บทที่ 1 อากาศ (วิทยาศาสตร์กายภาพ ม.5)

วทิ ยาศาสตร์กายภาพ ระดบั ช้ันมัธยมศึกษาปี ท่ี 5 บทท่ี 1 อากาศ จดั ทาโดย ครู อภชิ ิต ดคี า ชื่อ………………………………………………………………….. ช้ัน………………… เลขท…่ี ………………

1.1 อากาศ คือ? อากาศเป็นสารเน้ือผสม ท่ีมีลกั ษณะเป็นเน้ือเดียว ประกอบดว้ ยแก๊สชนิดตา่ งๆ และไอน้า อากาศท่ีไมม่ ีไอน้าผสมอยู่ เรียกวา่ อากาศแหง้ ส่วนอากาศท่ีมีไอน้าผสมอยเู่ รียกวา่ อากาศช้ืน โดยทวั่ ไปจะมีไอน้าผสมอยปู่ ระมาณร้อยละ 0-4 ของ อากาศท้งั หมด ไอน้ามีความสาคญั มาก เพราะเป็นสาเหตุที่ทาใหเ้ กิดปรากฏการณ์ทางลมฟ้าอากาศ เช่น ฝน ลม พายุ ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง องค์ประกอบของอากาศ 1. ไนโตรเจน (N2) เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกล่ิน ไมช่ ่วยใหไ้ ฟติด และไมต่ ิดไฟ อีกท้งั ยงั เป็นองคป์ ระกอบในส่ิงมีชีวติ ทุกชนิด ในอากาศมีปริมาณของกา๊ ซไนโตรเจนอยปู่ ระมาณ 78 % ซ่ึงเป็นสดั ส่วนท่ีมากท่ีสุดในอากาศ 2. ออกซิเจน (O2) เป็นกา๊ ซที่ไมม่ ีสี ไมม่ ีกล่ิน ไม่ติดไฟ แตช่ ่วยใหไ้ ฟติด เป็ นกา๊ ซที่มีความจาเป็นต่อการดารงชีวติ ของ สิ่งมีชีวติ ในอากาศมีปริมาณของก๊าซออกซิเจนมากเป็นอนั ดบั สองรองจากก๊าซไนโตรเจน คือ 21% 3. อาร์กอน (Ar) เป็นก๊าซเฉ่ือยที่ไมม่ ีสี ไม่มีกล่ิน ไม่มีรส และไมต่ ิดไฟ ใชเ้ ป็นแก๊สบรรจุในหลอดไฟ เพื่อใหไ้ ส้ หลอดมีอายกุ ารใชง้ านที่ยาวนานข้ึน ในอากาศมีปริมาณของกา๊ ซอาร์กอนประมาณ 0.934% 4. คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นกา๊ ซที่ไม่มีสี ไมม่ ีกลิ่น และไม่ติดไฟ หากไดร้ ับเขา้ สู่ร่างกายในปริมาณมาก อาจ ส่งผลใหเ้ กิดการระคายเคืองในจมูกหรือทางเดินหายใจได้ ในอากาศมีปริมาณของกา๊ ซคาร์บอนไดออกไซด์ 0.031% 5. นีออน (Ne) เป็นก๊าซเฉื่อย ไม่มีสี ไม่มีกล่ิน ใชบ้ รรจุในหลอดไฟโฆษณาใหแ้ สงสีส้มแดง ในอากาศมีปริมาณของ นีออนประมาณ 0.002% ส่วนที่เหลือจะเป็นกา๊ ซซ่ึงมีปริมาณนอ้ ยมากในอากาศ เช่น ฮีเลยี ม ซีนอน คริปทอน ซ่ึงเป็ นก๊าซเฉื่อย มีเทน ไฮโดรเจน โอโซน ไอโอดีน คาร์บอนมอนอไซด์ ไนโตรเจนไดออกไซด์ แอมโมเนีย ไอนา้ ฝ่ ุนละออง เป็ นตน้

1.2 อะตอม องคป์ ระกอบของอะตอม อะตอมและโมเลกลุ ของธาตุและสารประกอบ อะตอมประกอบด้วย 3 อนุภาค คือ อเิ ลก็ ตรอน(ประจุลบ) โปรตอน(ประจุบวก) และนิวตรอน(ไม่มีประจุ)

อะตอมและโมเลกลุ ของธาตุและสารประกอบ 1. สมบัติของสาร • 1.1 ธาตุ คือ เป็นสารบริสุทธ์ิเน้ือเดียวประกอบดว้ ยสารชนิดเดียว ไม่สามารถแยกหรือสลายออกเป็นสารอื่นได้ • 1.2 สารประกอบ คือ เกิดจากธาตุต้งั แต่ 2 ชนิดข้ึนไปมารวมกนั ไดส้ ารใหม่ท่ีมีสมบตั ิต่างจากเดิม 2. รูปของสาร • 2.1 อะตอม คือ อนุภาคหน่วยที่เลก็ ท่ีสุดของธาตุที่เขา้ ทาปฏิกิริยาเคมีกนั ได้ ซ่ึงประกอบดว้ ย 3 อนุภาค คือ อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน • 2.2 โมเลกุล คือ อนุภาคหน่วยเลก็ ของสารท่ีสามารถดารงอยไู่ ดโ้ ดยอิสระในธรรมชาติ เกิดจากอะตอมต้งั แต่ 2 อะตอมข้ึนไปมารวมกนั

ตารางแสดงสัญลกั ษณ์นิวเคลยี ร์และอนุภาคมูลฐานของธาตุบางชนิด(ธาตุท่เี ป็ นกลางทางไฟฟ้า)

ไอออน : อะตอมของ ธาตุไม่เป็ นกลางทาง ไฟฟ้า ทาใหธ้ าตุน้นั มี จานวนอิเลก็ ตรอนกบั จานวนโปรตอนไม่ เท่ากนั ไอโซโทป ไอโซโทป คือ อะตอมของธาตุชนิดเดียวกนั อาจมีจานวนนิวตรอนท่ีไมเ่ ท่ากนั ซ่ึงทาใหม้ ีเลขมวลท่ีไมเ่ ท่ากนั เรียกวา่ ไอโซโทป เช่น ธาตุไฮโดรเจน (H) มี 3 ไอโซโทป ดงั น้ี

1.3 ธาตุและตารางธาตุ ววิ ฒั นาการของการสร้างตารางธาตุ ตวั อยา่ งตารางธาตุที่ใชใ้ นปัจจุบนั แบบท่ี 1

ตวั อยา่ งตารางธาตุท่ีใชใ้ นปัจจุบนั แบบท่ี 2

ข้อมูลของธาตุในกล่มุ A หรือธาตุเรพรีเซนเททฟี (หมู่หลกั ) (เฉพาะท่มี ชี ื่อเรียก)



ธาตุกลุ่มB หรือ ธาตุแทรนซิชนั ลกั ษณะและสมบตั ิ มีสถานะเป็นของแขง็ (ยกเวน้ ปรอทเป็นของเหลว) มีความเป็นโลหะนอ้ ยกวา่ โลหะหมู่ 1A และ 2A มีจุดเดือด จุด หลอมเหลว และความหนาแน่นสูง นาไฟฟ้าได้ สามารถเกิดสารประกอบไดม้ ากมายหลายชนิด รวมท้งั สารประกอบเชิงซอ้ น ที่มีสีสนั เฉพาะตวั

1.4 การใช้ประโยชน์จากอากาศ 1.แก๊สออกซิเจน 2. แก๊สไนโตรเจน - บรรจุในถุงขนม คงความอบกรอบและคุณภาพอาหาร - บรรจุในถงั ช่วยหายใจ - สารต้งั ตน้ ผลิตป๋ ุยไนโตรเจน - เพม่ิ ประสิทธิภาพการเผาไหม้ - ทาเป็นไนโตรเจนเหลว - ใชใ้ นการตดั และเชื่อมเหลก็ - ป้องกนั การเกิดปฏิกิริยาเคมีระหวา่ งอุปกรณ์ - รักษาโรค เช่น ปอดบวม ฝีในสมอง เป็นตน้ อิเล็กทรอนิกส์กบั แก๊สออกซิเจนในอากาศ 3. แก๊สมสี กุล หรือแก๊สเฉ่ือย หรือธาตุหมู่8A แก๊สฮีเลียม นาไปบรรจุในลูกโป่ ง แกส๊ นีออนและซีนอนบรรจุในหลอดไฟใหแ้ สงสีตา่ งๆ แกส๊ อาร์กอน บรรจุหลอดไฟแบบมีไส้ ป้องกนั ไส้หลอดทาปฏิกิริยากบั ออกซิเจน ทาใหเ้ กิดการลุกไหม้ 1.5 มลพษิ ทางอากาศ สารมลพิษ แหล่งกาเนิด ผลกระทบ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ - การเผาไหมเ้ ช้ือเพลิงในเครื่องยนต์ ทาใหเ้ กิดอาการมึนงง วงิ เวยี น และหากรับ - การเผาขยะ ปริมาณมากทาใหเ้ สียชีวติ แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ - ไฟป่ า ออกไซด์ของไนโตรเจน - การเผาไหมถ้ ่านหิน ระคายเคืองตา ผวิ หนงั และถา้ สูดดมอาจทาให้ - ภูเขาไฟระเบิด ระบบหายใจผดิ ปกติ และเป็ นสาเหตุของฝนกรด ปรอท - การเผาไหมเ้ ช้ือเพลิงในเคร่ืองยนต์ ระคายเคืองตอ่ ทางเดินหายใจ และเป็นสาเหตุ - การเผาไหมส้ ารอินทรียใ์ นเตาเผา ของฝนกรด แก๊สโอโซน - ไฟป่ า ระบบประสาทถูกทาลาย ผปู้ ่ วยจะออ่ นเพลีย การเผาไหมถ้ ่านหิน ซึมเศร้า สูญเสียการไดย้ นิ ตาพร่ามวั และ การเผาขยะ รุนแรงถึข้นั เสียชีวติ การถลุงโลหะ โรงงานผลิตแบตเตอร่ี ทาใหเ้ กิดการไอ จาม หายใจผดิ ปกติ การทาปฏิกิริยาเคมีของสารอินทรียร์ ะเหยง่าย กบั ออกไซดข์ องไนโตรเจนในอากาศ