบดຌวยอนุภาค฾ปรตอนทีไมีประจุ ทไีมีประจุเฟฟ้า฼ป็นลบ กระจัดกระจาย สภาพ฼ป็นกลางทางเฟฟ้าจะมีจานวน 7

รทั ฼ทอรฟ์ อรด์ ิค.ศ  ฿ชຌอนภุ าค฽อลฟา ยงิ เ ผ຋าน฽ผน຋ ทองคา บางอ  มี฾ปรตรอนรวมอย຋ตู รง  อ฼ิ ลใกตรอนวิงไ รอบโ น

ศ. 1911ี ฽บบจาลองอะตอม เปยงั ฽ผ຋นทองคา ซไึง อนภุ าคส຋วน฿หญ຋ทะลุ อนุภาค฼บนออก ฽ละบางอนภุ าคสะทຌอนกลบั งกลาง ฼รียกว຋า นิว฼คลยี ส นิว฼ครียส 8

สรุป฽บบ อ ะ ต อ ม ป ร ะ ก อ บ ดຌ ว ย นิ ว ฼ ค นิว฼คลียสมีขนาด฼ลใก ฽ต຋มีมวลมาก฽ ประจ฼ุ ปน็ ลบ ฽ละมมี วลนຌอยมาก จะว

บจาลองอะตอมของรทั ฼ทอรฟ์ อรด์ ค ลี ย ส ทีไ มี ฾ ป ร ต อ น ร ว ม กั น อ ย຋ู ต ร ง ก ล า ง ละมีประจุ฼ป็นบวก ส຋วนอิ฼ลใกตรอนซไึงมี วงิไ อย຋ูรอบนวิ ฼คลียส฼ปน็ บริ฼วณกวຌาง 9

โบว์  ศกึ ษาส฼ปกตรัม ของธาตุ H  พบวา຋ อิ฼ลใกตรอนมีการ คายพลงั งาน ฿นร  อะตอมประกอบดຌวยนิว฼คลยี ส ฽ละ มอี ิ฼ล

฽บบจาลองอะตอม รปู ของ฽ถบสตี ຋างโ ลใกตรอนวิไงรอบโ ฿นระดบั พลงั งานต຋างโ 10

฾ม ฾ม฼ลกุล฼ป็นหน อิสระ ฾ม฼ลกุล฼กิดจากกา ฽บ຋งออก฼ป็น

ม฼ลกุลของสาร น຋วยทไีย຋อยทีไสุดของสารทไีสามารถอย຋ูเดຌอย຋าง ารรวมกันของอะตอมตๅัง฽ต຋ โ อะตอมขึๅนเป 11

คาถา

าม

ใบความรู้ (Information Sheet) ชดุ ท่ี 1 เรอื่ งแบบจาลองอะตอม โครงสรา้ งอะตอม ความหมายของอะตอม อะตอม เป็ นโครงสร้างขนาดเล็กท่ีพบไดใ้ นส่ิงของทุกๆ อยา่ งรอบตวั อะตอมประกอบดว้ ยอนุภาค 3 ชนิด คือ อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอนอะตอมเป็ นองคป์ ระกอบพ้ืนฐานทางเคมีที่ไม่เปล่ียนแปลงตามปฏิกิริยา เคมีโดยโปรตอนและนิวตรอนอยใู่ นนิวเคลียสของอะตอม ส่วนอิเล็กตรอนที่มีขนาดเล็กและมีมวลนอ้ ยมากจะ เคล่ือนที่อยรู่ อบๆ นิวเคลียสของอะตอม อะตอมและอนุภาคมลู ฐานของอะตอม แบบจาลองอะตอม แบบจาลองอะตอมของจอร์น ดอลตนั เส น อ ท ฤ ษ ฎี อ ะ ต อ ม เพ่ื อ ใ ช้อ ธิ บ า ย เกี่ ย ว กับ ก า ร เป ลี่ ย น แ ป ล ง ข อ ง ส า ร ก่อนและหลังทาปฏิกิริ ยา รวมท้ัง อตั ราส่วนโดยมวลของธาตุท่ีรวมกนั เป็นสารประกอบ ซ่ึงสรุปไดด้ งั น้ี  ธาตุประกอบดว้ ยอนุภาคเลก็ ๆหลายอนุภาคเรียกอนุภาคเหล่าน้ีวา่ “อะตอม” ซ่ึงแบ่งแยกและทาให้ สูญหายไมไ่ ด้  อะตอมของธาตุชนิดเดียวกนั มีสมบตั ิเหมือนกนั แต่จะมีสมบตั ิ แตกต่างจากอะตอมของธาตุอ่ืน  สารประกอบเกิดจากอะตอมของธาตุมากกวา่ หน่ึงชนิดทาปฏิกิริยา เคมีกนั ในอตั ราส่วนท่ีเป็นเลข ลงตวั นอ้ ยๆ อ. นฤมล บุญส่ง

ลกั ษณะแบบจาลองอะตอมของดอลตนั จอหน์ ดอลตัน ชาวองั กฤษ เสนอทฤษฎอี ะตอมของดอลตัน - อะตอมเป็นอนุภาคทีเ่ ลก็ ทสี่ ดุ แบ่งแยกอีกไม่ได้ - อะตอมของธาตชุ นิดเดียวกนั มสี มบตั เิ หมือนกัน - อะตอมต้องเกิดจากสารประกอบเกิดจากอะตอมของธาตุต้ังแต่ 2 ชนิดขน้ึ ไปมารวมตวั กันทางเคมี ทฤษฎีอะตอมของดอลตันใช้อธิบายลักษณะและสมบัติของ อะตอมได้เพียงระดับหนึ่ง แต่ต่อมานักวิทยาศาสตร์ค้นพบข้อมูล บางประการที่ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีอะตอมของ ดอลตัน เช่น พบวา่ อะตอมของธาตชุ นดิ เดยี วกนั อาจมีมวลแตกตา่ งกันได้ แบบจาลองอะตอมของทอมสัน ได้ทาการศึกษาและ ทดลองเก่ยี วกบั การนา ไฟฟ้าของกา๊ ซโดยใช้ หลอดรงั สีแคโทด หลอดรังสีแคโทด เปน็ เคร่ืองท่ีใช่ทดลองเก่ียวกบั การนาไฟฟา้ โดยหลอดรงั สีแคโทดจะมีความดันต่า มาก และความต่างศักย์สูงมาก วิลเลียม ครูกส์ได้สร้างหลอดรังสีแคโทดข้ึนมาโดยใช้แผ่นโลหะ 2 แผ่นเป็นข้ัวไฟฟ้า โดยต่อขั้วไฟฟ้าลบกับขั้วลบของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าเรียกว่า แคโทด และต่อ ข้ัวไฟฟา้ บวกเข้ากบั ขัว้ บวกของเครื่องกาเนดิ ไฟฟ้าเรียกว่า แอโนด การค้นพบอิเล็กตรอน ปรากฎวา่ รังสีนจี้ ะเบี่ยงเบนเข้าหาข้ัวบวก แสดงว่า รงั สีน้ีต้องเป็นประจุลบ แต่ไม่ทราบว่าเกิดจากก๊าซในหลอดรังสีแคโทด หรือเกิดจากข้ัวไฟฟ้าทอมสันจึงทาการทดลอง เกี่ยวกับการนาไฟฟ้าของก๊าซในหลอดรังสีแคโทด พบว่า ไม่ว่าจะใช้ก๊าซใดบรรจุในหลอดหรือใช้ โลหะใดเป็นแคโทด จะได้ผลการทดลองเหมือนเดิม จึงสรุปได้ว่า อะตอมทุกชนิดมีอนุภาคท่ีมีประจุ ลบเป็นองค์ประกอบ เรยี กว่า \"อิเลก็ ตรอน\" อ. นฤมล บญุ สง่

สรุปแบบจาลองของทอมสัน จากผลการทดลอง ท้ังของทอมสนั และโกลดส์ ไตน์ ทาใหท้ อมสันไดข้ ้อมลู เกีย่ วกับอะตอมมากขึน้ จึงได้เสนอแบบจาลองอะตอม ดังน้ี อะตอมมลี กั ษณะเปน็ ทรงกลมประกอบดว้ ยอนุภาคโปรตอนท่มี ี ประจไุ ฟฟ้าเป็นบวกและอนภุ าคอิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ กระจดั กระจายอย่างสมา่ เสมอใน อะตอมอะตอมทมี่ ีสภาพเป็นกลางทางไฟฟา้ จะมีจานวนประจุบวกเทา่ กับจานวนประจลุ บ แบบจาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอรด์ ลอร์ดเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ไดท้ าการ ทดลอง โดยการยงิ อนุภาค แอลฟาไปยงั แผน่ ทอง ผลการทดลอง สรปุ ได้ดังน้ี • จดุ X เปน็ จดุ ทีอ่ นภุ าคแอลฟาผา่ นไปยังฉากในแนวเสน้ ตรง แสดงวา่ ภายในอะตอมนา่ จะมพี น้ื ที่ว่างเป็นจานวน มาก เพราะ อนภุ าคแอลฟาสว่ นใหญท่ ะลผุ า่ นแผนทองคาเปน็ แนวเส้นตรง • จดุ Y อนภุ าคแอลฟาเบี่ยงเบนเลก็ นอ้ ย แสดงวา่ ภายในอะตอมควรมอี นภุ าคบางอย่างรวมกันเปน็ กลมุ่ ก้อน ขนาดเล็ก มมี วลมากพอท่ที าให้อนุภาคแอลฟาว่ิงไปเฉยี ดแลว้ เบ่ยี งเบน • จดุ Z อนภุ าคแอลฟาสะท้อนกลบั แสดงวา่ ในอะตอมจะมีอนุภาคบางอย่างท่ีเป็นกลุม่ กอ้ น มที วลมากพอท่ที าให้ อนภุ าคแอลฟาสะท้อนกลับ อ. นฤมล บุญสง่

สาเหตุท่คี ้นพบนิวตรอน 1. เน่ือจากมวลของอะตอมต่าง มักเป็น 2 เท่า หรือมากกว่า 2 เท่าของมวลโปรตรอนรวมรัทเทอร์ฟอร์ด สันนิษฐานว่า น่าจะมีอนุภาคอีกชนิดหน่ึงอยู่ในนิวเคลียส และอนุภาคน้ีต้องมีมวลใกล้เคียงกันกับมวลของ โปรตรอนมาก และตอ้ งเป็นกลางทางไฟฟา้ 2. ทอมสันศึกษาหามวลของอนุภาคบวกของ Ne ปรากฎว่า อนุภาคบวกนี้มีมวล 2 เท่า ผลการทดลองนี้ สนับสนุนว่าจะต้องมีอนุภาคอีกชนิดหน่ึงอยู่ในนิวเคลียสเชดวิก ได้ยิงอนุภาคแอลฟาไปยัง Be ปรากฎว่าได้ อนุภาคชนิดนึ่งออกมาซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับมวลของโปรตรอนและไม่มีประจุไฟฟ้า เรียกอนุภาคน้ีว่า \"นวิ ตรอน\" สรุปแบบจาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนรวมกันอยู่ตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็ก แต่มี มวลมากและมีประจุเป็นบวก ส่วนอิเล็กตรอนซ่ึงมีประจเุ ป็นลบ และมีมวลน้อยมาก จะวิ่งอยู่ รอบนวิ เคลยี สเปน็ บริเวณกวา้ ง แบบจาลองอะตอมของบอห์ร นีลส์ บอห์ร ( Neils Bohr 1885 - 1962 : Denmark ) จากความรู้เรื่องสเปกตรัม นีลส์ บอห์ร ได้เสนอแบบจาลองข้ึนมาใหม่โดยปรับปรุงแบบจาลองอะตอม ของรัทเทอร์ฟอร์ด เพื่อให้เห็นลักษณะของอิเล็กตรอนท่ีอยู่รอบ ๆ นิวเคลียส เป็นวงคล้ายกับวงโคจรของดาว เคราะห์รอบดวงอาทติ ย์ ดังรปู อ. นฤมล บุญสง่

สรุปแบบจาลองอะตอมของบอห์ร 1. อเิ ล็กตรอนจะอยเู่ ปน็ ชั้น ๆ แตล่ ะชัน้ เรยี กว่า “ ระดับพลังงาน ” 2. แตล่ ะระดบั พลังงานจะมอี ิเล็กตรอนบรรจไุ ด้ดงั น้ี จานวนอเิ ล็กตรอน = 2n2 3. อิเล็กตรอนท่ีอยู่ในระดับพลังงานนอกสุดเรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน ( Valence electron ) จะ เปน็ อิเลก็ ตรอนทีเกดิ ปฏิกิริยาต่าง ๆ ได้ 4. อิเล็กตรอนท่ีอยู่ในระดับพลังงานวงใน อยู่ใกล้นิวเคลียสจะเสถียรมาก เพราะประจุบวกจาก นวิ เคลียสดึงดูด เอาไว้อย่างดี ส่วนอิเล็กตรอนระดับพลังงานวงนอกจะไม่เสถียรเพราะนิวเคลียสส่งแรงไปดึงดูด ได้น้อยมาก จึงทาใหอ้ เิ ลก็ ตรอนเหล่านีห้ ลดุ ออกจากอะตอมได้ง่าย 5. ระดบั พลงั งานวงในจะอยู่หา่ งกนั มาก ส่วนระดบั พลงั งานวงนอกจะอยูช่ ดิ กนั มาก 6. การเปล่ียนระดับพลังงานของอิเล็กตรอน ไม่จาเป็นต้องเปลี่ยนในระดับถัดกัน อาจเปล่ียน ขา้ มระดบั พลังงานก็ได้ แบบจาลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก แบบจาลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก แบบจาลองอะตอมของโบร์ ใช้อธิบายเกี่ยวกับเส้น สเปกตรัมของธาตุไฮโดรเจนได้ดี แต่ไม่สามารถอธิบายเส้นสเปกตรัมของอะตอมท่ีมีหลาย อเิ ลก็ ตรอนได้ จงึ ได้มีการศึกษาเพ่ิมเติม โดยใช้ความร้ทู างกลศาสตรค์ วันตัม สร้างสมการเพื่อ คานวณหาโอกาสท่ีจะพบอิเล็กตรอนในระดับพลังงานต่างๆ จึงสามารถอธบิ ายเส้นสเปกตรัม ของธาตไุ ด้ถูกต้องกวา่ อะตอมของโบร์ ทมี่ า: http://www.scimath.org/lesson-chemistry/item/7121-atomic-mo อ. นฤมล บุญสง่

ใบงานที่ 1 เรื่องแบบจาลองอะตอม คาชี้แจง 1. ให้นักเรียนศึกษาข้อมูลจากใบความรู้ ชดุ ท่ี 1 เรื่องแบบจาลองอะตอม ท่เี ผยแพร่ทาง Facebook: Kru NAN 2. สรุปใจความสาคัญท่ีได้ จดั ทาแผนผังความคดิ (Mind Map) ตามความเข้าใจ พร้อมระบายสใี ห้ สวยงาม ตวั อยา่ ง การเขียนผังความคิด อ. นฤมล บญุ สง่

อ. นฤมล บญุ สง่