ค ำน ำ - thaischool.in.thค ำน ำ ชุดกิจกรรมการเรียนรูรายวิชาเคมีพื้นฐาน ว31121 เรื่อง

ค ำน ำ

ชดกจกรรมการเรยนรรายวชาเคมพนฐาน ว31121 เรอง ธาตและสารประกอบ ชนมธยมศกษาปท 4 เลมท 1 “ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม” จดท าขนโดยการวเคราะหมาตรฐานการเรยนร ตวชวด และสาระการเรยนรตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 เพอใหนกเรยนใชเปนสอในการศกษาเรยนร และฝกปฏบตกจกรรมดวยตนเอง ผเรยนไดเรยนรผานกระบวนการเรยนรทหลากหลายโดยเฉพาะอยางยงกระบวนการจดการเรยนการสอนแบบวฏจกร 7 ขน มขนตอนส าคญ คอ ขนตรวจสอบความรเดม ขนสรางความสนใจ ขนส ารวจและคนหา ขนอธบาย ขนขยายความร ขนประเมนผล และขนน าความรไปใช โดยครมบทบาทเปนผคอยชแนะ ใหค าปรกษา เมอนกเรยนตองการความชวยเหลอ ดงนนการเรยนรจะประสบความส าเรจตามวตถประสงคได นกเรยนตองเอาใจใสในการศกษา ปฏบตตามค าชแจง และขนตอนการศกษาโดยเครงครด

ผจดท าหวงเปนอยางยงวา ชดกจกรรมการเรยนรรายวชาเคมพนฐาน ว31121 เรอง ธาตและสารประกอบ ชนมธยมศกษาปท 4 จะเปนสอในการจดกจกรรมการเรยนรใหกบนกเรยนในการแสวงหาความรไดอยางมประสทธภาพตรงตามเปาหมายของหลกสตรทก าหนดไว อยางไรกตามหากมขอบกพรองประการใด ผจดท ามความยนด และขอขอบพระคณ อยางยง หากไดรบค าแนะน า แกไข เสนอแนะจากผใช ผจดท าหวงเปนอยางยงวาชดกจกรรมการเรยนรเลมนจะเปนประโยชนตอครผสอน นกเรยน ผสนใจทวไป เพอเปนแนวทางในการพฒนาการจดการเรยนรใหมประสทธภาพยงขนไป

ปวณา ทรงเดชะ

ก เลมท 1 ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

สำรบญ

เรอง หนำ

กระบวนการจดการเรยนการสอนแบบวฏจกร 7 ขน......................................................... 1 คมอคร............................................................................................................................... 4 เฉลยบตรงานท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมนาร.................................... 6 เฉลยบตรงานท 1.2 เรอง ววฒนาการแบบจ าลองอะตอมชวนท า...................................... 8 เฉลยบตรงานท 1.3 เรอง รจกววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม.................................... 9 เฉลยบตรงานท 1.4 เรอง สนกกบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม.............................. 10 เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน-หลงเรยนเรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม............... 11 แผนการจดการเรยนรท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม.................................. 12 คมอนกเรยน........................................................................................................................ 17 แบบทดสอบกอนเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม........................................ 20 บตรเนอหาท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม............................................... 23 บตรเนอหาท 1.2 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตน..................................................... 24 บตรเนอหาท 1.3 เรอง แบบจ าลองอะตอมของทอมสน..................................................... 26 บตรเนอหาท 1.4 เรอง แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด........................................... 28บตรเนอหาท 1.5 เรอง แบบจ าลองอะตอมของโบร........................................................... 30 บตรเนอหาท 1.6 เรอง แบบจ าลองอะตอมของกลมหมอก................................................ 31 บตรงานท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมนาร............................................. 32 แบบบนทกบตรงานท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมนาร........................... 34 บตรงานท 1.2 เรอง ววฒนาการแบบจ าลองอะตอมชวนท า.............................................. 36 แบบบนทกบตรงานท2.2 เรอง ววฒนาการแบบจ าลองอะตอมชวนท า............................. 37 บตรงานท 1.3 เรอง รจกววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม............................................ 38

ข เลมท 1 ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

แบบบนทกบตรงานท 1.3 เรอง รจกววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม.......................... 39 บตรงานท 1.4 เรอง สนกกบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม...................................... 40 แบบบนทกบตรงานท 1.4 เรอง สนกกบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม.................... 41 แบบทดสอบหลงเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม...................................... 43 บรรณานกรม...................................................................................................................... 46

กระบวนกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบวฏจกร 7 ขน

ชดกจกรรมการเรยนรรายวชาเคมพนฐาน ว31121 เรอง ธาตและสารประกอบ

ส าหรบชนมธยมศกษาปท 4 จดท าขนโดยการวเคราะหมาตรฐานการเรยนร ตวชวด และสาระการเรยนรตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 เพอใหนกเรยนใชเปน สอในการเรยนรและศกษาเรยนรดวยตนเอง โดยใชกระบวนจดการเรยนการสอนแบบวฏจกร 7 ขน ประกอบดวยขนตอนทส าคญดงน 1. ขนตรวจสอบควำมรเดม (Elicitation Phase) ครจะตองท าหนาทในการตงค าถามเพอกระตนใหนกเรยนไดแสดงความรเดม ค าถามอาจจะเปนประเดนปญหาทเกดขนตามสภาพสงคมทองถน หรอประเดนขอคนพบทางวทยาศาสตร การน าวทยาศาสตรมาใชในชวตประจ าวน สามารถเชอมโยงการเรยนรไปยงประสบการณทตนม ท าใหครไดทราบวานกเรยนแตละคนมความรพนฐานเปนอยางไร ครควรเตมเตมในสวนใดใหกบนกเรยน และครยงสามารถวางแผนการจดการเรยนรไดอยางเหมาะสม สอดคลองกบความตองการของนกเรยน 2. ขนเรำควำมสนใจ (Engagement Phase) เปนการน าเขาสเนอหาในบทเรยนหรอเรองทนาสนใจ ซงอาจจะเกดจากความสนใจของนกเรยน หรอเกดจากการอภปรายภายในกลม เรองทนาสนใจอาจมาจากเหตการณทก าลงเกดขนในชวงเวลานน หรอเปนเรองทเชอมโยงกบความรเดมทนกเรยนเพงเรยนรมาแลว ครท าหนาทกระตนใหนกเรยนสรางค าถาม ยวยใหนกเรยนเกดความอยากรอยากเหน และก าหนดประเดนทจะศกษาใหกบนกเรยน ในกรณทยงไมมประเดนทนาสนใจ ครอาจใหศกษา จากสอ

1 เลมท 1 ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ตาง ๆ เชน หนงสอพมพ วารสาร อนเทอรเนต เปนตน ซงท าใหนกเรยนเกดความคดขดแยงจากสงทนกเรยนเคยรมากอน ครเปนผทท าหนาทกระตนใหนกเรยนคด โดยเสนอประเดนทส าคญขนมากอน แตไมควรบงคบใหนกเรยนยอมรบประเดนหรอค าถามทครก าลงสนใจเปนเรองทใหนกเรยนศกษา เพอน าไปสการส ารวจตรวจสอบในขนตอนตอไป 3. ขนส ำรวจคนหำ (Exploration Phase) เมอนกเรยนท าความเขาใจในประเดนหรอค าถามทสนใจจะศกษาอยางถองแทแลว กมการวางแผนก าหนดแนวทางการส ารวจตรวจสอบตงสมมตฐาน ก าหนดทางเลอกทเปนไปได ลงมอปฏบต เพอเกบรวบรวมขอมลขอสนเทศ หรอปรากฏการณตาง ๆ วธการตรวจสอบ อาจท าไดหลายวธ เชน สบคนขอมล ส ารวจ ทดลองกจกรรม ภาคสนาม เปนตน เพอใหไดขอมลอยางพอเพยง ครท าหนาทกระตนใหนกเรยนตรวจสอบปญหาและด าเนนการส ารวจตรวจสอบและรวบรวมขอมลดวยตนเอง 4. ขนอธบำย (Explanation Phase) เมอไดขอมลมาแลวนกเรยนกจะน าขอมลเหลานนมาท าการวเคราะห แปลผล สรปผล และน าเสนอผลทไดในรปแบบตาง ๆ เชน บรรยายสรป รปวาด สรางแบบจ าลอง ตาราง กราฟ ฯลฯ ซงจะชวยใหนกเรยนเหนแนวโนมหรอความสมพนธของขอมล สรปและอภปรายผลการทดลอง โดยอางองประจกษพยานอยางชดเจน เพอน าเสนอแนวคดตอไป ขนนจะท าใหนกเรยนไดสรางองคความรใหม การคนพบในขนนอาจเปนไปไดหลายทาง เชน สนบสนนสมมตฐาน แตผลทไดจะอยในรปแบบใดกสามารถสรางความรและชวยนกเรยนใหเกดการเรยนร 5. ขนขยำยควำมร (Elaboration Phase) เปนการน าความรทสรางขนไปเชอมโยงกบความรเดม หรอแนวคดเดมทคนควาเพมเตม หรอน าแบบจ าลอง หรอขอสรปทไดไปใชอธบายสถานการณ หรอเหตการณอน ๆ ถาใชอธบายเรองราวตาง ๆ ไดมากกแสดงวามขอจ ากดนอย ซงกจะชวยใหเชอมโยงเกยวกบเรองราวตาง ๆ และท าใหเกดความรกวางขวางขน ครควรจดกจกรรมหรอสถานการณใหนกเรยนมความรมาก


ขน และขยายกรอบแนวคดของตนเองและตอเตมใหสอดคลองกบประสบการณเดม ครควรสงเสรมใหนกเรยนตงประเดนเพออภปรายและแสดงความคดเหนเพมเตมใหชดเจนมากยงขน 6. ขนประเมนผล (Evaluation Phase) เปนการประเมนการเรยนรดวยกระบวนการตาง ๆ วานกเรยนรอะไรบางอยางไร และ มากนอยเพยงใด ขนนจะชวยใหนกเรยนสามารถน าความรทได มาประมวลและปรบประยกตใชในเรองอน ๆ ได ครควรสงเสรมใหนกเรยนน าความรใหมทไดไปเชอมโยงกบความรเดม และสรางเปนองคความรใหม นอกจากนครควรเปดโอกาสใหนกเรยนไดตรวจสอบซงกนและกน 7. ขนน ำควำมรไปใช (Extention Phase) ครจะตองมการจดเตรยมโอกาสใหนกเรยนน าความรทไดไปประยกตใชใหเหมาะสม และเกดประโยชนตอชวตประจ าวน ครเปนผท าหนาทกระตนใหนกเรยนสามารถน าความรไปสรางความรใหม ซงจะชวยใหนกเรยนสามารถถายโอนการเรยนรได

ดงนนผจดท าจงไดน ากระบวนการจดการเรยนสอนแบบวฏจกร 7 ขน มาปรบใช ในการเรยนการสอนรายวชาเคมพนฐาน ว31121 เรอง ธาตและสารประกอบ กลมสาระ- การเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4


คมอคร ค ำชแจงส ำหรบครผสอน

1. เตรยมเอกสำรและอปกรณ 1.1 คมอครชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 1 ชด 1.2 แผนการจดการเรยนรท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 1 ชด 1.3 คมอนกเรยนชดกจกรรมท 1 เทาจ านวนนกเรยน 1.4 บตรเนอหา บตรงาน ชดกจกรรมท 1 เทาจ านวนนกเรยน 1.5 แบบทดสอบกอนเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 1.6 แบบทดสอบหลงเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 2. ศกษำรำยละเอยดกอนปฏบตกจกรรมกำรสอน 2.1 ศกษาค าชแจงของชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 2.2 ศกษาคมอคร คมอนกเรยน แผนการจดการเรยนรท 1 บตรเนอหา บตรงาน 2.3 จดเตรยมสถานท และวสดอปกรณในการจดกจกรรม 3. บทบำทของครผสอน 3.1 ด าเนนการเตรยมเอกสาร อปกรณและสถานทในการจดกจกรรมใหเรยบรอย 3.2 ด าเนนการจดเตรยมความพรอมตาง ๆ ใหเหมาะสมกบการเรยนการสอน ชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 3.2.1 จดโตะ เกาอนกเรยนภายในหองเรยนใหเปนกลม 3.2.2 แบงนกเรยนเปนกลม กลมละ 4-5 คน คละนกเรยนเกง ปานกลาง และออน ท าการเลอกประธานกลม 1 คน เลขานการกลม 1 คน ทเหลอใหเปนสมาชกกลม แลวรวมมอกนปฏบตกจกรรมตามบตรงานของชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม


3.2.3 ครจดเตรยมตารางบนทกผลการท ากจกรรมเพอใหนกเรยนน าเสนอผลการทดลองไวทกระดานหนาชนเรยน 3.2.4 ครศกษาเนอหาทตองจดกจกรรมโดยละเอยด และศกษาชดกจกรรมดวย ความรอบคอบ 3.2.5 ครตองใหนกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน (10 ขอ) กอนทจะท าการสอน และเมอท ากจกรรมการสอนเสรจตองใหนกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน (10 ขอ) 3.2.6 การสอนแบงออกเปน 7 ขน คอ ขนตรวจสอบความรเดม ขนเราความสนใจ ขนส ารวจและคนหา ขนอธบายและลงขอสรป ขนขยายความร ขนประเมนผล และขนน าความรไปใช 3.2.7 ครเปนผตรวจผลงานนกเรยนในการด าเนนกจกรรมตาง ๆ โดยตรวจค าตอบผลงานของนกเรยนทปฏบตเสรจ ตามรายละเอยดในบตรเฉลยทแนบทายคมอคร 3.3 ด าเนนการจดกจกรรมตามล าดบขนตอน ชแจงใหนกเรยนไดศกษาคมอนกเรยน บตรงาน บตรเนอหา และท ากจกรรมตามล าดบขนตอน โดยครเปนทปรกษาและใหค าแนะน าขณะท ากจกรรม


เฉลยบตรงำนท 1.1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมนำร

ค ำชแจง ใหนกเรยนเขยนอธบายเกยวกบความหมาย ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม

พรอมตอบค าถามใหถกตอง 1. นกวทยาศาสตรในสมยโบราณมความเชอเกยวกบอะตอมอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ................................................................................................................................................ 2. ใครเปนผเสนอแบบจ าลองอะตอมเปนคนแรก ..............................................................................................................................................

3. เหตใดอะตอมของดอลตนไมเปนทยอมรบและนยมในปจจบน .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

4. แบบจ าลองอะตอมของทอมสนแตกตางจากแบบจ าลองอะตอมของดอลตนอยางไร ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................


อะตอมมขนาดเลกทสด อะตอมแบงแยกไมได ไมมอนภาคองคประกอบภายในอะตอม

ดอลตน

เพราะมการคนพบโปรตอนและอเลกตรอน

อะตอมตามแบบจ าลองของดอลตนเปนอนภาคทมขนาดเลกทสดจงไมมองคประกอบภายในอะตอม แตอะตอมตามแบบจ าลองของทอมสนไมใชอนภาค ทมขนาดเลกทสด จงมโปรตอน และอเลกตรอน เปนองคประกอบภายใน

5. แบบจ าลองอะตอมของนลลโบรมลกษณะอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. 6. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรดพฒนาจากแบบจ าลองอะตอมของทอมสนอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

7. อนภาคองคประกอบภายในของอะตอมไดแก .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

8. เหตใดแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรดจงไมเปนทยอมรบในปจจบน ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

9. เหตใดอะตอมเปนกลางทางไฟฟา .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................


อะตอมเปนทรงกลม เปนนวเคลยส ซงเปนทรวมของโปรตอนอยกลางอะตอมสวนอเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสเปนชนๆ แตละชนมระดบพลงงานไมเทากน ชนทอยใกลนวเคลยสมพลงงานต า สวนชนทอยไกลนวเคลยสมพลงงานสง

แบบจ าลองอะตอมของทอมสน โปรตอนเปนเนอของอะตอม จงกระจายอยทวอะตอมแตแบบจ าลองอะตอมรทเทอรฟอรดโปรตอนอยรวมกนในนวเคลยส การคนพบนวเคลยสจงเปนประเดนทแบบจ าลองอะตอมรทเทอรฟอรดพฒนาจากแบบจ าลองของทอมสน

โปรตอน อเลกตรอน และนวตรอน

เพราะมการคนพบอเลกตรอนไมไดเคลอนทรอบนวเคลยสเปนบรเวณกวาง แตอเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสเปนระดบชนตางๆ ท าใหแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรดไมเปนทยอมรบในปจจบน

จ านวนโปรตอนเทากบอเลกตรอน

10. การทดลองในขอใดทบอกใหทราบวาอะตอมประกอบดวยอเลกตรอน .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

เฉลยบตรงำนท 1.2 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมชวนท ำ

ค ำชแจง ใหนกเรยนเขยนเครองหมาย ✓ หนาค าตอบทถกตอง และเขยนเครองหมาย ✗ หนาค าตอบทผด

....✗...1. อเลกตรอนทมพลงงานต าเคลอนทในชนทอยไกลนวเคลยส

....✓...2. บรเวณทกลมหมอกทบมโอกาสพบอเลกตรอนมากกวาบรเวณทกลมหมอกจาง

....✗...3. จ านวนโปรตอนเทากบจ านวนนวตรอนเสมอ

....✓...4. นวเคลยสมประจไฟฟาเปนบวกและเปนทรวมของโปรตอนและนวตรอน

....✓...5. นวตรอนเปนกลางทางไฟฟา พบภายในนวเคลยสและมมวลใกลเคยงกบโปรตอน

....✓...6. อเลกตรอนเคลอนทในชนทมพลงงานเทากบพลงงานของอเลกตรอนนน

....✗...7. ผลตางของระดบพลงงานต าจะนอยกวาผลตางระดบพลงงานสง

....✓...8. นวเคลยสมขนาดเลกและมมวลมาก

....✗...9. อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมตน

....✗...10. บรเวณใกลนวเคลยสมกลมหมอกบางกวาบรเวณทไกลออกไป


ใชหลอดรงสแคโทด

เฉลยบตรงำนท 1.3 เรอง รจกววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจง ใหนกเรยนตอบค าถามลงในชองวาง โดยเลอกค าตอบจากขอความทก าหนด

2. เราทราบมวลอเลกตรอนจากการทดลองของใคร

ทอมสน มลลแกน นลส โบร

.......................................

1. อะตอมมากจากภาษาใด

กรก เยอรมน องกฤษ

.......................................

3. แบบจ าลองอะตอมในทศนะปจจบนคอแบบใด

ดอลตน ทอมสน กลมหมอก

.......................................

4. รทเทอรฟอรดศกษาโครงสรางอะตอมโดยการยงอนภาคใด

นวตรอน แอลฟา ทองแดง

.......................................


กรก

มลลแกน

กลมหมอก

แอลฟา

เฉลยบตรงำนท 1.4 เรอง สนกกบววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจง ใหนกเรยนเลอกภาพท 1-5 ลงในชองวางหนาตวอกษร ทมขอความสมพนธกบภาพ

5. ดอลตน เปนนกวทยาศาสตรประเทศใด

องกฤษ กรก เยอรมน

.......................................

ภำพท 1 ภำพท 2


10

เลมท 1 ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

องกฤษ

( : http://www.mahidol.ac.th)

ก. แบบจ าลองอะตอมของดอลตน ข. แบบจ าลองอะตอมของทอมสน ค. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด ง. แบบจ าลองอะตอมของโบร จ. แบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอก

เฉลยแบบทดสอบกอนและหลงเรยน ชดกจกรรมท 1 ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

1. ค

2. ง 3. ข 4. จ 5. ก 6. ค 7. ข 8. จ 9. ก 10. จ

11


ภำพท 5

2

3

1 5 4

http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/dalton.htm#aname

http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/thomson.htm

http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/rutherford.htm

http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/bohr_theory.htm

http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/dalton.htm#cname

ท าถก 9-10 ขอ .... เกงมากคะ ท าถก 7-8 ขอ .... เกงเหมอนกนคะ ท าถกไมถง 7 ขอ... ตองทบทวนเนอหา ...และฝกท าบตรงานบอย ๆ กจะท าใหเราไดคะแนนเพมขน

กลมสำระกำรเรยนรวทยำศำสตร ภำคเรยนท 1 ปกำรศกษำ 2556 รหสวชำ ว31121 รำยวชำเคมพนฐำน ชนมธยมศกษำปท 4 หนวยกำรเรยนรท 1 เรอง ธำตและสำรประกอบ เวลำ 16 ชวโมง แผนกำรจดกำรเรยนรท 1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม เวลำ 2 ชวโมง เปำหมำยกำรเรยนร สำระท 3 สำรและสมบตของสำร มำตรฐำน ว 3.1 : เขาใจสมบตของสาร ความสมพนธระหวางสมบตสารกบโครงสรางและแรงยดเหนยวระหวางอนภาค มกระบวนการสบเสาะหาความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน ตวชวด ม.4-6/1 สบคนขอมลและอธบายโครงสรางอะตอม และสญลกษณนวเคลยร ของธาต มำตรฐำน ว 8.1 : ใชกระบวนการทางวทยาศาสตรและจตวทยาศาสตรในการสบเสาะ หาความร แกปญหา รวาปรากฏการณทางธรรมชาตทเกดขนสวนใหญมรปแบบทแนนอน สามารถอธบายและตรวจสอบได ภายใตขอมลและเครองมอทมอยในชวงเวลานน ๆ เขาใจวา วทยาศาสตร เทคโนโลย สงคม และสงแวดลอม มความเกยวของสมพนธกน จดประสงคกำรเรยนร 1. อธบายววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมได (K) 2. สบคนขอมลเกยวกบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมได (P) 3. มความสนใจ ใฝร ใฝเรยน ในการสบคนขอมล และอธบายเกยวกบววฒนาการ

12


สำระส ำคญ นกวทยาศาสตรใชขอมลจากการศกษาโครงสรางอะตอม สรางแบบจ าลองอะตอม แบบตาง ๆ ทมพฒนาการอยางตอเนอง อะตอมประกอบดวยอนภาคมลฐานส าคญ 3 ชนด คอ โปรตอน นวตรอน และอเลกตรอน จ านวนโปรตอนในนวเคลยสเรยกวา เลขอะตอม ผลรวม ของจ านวนโปรตอนกบนวตรอนเรยกวา เลขมวล ตวเลขทงสองนจะปรากฏอยในสญลกษณ นวเคลยรของไอโซโทปตาง ๆ ของธาต

สำระกำรเรยนร นกวทยาศาสตรไดศกษาโครงสรางของอะตอม แลวน ามาสรางเปนแบบจ าลองอะตอม ไวหลายทาน ดงน 1. แบบจ าลองอะตอมของดอลตน “อะตอมมลกษณะเปนทรงกลม มขนาดเลกมาก แบงแยก ไมได” 2. แบบจ าลองอะตอมของทอมสน “อะตอมมลกษณะเปนทรงกลม เนออะตอมเปน ประจบวกและมอเลกตรอน ซงเปนประจลบกระจายอยทวไป” 3. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด “อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมขนาดเลกมาก อยตรงกลางมประจไฟฟาเปนบวก และมอเลกตรอนซงมประจไฟฟาลบวงอยรอบ ๆ “ 4. แบบจ าลองอะตอมของโบร “อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมขนาดเลกมากอยตรงกลาง มอเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสเปนวงคลายกบวงโคจรของดาวเคราะหรอบดวงอาทตย แตละ วงมระดบพลงงานเฉพาะตว” 5. แบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอก “ประกอบดวยนวเคลยสและมกลมหมอกอเลกตรอน อยรอบนวเคลยส”

ของแบบจ าลองอะตอม (A) 4. มความอดทน มงมนในการสบคนขอมลและหาค าตอบเกยวกบววฒนาการ ของแบบจ าลองอะตอม (A) 5. มความซอสตย สจรต ท ากจกรรมในบตรงานดวยตนเอง (A) 6. อาสาชวยเหลองาน และรวมกจกรรมอยางเตมใจ(A) 7. แตงกายเรยบรอย เขาเรยน และสงงานตรงตอเวลา (A) 8. มความสามารถในการคดวเคราะหค าตอบเกยวกบววฒนาการของแบบจ าลอง อะตอม (C) 9. มความสามารถในการสอสารในการน าเสนอผลงานจากการสบคนขอมลเกยวกบ ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม (C) 10. มความสามารถในการใชเทคโนโลยในการสบคนขอมลเกยวกบววฒนาการ ของแบบจ าลองอะตอม(C)

13


กระบวนกำรจดกำรเรยนร ขนท 1 ขนตรวจสอบควำมรเดม (Elicitation Phase)

1. ครแบงนกเรยนออกเปนกลมละ 5 คน โดยจดกลมคละ ความสามารถ ไดแก คนเกง คนปานกลาง คนออน เพอใหเกดความหลากหลายในการเรยนร และมทกษะในการท างานกลม 2. จากนนครและนกเรยนรวมกนสนทนา ดงน - นกเรยนทราบหรอไมวา อนภาคทมขนาดเลก ไมสามารถแบงแยกไดอก เรยกวาอะไร (แนวค าตอบ อะตอม) 3. ครแจงจดประสงคการเรยนรใหนกเรยนทราบ และแนะน าสงทจะเรยน ในวนน 4. นกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยนเพอวดความรพนฐานเดม ขนท 2 ขนเรำควำมสนใจ (Engagement Phase) 5. นกเรยนและครรวมกนสนทนาเกยวกบเนอหาทจะเรยน โดยครใหนกเรยน ออกมารบชดกจกรรมเลมท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม และตงค าถามวา - นกวทยาศาสตรในสมยโบราณมความเชอเกยวกบอะตอมอยางไร (แนวค าตอบ อะตอมมขนาดเลกทสด อะตอมแบงแยกไมได) - จากนนใหทนกเรยนสงเกตภาพทครน ามาตดบนกระดาน ดงน 1 2 3 4 5

- แบบจ าลองแตละแบบเปนของใครบาง (แนวค าตอบ แบบท 1 เปนของดอลตน แบบท 2 เปนของทอมสน

แบบท 3 เปนของรทเทอรฟอรด แบบท 4 เปนของโบร และ แบบท 5 เปนแบบกลมหมอก) ขนท 3 ขนส ำรวจและคนหำ (Exploration Phase) 6. นกเรยนศกษาบตรเนอหาท 1.1 ถง บตรเนอหาท 1.6 7. ครใหหวหนากลมออกมารบบตรงานท 1.1 ถง บตรงานท 1.4 เพอแจก ใหสมาชกในกลม และใหนกเรยนปฏบตกจกรรมอยางเครงครด

14


8. ในขณะท ากจกรรมครคอยใหความชวยเหลอ เสนอแนะ และประเมน คณลกษณะอนพงประสงค และสมรรถนะดานตางๆ ของนกเรยนแตละคน ครประเมนผลการเรยนรตามสภาพจรง โดยพจารณาจากเกณฑการประเมนทก าหนด ขนท 4 ขนอธบำยและลงขอสรป (Explanation Phase) 9. นกเรยนแตละกลมรวบรวมขอมลทไดจากการปฏบตกจกรรม ลงขอสรปรวมกนในกลม โดยใหหวหนากลมรวบรวมสงครทายชวโมงเรยน 10. ครใชค าถามเพอใหนกเรยนสรปองคความรใหสมบรณยงขน โดยใชค าถามดงน - อะตอม หมายถง (แนวค าตอบ หนวยทเลกทสดของธาตทยงคงแสดงสมบตของธาตนน) - แบบจ าลองอะตอมของดอลตน มลกษณะอยางไร (แนวค าตอบ อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมตนขนาดเลกแบงแยกไมได) - แบบจ าลองอะตอมของทอมสน มลกษณะอยางไร (แนวค าตอบ อะตอมมลกษณะเปนรปทรงกลม ประกอบดวยอนภาคโปรตอน (+) และอเลกตรอน (-) กระจายอยทวไปอยางสม าเสมอ มสภาพเปนกลางทางไฟฟาและมจ านวนเทากน) - แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด มลกษณะอยางไร (แนวค าตอบ อะตอมมลกษณะโปรงแสง ประกอบดวย นวเคลยสทมโปรตอนรวมกนอยตรงกลาง มขนาดเลก แตมมวลมากและมประจบวก สวนอเลกตรอนซงมประจลบและมมวลนอยมากวงรอบ ๆ นวเคลยสเปนบรเวณกวางมจ านวนเทากบโปรตอน) - แบบจ าลองอะตอมของนลส โบร มลกษณะอยางไร (แนวค าตอบ อเลกตรอนทมประจลบจะเคลอนทไปรอบ ๆ นวเคลยสในระดบชนพลงงานตาง ๆกน ซงมคาเฉพาะคลายระบบสรยจกรวาล) - แบบจ าลองอะตอมของกลมหมอก มลกษณะอยางไร (แนวค าตอบ อะตอมประกอบดวยนวเคลยสซงเปนศนยกลางและถกหอหมไวดวยกลมหมอกอเลกตรอน โอกาสทจะพบอเลกตรอนไดบอยครงคอตรงบรเวณใกล ๆ นวเคลยส และบรเวณหางจากนวเคลยสจะมโอกาสพบอเลกตรอนไดนอยลง)

15


15. นกเรยนและครรวมกนเฉลยแบบทดสอบหลงเรยน โดยครอธบายเพมเตม

16. ครประกาศยกยองชมเชยนกเรยนทไดคะแนนสงสด โดยใหสมาชกกลม อน ๆ กลาวค าชมเชยและรวมกนปรบมอ สวนนกเรยนทไดคะแนนนอย ครใหก าลงใจ และ กลาวใหนกเรยนมความพยายามมากกวาน

11. นกเรยนบนทกความรทไดรบจากการสรป ลงในสมดบนทกการเรยนร ขนท 5 ขนขยำยควำมร (Elaboration Phase) 12. นกเรยนแตละกลมออกมาน าเสนอผลงานทท าในแตละบตรงาน เพอตรวจสอบความเขาใจ และใหเพอนตงค าถามในสวนทสงสย เชน

- เหตใดอะตอมจงเปนกลางทางไฟฟา (แนวค าตอบ จ านวนโปรตอนเทากบจ านวนอเลกตรอน) 13. นกเรยนและครรวมกนเฉลยบตรงานท 1.1 บตรงานท 1.2 บตรงานท 1.3 และบตรงานท 1.4 โดยครอธบายเพมเตมในสวนทนกเรยนเกดขอสงสย หรอท าผดในขอนนมาก ขนท 6 ขนประเมนผล (Evaluation Phase) 14. ครแจกแบบทดสอบหลงเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม เปนรายบคคลเพอวดความรความเขาใจในเนอหา โดยใหนกเรยนชวยเหลอตนเอง หามปรกษาหารอกน

ขนท 7 ขนน ำควำมรไปใช (Extention Phase) 17. ใหนกเรยนลองวาดรปแบบจ าลองอะตอมของธาตตาง ๆ ทนกเรยนรจก เชน ไฮโดรเจน ออกซเจน 18. ใหนกเรยนสบคนขอมลจากแหลงเรยนรตาง ๆ เชน อนเทอรเนตทมอยในหองเรยนเกยวกบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมและน าความรทไดรบไปปรบใชในชวตประจ าวน

19. ครมอบหมายใหนกเรยนไปศกษา เรอง อนภาคมลฐานของอะตอมเพอเตรยมความพรอมทจะเรยนในคาบเรยนตอไป สอกำรเรยนกำรสอน

1. บตรเนอหาท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 2. บตรเนอหาท 1.2 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตน 3. บตรเนอหาท 1.3 เรอง แบบจ าลองอะตอมของทอมสน 4. บตรเนอหาท 1.4 เรอง แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด 5. บตรเนอหาท 1.5 เรอง แบบจ าลองอะตอมของโบร

16


6. บตรเนอหาท 1.6 เรอง แบบจ าลองอะตอมของกลมหมอก 7. บตรงานท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมนาร 8. บตรงานท 1.2 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมชวนท า 9. บตรงานท 1.3 เรอง รจกววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 10. บตรงานท 1.4 เรอง สนกกบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 11. แบบทดสอบกอนและหลงเรยน 12. หนงสอเรยนรายวชาพนฐานเคม ชนมธยมศกษาปท 4 13. เวบไซต http://www.mahidol.ac.th http://www.myfirstbrain.com

http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/...001.gif.

คมอนกเรยน

ชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจงส ำหรบนกเรยน

1. เวลำเรยน ชดกจกรรมนใชเวลา จ านวน 2 ชวโมง 2. เอกสำรประกอบเรยน นกเรยนรบเอกสารจากคร กลมละ จ านวน 1 ชด เพอศกษารายละเอยดดงน

2.1 คมอนกเรยนชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 2.2 บตรเนอหา เทาจ านวนนกเรยน (กลม) 2.3 บตรงาน เทาจ านวนนกเรยน (กลม) 2.4 แบบทดสอบกอนเรยน จ านวน 1 ชด 2.5 แบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 1 ชด 3. สำระ/มำตรฐำน สำระท 3 สำรและสมบตของสำร มาตรฐาน ว 3.1 : เขาใจสมบตของสาร ความสมพนธระหวางสมบตสารกบ โครงสราง และแรงยดเหนยวระหวางอนภาค มกระบวนการสบเสาะหาความรและ จตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

17


http://www.thaigoodview.com/library/

4.8 มความอดทน มงมนในการสบคนขอมลและหาค าตอบเกยวกบ โครงสรางอะตอม (A)

4.9 มความสงสยและกระตอรอรนทจะหาค าตอบเกยวกบโครงสรางอะตอม (A)

4. จดประสงคของกำรเรยน เมอจบชดกจกรรมนแลวนกเรยนสามารถปฏบตได ดงน 4.1 สบคนขอมลเกยวกบโครงสรางอะตอมได (P) 4.2 อธบายโครงสรางอะตอมของธาตได (K) 4.3 น าเสนอแผนภาพแสดงววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมได(P) 4.4 มความสามารถในการคดวเคราะหค าตอบเกยวกบโครงสรางอะตอม (C) 4.5 มความสามารถในการสอสารในการน าเสนอผลงานจากการสบคนขอมลเกยวกบโครงสรางอะตอม (C) 4.6 มความสามารถในการใชเทคโนโลยในการสบคนขอมลเกยวกบ โครงสรางอะตอม (C) 4.7 มความสนใจ ใฝร ใฝเรยน ในการสบคนขอมลและอธบายเกยวกบ โครงสรางอะตอม (A) 5. กจกรรมทนกเรยนตองปฏบต 5.1 กอนท ากจกรรมตองศกษาคมอนกเรยนใหเขาใจชดเจน 5.2 ขณะเรยนนกเรยนตองด าเนนการกจกรรมตามล าดบดงน

5.2.1 แบงกลมนกเรยนออกเปน กลมละ 5 คน คละความสามารถ นกเรยนเกง ปานกลาง และออน เพอทนกเรยนเกงจะไดชวยเหลอนกเรยนออน 5.2.2 เลอกประธานกลม 1 คน ใหท าหนาทประสานงานกบครผสอน ชแจง และแบงงานใหสมาชกในกลมชวยกนปฏบตงาน เลอกเลขานการกลม 1 คน ใหท าหนาทจดบนทกขอมลตาง ๆ จดท ารายงาน สรปรายงาน สมาชกทเหลอในกลม ใหท าหนาทรบผดชอบและเสนอความคดเหนในทประชมรวมกนกบกลมในการปฏบตงานดวยความตงใจ 5.2.3 ท าแบบทดสอบกอนเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม จ านวน 10 ขอ เมอท าเสรจตวแทนกลมรวบรวมสงครผสอน 5.2.4 ศกษาบตรเนอหาท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 5.2.5 ศกษาและปฏบตตามบตรงานท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 5.2.6 ท าการสรปรายงานผลการท ากจกรรม น าเสนอหนาชนเรยน รวบรวมสงครผสอน

18


5.2.7 ท าแบบทดสอบหลงเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม จ านวน 10 ขอ เมอท าเสรจตวแทนกลมรวบรวมสงครผสอน 6. กำรวดและประเมนผล การวดผลและประเมนผลนกเรยนในขณะปฏบตกจกรรมและหลงปฏบตกจกรรมเสรจ การปฏบตกจกรรม มดงน 6.1 ผลการท าแบบทดสอบกอนเรยน 6.2 ประเมนความรวมมอในการท ากจกรรมและผลการท ากจกรรมตามสภาพจรง 6.3 ประเมนการเรยนรของนกเรยน โดยการสงเกตระหวางการท ากจกรรมกลม 6.4 ประเมนคณลกษณะอนพงประสงค 6.5 ประเมนการตรวจชนงาน (สมรรถนะ) 6.6 ประเมนรายงานการบนทกผลการทดลอง 6.7 ผลการท าแบบทดสอบหลงเรยน เมอนกเรยนศกษาคมอเสรจแลว ตอไปนกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน เพอวดความรพนฐานกอน นะคะ

19


แบบทดสอบกอนเรยน ชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจง ใหนกเรยนเขยนเครองหมาย x ทบลงบนขอทนกเรยนเหนวาถกตองทสด เพยงค าตอบเดยว

1. ขอใดเรยงล าดบการศกษาแบบจ าลองอะตอมไดถกตอง ก. ดอลตน รทเทอรฟอรด ทอมสน โบร กลมหมอก ข. ทอมสน ดอลตน รทเทอรฟอรด โบร กลมหมอก ค. ดอลตน ทอมสน รทเทอรฟอรด โบร กลมหมอก ง. ทอมสน ดอลตน โบร รทเทอรฟอรด กลมหมอก 2. ขอใดไมใชลกษณะของอะตอมตามแบบจ าลองอะตอมของดอลตน ก. อะตอมเปนอนภาคทมขนาดเลกทสด ข. อะตอมไมสามารถสรางขนใหมได ค. อะตอมของธาตชนดเดยวกนมสมบตเหมอนกน ง. อะตอมประกอบดวยอเลกตรอนและโปรตอน 3. รทเทอรฟอรด ศกษาโครงสรางอะตอมโดยการยงอนภาคใด ผานแผนโลหะใด ก. นวตรอน ทองค า ข. แอลฟา ทองค า

20


ค. นวตรอน ทองแดง ง. แอลฟา ทองแดง 4. ขอใดกลาวถงแบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอกไดถกตอง ก. อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสอยางรวดเรว ข. บรเวณทมกลมหมอกทบมโอกาสพบอเลกตรอนมากกวาบรเวณทมกลมหมอกจาง ค. บรเวณใกลนวเคลยสมกลมหมอกหนาทบกวาบรเวณทไกลออกไป ง. ถกตองทกขอ 5. ถาอเลกตรอนตวหนงเคลอนทในชน M อเลกตรอนอกตวหนง ซงมพลงงานต ากวาอเลกตรอนตวแรกจะเคลอนทในชนใด ก. ชน L ข. ชน N ค. ชน O ง. ชน K 6. เหตใดอะตอมจงเปนกลางทางไฟฟา ก. มวลของโปรตอนเทากบมวลของอเลกตรอน ข. อเลกตรอนและโปรตอนอยรวมกนในนวเคลยส ค. จ านวนโปรตอนเทากบจ านวนอเลกตรอน ง. อนภาคองคประกอบภายในอะตอมเปนกลางทางไฟฟา 7. เราทราบมวลอเลกตรอนจากการทดลองของใคร ก. ทอมสน ข. มลลแกน ค. รทเทอรฟอรด ง. ทอมสนและมลลแกน

21


8. ขอใดกลาวถงลกษณะของอะตอมไมถกตอง ก. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสและอเลกตรอน ข. นวเคลยสเปนทรวมของโปรตอนและนวตรอน ค. อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยส ง. อะตอมเปนทรงกลมตน 9. ขอความตอไปนเปนมโนภาพเกยวกบอะตอมของใคร “อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสเปนชน ๆ แตละชนเรยกวา ระดบพลงงาน ซงมคาเฉพาะตวคลายกบวงโคจรของดาวเคราะหรอบดวงอาทตย ” ก. รทเทอรฟอรด ข. ดอลตน ค. ทอมสน ง. โบร 10. รงสแคโทดมคณสมบตอยางไร ก. เบยงเบนหรอหกเหในสนามไฟฟา ข. เบยงเบนหรอหกเหในสนามแมเหลก ค. มคาประจตอมวลเทากบมวลของอเลกตรอน ง. ถกทกขอ

22


การตรวจทานกอนสง จะท าใหนกเรยน...เปนคนละเอยด รอบคอบ และยงเปนการฝกทบทวน ในขอทยงไมแนใจ

บตรเนอหำท 1.1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจง ใหนกเรยนอานเนอหา ท าความเขาใจ แลวท าบตรงานตอไป

เนองจากอะตอมมขนาดเลกมาก ไมสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา ความรเกยวกบ อะตอมจงไดมาจากการแปลผลขอมลทไดจากการทดลอง และน ามาสรางเปนแบบจ าลองซงม ววฒนาการ ดงน อะตอม มาจากภาษากรกวา “atomos” ซงแปลวา “แบงแยกอกไมได” หมายความวา อะตอม คอ หนวยยอยทเลกทสดซงไมสามารถแบงใหเลกลงไปไดอก แนวความคดดงกลาวนไดจากนกปราชญชาวกรก ชอ ดโมครตส (Demokritos) เนองจากอะตอมมขนาดเลกมากจงยงไมเคยมใครมองเหนดวยตาเปลา แมแตใช กลองจลทรรศนอเลกตรอน กยงไมสามารถมองเหนอะตอมได จนในปจจบนไดมการพฒนากลองจลทรรศนสนามไอออนทมก าลงขยายสงถง 750,000 เทา จงสามารถถายภาพปลายเขมของธาตรเนยม (Rhenium) ซงเชอกนวาเปนภาพของอะตอมได แมวาจะถายภาพทเชอวาเปนอะตอมได แตจากภาพถายดงกลาวกยงไมสามารถบอกรายละเอยดภายในอะตอมได การทอะตอมมขนาดเลกมากจนไมสามารถมองเหนได การศกษาเกยวกบอะตอมจงใชวธการสนนษฐาน โดยใชขอมลตาง ๆ ทไดจากการทดลอง น ามาสรางมโนภาพ หรอแบบจ าลองของอะตอมขนมา แบบจ าลองอะตอมมหลายแบบ แตละแบบไดถกก าหนดขนมาโดยอาศย

23


การทดลองเปนหลก ในขนแรกมขอมลเกยวกบอะตอมจ านวนนอย ลกษณะของแบบจ าลองอะตอมกเปนอยางหนง เมอมขอมลเพมขนจนแบบจ าลองนนไมสามารถอธบายขอมลทไดจากการศกษาใหม ๆ กจ าเปนตองมการแกไขแบบจ าลองอะตอม ดงนนแบบจ าลองอะตอม จงไดมการพฒนาและเปลยนแปลงไปไดเรอย ๆ แมกระทงในปจจบน

บตรเนอหำท 1.2 เรอง แบบจ ำลองอะตอมของดอลตน

จอหน ดอลตน : John Dalton เกดวนท 6 กนยายน ค.ศ. 1766 ทเมองคอกเกอรเมาท

ประเทศองกฤษ (England) เสยชวต วนท 27 กรกฎาคม ค.ศ. 1844 ทเมองแมนเชสเตอร (Manchester) ประเทศองกฤษ ผลงำน - ทฤษฎอะตอม (Atomic Theory) - คนพบกฎความดนยอย - อธบายสาเหตของตาบอดส

ในป พ.ศ. 2346 (ค.ศ. 1803) จอหน ดอลตน (John Dalton) นกวทยาศาสตร

ชาวองกฤษไดเสนอทฤษฎอะตอมเพอใชอธบายเกยวกบการเปลยนแปลงของสารกอน และหลงท าปฏกรยา รวมทงอตราสวนโดยมวลของธาตทรวมกนเปนสารประกอบซงม

ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมตงแตอดตจนถงปจจบน มดงน 1. แบบจ าลองอะตอมของดอลตน (พ.ศ.2346) 2. แบบจ าลองอะตอมของทอมสน (พ.ศ.2440) 3. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด (พ.ศ.2454) 4. แบบจ าลองอะตอมของโบร (พ.ศ.2457) 5. แบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอก (ปจจบน)

24


รปภาพของดอลตน (ทมาภาพ : http://www.mahidol.ac.th)






ใจความวา 1. สสารทงหลายประกอบดวยอะตอมซงเปนหนวยทเลกทสดทไมสามารถแบงแยกได 2. ธาตแตละชนดประกอบดวยอะตอม โดยธาตชนดเดยวกนจะมอะตอมเหมอนกนสวนธาตตางชนดกนอะตอมจะตางกน 3. อะตอมชนดหนงจะเปลยนแปลงไปเปนอะตอมชนดอนๆ ไมได 4. หนวยยอยของสารประกอบคอ โมเลกล ซงจะประกอบดวยอะตอมของธาตตงแต 2 ชนดขนไปมารวมตวกน ในสดสวนทเปนเลขลงตวนอย ๆ 5. ในปฏกรยาเคมใดๆ อะตอมไมมการสญหาย และไมสามารถท าใหเกดใหมได แตอะตอมจะเกดการจดเรยงตวกนเปนโมเลกลใหมเกดขนเปนสารประกอบ

ปจจบนนทฤษฏอะตอมของดอลตน มเพยงขอ 4 เทานนทยงเปนทยอมรบ ส าหรบ ขออน ๆ นนไมเปนทยอมรบของนกวทยาศาสตรปจจบน ขอ 1. ไมเปนทยอมรบ เพราะอะตอมไมใชหนวยทเลกทสด อะตอม ยงมองคประกอบยอยอยภายในอก เชน อเลกตรอน โปรตอน นวตรอน เปนตน ขอ 2. ไมเปนทยอมรบ เพราะอะตอมของธาตชนดเดยวกนอาจมสมบตบางอยาง แตกตางกนกได เชน อาจมมวลไมเทากน เปนตน ขอ 3. ไมเปนทยอมรบ เพราะอะตอมของธาตชนดหนงสามารถเปลยนใหเปนอะตอมของธาตชนดอน ๆ ได ขอ 4. ไมเปนทยอมรบ เพราะอะตอมของธาตบางชนดสามารถท าใหสญหาย หรอสรางขนมาใหมได

25


รปภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมของดอลตน (ทมาภาพ : http://www.mahidol.ac.th)

“อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมตนขนาดเลกมากและไมสามารถแบงแยกไดอก”

บตรเนอหำท 1.3 เรอง แบบจ ำลองอะตอมของทอมสน

แบบจ ำลองอะตอมของทอมสน เซอร โจเซฟ จอหน ทอมสน นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ ไดท าการศกษาคนควา และทดลองเกยวอะตอม พบวาการทดลองบางอยางใหผลขอมลทไมสามารถอธบายตามทฤษฎอะตอมของดอลตนได ท าใหแบบจ าลองอะตอมของดอลตนจงตองตกไป ทอมสนไดท าการทดลองเพอศกษาโครงสรางอะตอมใหม โดยใชหลอดรงสแคโทด

หลอดรงสแคโทดคออะไร เซอรวลเลยม ครกส (Sir William Crookes) เปนผประดษฐหลอดรงสแคโทดเพอใช ในการทดลองเกยวกบการน าไฟฟาของแกส มสวนประกอบดงน สวนประกอบของหลอดรงสแคโทด หลอดแกวสญญากาศภายในบรรจแกสทม ความดนต ามากมขวไฟฟา 2 ขว คอ แคโทด (ขวลบ) และแอโนด (ขวบวก) เครองก าเนดไฟฟากระแสตรง ศกยสง (10,000 V) สารเรองแสง เชน ซงคซลไฟด (ZnS) เมอผานกระแสไฟฟาศกยสงเขาไปในหลอดรงสแคโทด จะเกดรงสพงออกมาจากขวแคโทดไปยงแอโนด

ปจจบนสามารถอธบายปญหาดงกลาวไดแลวทงหมด โดยอาศยแบบจ าลองอะตอมใหม ๆ ทนกวทยาศาสตรคนพบ ถงแมวาแบบจ าลองอะตอม ของดอลตนจะใชไมไดในปจจบน แตกถอวา ดอลตนเปนนกวทยาศาสตรคนแรกทใหแนวคดเพอเปนแนวทางในการพฒนาตอไป

26


ซงตรวจสอบรงสนไดดวยสารเรองแสง ดงรป

ทอมสนไดท าการดดแปลงหลอดรงสแคโทดของ เซอรวลเลยม ครกส ดวยการเจาะร

ตรงกลางขวแอโนด เพอใหล าแสงเลกเรยวขน เพมฉากซงฉาบดวยสารเรองแสง ZnS (ซงคซลไฟด) วางไวทดานหลงขวแอโนดเพมสนามไฟฟาและสนามแมเหลกระหวางขวแอโนดกบฉาก ดงรป

27


รปภาพแสดงหลอดรงสแคโทด (ทมาภาพ : http://www.ponglearning.com/?p=788)

จากการทดลองพบวารงสแคโทดจะเบนเขาหาขวบวกของสนามไฟฟาเสมอ โดยสงเกตจากการเรองแสงของฉากจะเกดจดสวางคอนไปทางขวบวกของสนามไฟฟา ท าใหทอมสนไดขอสรปเกยวกบสมบต ของรงสแคโทดดงน 1. รงสแคโทดเดนทางเปนเสนตรง 2. มประจลบ เบยงเบนในสนามไฟฟาและสนามแมเหลก 3. มคาประจตอมวลคงท

รปภาพแสดงหลอดรงสแคโทดของทอมสน (ทมาภาพ : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. 2546)

รปภาพของทอมสน (ทมาภาพ : http://www.mahidol.ac.th)

http://www.ponglearning.com/?p=788

บตรเนอหำท 1.4

เรอง แบบจ ำลองอะตอมของรทเทอรฟอรด

ลอรด เออรเนสท รทเทอรฟอรด (Lord Ernest Rutherford) นกวทยาศาสตร ชาวนวซแลนด และฮนส ไกเกอร และมารสเคน ไดทดลองใชอนภาคแอลฟายงไปยงแผนโลหะทองค าบาง ๆ และใชฉากเรองแสงซงฉาบดวยซงคซลไฟด (ZnS) โคงเปนวงกลมเปนฉากรบอนภาคแอลฟาเพอตรวจสอบทศทางการเคลอนทของอนภาคแอลฟา เมอยงอนภาคแอลฟา ซงไดจากการสลายตวของสารกมมนตรงส จากการทดลองพบวาทางเดนของอนภาคแอลฟา มดงน

อนภาคแอลฟาสวนใหญเดนทางเปนเสนตรงผานทะลแผนทองค าไปได มบางอนภาค ทหกเหออกจากเสนทางเดม มบางอนภาคซงนอยมากสะทอนกลบมาทางดานหนา ดงรป

28


แบบจ าลองอะตอมของทอมสน - อะตอมเปนรปทรงกลม ประกอบดวนเนออะตอมซง มประจบวกและมอเลกตรอนซงมประจลบ กระจายอยทวอะตอมในสภาพทเปนกลางทางไฟฟา มจ านวนประจบวก = ประจลบ

(ทมาภาพ : http://www.myfirstbrain.com/)

1. อนภาคสวนมากเคลอนททะลผาน แผนทองค าเปนเสนตรง 2. อนภาคสวนนอยเบยงเบนไปจากเสนตรง 3. อนภาคสวนนอยมากสะทอนกลบมา ดานหนาของแผนทองค า

รทเทอรฟอรดจงไดเสนอแบบจ าลองอะตอมขนมาใหม ดงน

“อะตอมประกอบดวยโปรตอนรวมกนเปนนวเคลยสอยตรงกลำง นวเคลยส มขนำดเลกมำกแตมมวลมำกและมประจบวก สวนอเลกตรอนซงมประจลบ และมมวลนอยมำกวงอยรอบๆ นวเคลยสเปนบรเวณกวำง” ดงรป

จากการคนพบนวตรอนน ท าใหทราบวาภายในอะตอมประกอบดวยอนภาค 3 ชนด คอ โปรตอน อเลกตรอน และนวตรอน โดยเรยกอนภาคทง 3 ชนด วาเปน อนภาคมลฐานของอะตอม ดงนนแบบจ าลองอะตอมเปลยนเปนแบบใหมมลกษณะ ดงน

“อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมขนำดเลกมำกอยตรงกลำงและมประจไฟฟำเปนบวก โดยมอเลกตรอนทมประจไฟฟำเปนลบวงอยรอบ ๆ ” ดงรป

ถาแบบจ าลองอะตอมของทอมสนถกตอง เมอยงอนภาคแอลฟาไปยงแผนทองค าบาง ๆ น อนภาคแอลฟาควรพงทะลผานเปนเสนตรงทงหมดหรอเบยงเบนเพยงเลกนอย เพราะอนภาคแอลฟามประจบวกจะเบยงเบนเมอกระทบกบ ประจบวกทกระจายอยในอะตอม แตแบบจ าลองอะตอม ของทอมสน อธบายผลการทดลองของรทเทอรฟอรดไมได รทเทอรฟอรดจงเสนอแบบจ าลองอะตอมขนมาใหม ดงน “อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมโปรตอนรวมกนอย ตรงกลาง นวเคลยสมขนาดเลกแตมมวลมาก และมประจบวก สวนอเลกตรอนซงมประจลบและมมวลนอยมาก วงอยรอบ ๆ นวเคลยส”

รปภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด (ทมาภาพ : http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/...001.gif)

29


(ทมำภำพ : http://www.myfirstbrain.com/)


รปภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมรทเทอรฟอรดหลงคนพบนวตรอน (ทมาภาพ : www.kr.ac.th/tech/detchm48/electronb.gif)

บตรเนอหำท 1.5 เรอง แบบจ ำลองอะตอมของโบร

เนองจากแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด ไมไดอธบายอเลกตรอนรอบนวเคลยสจดตวอยในลกษณะใด นกวทยาศาสตรจงไดคนควาขอมลตอไป โดยท าการทดลอง ศกษาสเปกตรมของธาตและสารประกอบ ผลการทดลองชวยให นลส โบร นกวทยาศาสตร ชาวเดนมารก เสนอแบบจ าลองระดบพลงงานของอะตอมทม 1 อเลกตรอนวา อเลกตรอน จะเคลอนทรอบนวเคลยสเปนวงคลายกบวงโคจรของดาวเคราะหรอบดวงอาทตย แตละวงม ระดบพลงงานเฉพาะตว ระดบพลงงานของอเลกตรอนทอยใกลนวเคลยสทสดจะมพลงงานต าสดเรยกวาระดบ K ระดบพลงงานทอยถดออกมาเรยกเปน L M N …. หรอใชสญลกษณ n แทนตวเลขระดบพลงงาน 1 2 3 .. ตามล าดบ ดงรป

30


http://www.kr.ac.th/tech/detchm48/electronb.gif

บตรเนอหำท 1.6 เรอง แบบจ ำลองอะตอมของกลมหมอก

นกวทยาศาสตรไดศกษาขอมลเพมเตมและพบวา อเลกตรอนมสมบตเปนทงอนภาค และคลน และเคลอนทอยางรวดเรวตลอดเวลาไปทวทงอะตอม จงไมสามารถบอกต าแหนง ทแนนอนได แตมโอกาสทจะพบอเลกตรอนรอบนวเคลยสบางบรเวณเทานน ท าใหสราง มโนภาพไดวาอะตอมประกอบดวยกลมหมอกของอเลกตรอนรอบนวเคลยส บรเวณทกลม หมอกทบ แสดงวามโอกาสทจะพบอเลกตรอนไดมากกวาบรเวณทมกลมหมอกจาง ดงรป

รปภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมของโบร (ทมาภาพ : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. 2555 : 2)

31


แบบจ าลองอะตอมกลมหมอก เปนแบบจ าลองอะตอมในทศนะปจจบน ซงไดแกไขขอบกพรองของแบบจ าลองอะตอมตาง ๆ ทกลาวมา สรปแบบจ าลองอะตอมกลมหมอก ดงน

บตรงำนท 1.1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมนำร


พรอมตอบค าถามใหถกตอง 1. นกวทยาศาสตรในสมยโบราณมความเชอเกยวกบอะตอมอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ................................................................................................................................................ 2. ใครเปนผเสนอแบบจ าลองอะตอมเปนคนแรก ..............................................................................................................................................

รปภาพแสดงกลมหมอกอเลกตรอนของไฮโดรเจนอะตอม (ทมาภาพ : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. 2555 : 3)

“อะตอมประกอบดวยกลมหมอก ของอเลกตรอนรอบนวเคลยส มลกษณะ เปนทรงกลม บรเวณกลมหมอกทบ แสดงวำโอกำสพบอเลกตรอนมมำก และบรเวณทกลมหมอกจำงโอกำสทจะพบ อเลกตรอนมนอย”

32




5. แบบจ าลองอะตอมของนลลโบรมลกษณะอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. 6. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรดพฒนาจากแบบจ าลองอะตอมของทอมสน อยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

7. อนภาคองคประกอบภายในของอะตอม ไดแก .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

8. เหตใดแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรดจงไมเปนทยอมรบในปจจบน

33


.............................................................................................................................................

..............................................................................................................................................

..............................................................................................................................................

..............................................................................................................................................



แบบบนทกบตรงำนท 1.1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมนำร

กลมท.................

ชอสมำชกกลม 1. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........ประธานกลม 2. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 3. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 4. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 5. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........เลขานการกลม 1. นกวทยาศาสตรในสมยโบราณมความเชอเกยวกบอะตอมอยางไร .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

34


................................................................................................................................................ 2. ใครเปนผเสนอแบบจ าลองอะตอมเปนคนแรก ..............................................................................................................................................

3. เหตใดอะตอมของดอลตนไมเปนทยอมรบและนยมในปจจบน .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. 4. แบบจ าลองอะตอมของทอมสนแตกตางจากแบบจ าลองอะตอมของดอลตนอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ……………………………………………………………………………………………………………………………..

5. แบบจ าลองอะตอมของนลลโบรมลกษณะอยางไร .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

6. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรดพฒนาจากแบบจ าลองอะตอม ของทอมสนอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

7. อนภาคองคประกอบภายในของอะตอมไดแก ..............................................................................................................................................

35


..............................................................................................................................................




บตรงำนท 1.2 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมชวนท ำ


............1. อเลกตรอนทมพลงงานต าเคลอนทในชนทอยไกลนวเคลยส

............2. บรเวณทกลมหมอกทบมโอกาสพบอเลกตรอนมากกวาบรเวณทกลมหมอกจาง

............3. จ านวนโปรตอนเทากบจ านวนนวตรอนเสมอ

............4. นวเคลยสมประจไฟฟาเปนบวกและเปนทรวมของโปรตอนและนวตรอน

36


............5. นวตรอนเปนกลางทางไฟฟา พบภายในนวเคลยสและมมวลใกลเคยงกบโปรตอน

............6. อเลกตรอนเคลอนทในชนทมพลงงานเทากบพลงงานของอเลกตรอนนน

............7. ผลตางของระดบพลงงานต าจะนอยกวาผลตางระดบพลงงานสง

............8. นวเคลยสมขนาดเลกและมมวลมาก

............9. อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมตน

............10. บรเวณใกลนวเคลยสมกลมหมอกบางกวาบรเวณทไกลออกไป

แบบบนทกบตรงำนท 1.2 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมชวนท ำ

กลมท.................

ชอสมำชกกลม 1. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........ประธานกลม 2. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 3. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 4. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 5. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........เลขานการกลม ............1. อเลกตรอนทมพลงงานต าเคลอนทในชนทอยไกลนวเคลยส

37











บตรงำนท 1.3 เรอง รจกววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม


2. เรามวลอเลกตรอนจากการทดลองของใคร


.......................................



.......................................

38


แบบบนทกบตรงำนท 1.3 เรอง รจกววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

กลมท.................

ชอสมำชกกลม 1. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........ประธานกลม 2. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 3. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 4. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........สมาชกกลม 5. ชอ.......................................สกล..............................เลขท..........เลขานการกลม



.......................................



.......................................



.......................................

39





.......................................

บตรงำนท 1.4 เรอง สนกกบววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจง ใหนกเรยนเลอกภาพท 1-5 ลงในชองวางหนาตวอกษร ทมขอความสมพนธกบภาพ


40



.......................................



.......................................



.......................................



.......................................


แบบบนทกบตรงำนท 1.4 เรอง สนกกบววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

กลมท.................



ภำพท 5

41








( : http://www.myfirstbrain.com/)


42




ภำพท 5






แบบทดสอบหลงเรยน ชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจง ใหนกเรยนเขยนเครองหมาย x ทบลงบนขอทนกเรยนเหนวาถกตองทสดเพยง ค าตอบเดยว

1. ขอใดเรยงล าดบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมจากปจจบนไปสอดตไดถกตอง ก. รทเทอรฟอรด โบร กลมหมอก ดอลตน ทอมสน ข. ทอมสน ดอลตน รทเทอรฟอรด โบร กลมหมอก ค. กลมหมอก โบร รทเทอรฟอรด ทอมสน ดอลตน ง. กลมหมอก โบร รทเทอรฟอรด ดอลตน ทอมสน 2. ขอใดเปนลกษณะของอะตอมตามแบบจ าลองอะตอมของโบร ก. อะตอมเปนอนภาคทมขนาดเลกทสด ไมสามารถแบงแยกไดอก ข. อะตอมไมสามารถสรางขนใหมได

การทอะตอมมขนาดเลกมากจนไมสามารถมองเหนได การศกษาเกยวกบอะตอมจงใชวธการสนนษฐาน โดยใชขอมลตาง ๆ ทไดจากการทดลอง น ามาสรางมโนภาพหรอแบบจ าลองของอะตอมขนมา แบบจ านองอะตอมมหลายแบบ แตละแบบ ไดถกก าหนดขนมาโดยอาศยการทดลองเปนหลก ในขนแรก มขอมลเกยวกบอะตอมจ านวนนอย ลกษณะของแบบจ าลองอะตอมกเปนอยางหนง เมอมขอมลเพมขนจนแบบจ าลองนน ไมสามารถอธบายขอมลทไดจากการศกษาใหม ๆ กจ าเปนตองมการแกไขแบบจ าลองอะตอม ดงนนแบบจ าลองอะตอมจงไดมการพฒนาและเปลยนแปลงไปไดเรอย ๆ แมกระทงในปจจบน

43


ค. อะตอมของธาตชนดเดยวกนมสมบตเหมอนกน ง. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสซงมโปรตอนและนวตรอนอยตรงกลาง และมอเลกตรอน วงอยรอบ ๆ เปนชน ๆ ตามระดบพลงงาน 3. ความแตกตางระหวางแบบจ าลองของทอมสนและรทเทอรฟอรดคอขอใด ก. จ านวนโปรตอน ข. ต าแหนงของอนภาค ค. จ านวนอเลกตรอน ง. จ านวนนวตรอน 4. ขอความตอไปนขอใดไมถกตอง ก. อนภาคบวกเกดจากกาซทบรรจในหลอดรงสแคโทดเพยงอยางเดยว ข. โกลดซไตนพบวาอนภาคทมประจบวกมอตราสวนของประจตอมวลคงทเสมอ ค. อนภาคลบคอ อเลกตรอน เกดจากโลหะทใชท าเปนแคโทดและกาซทบรรจอยใน หลอดรงสแคโทด ง. ทอมสนพบวาอตราสวนของประจตอมวลมคาคงทเสมอ ไมวาจะเปนกาซใด ๆ หรอ เปลยนชนดของโลหะทใชเปนแคโทด 5. ถาอเลกตรอนตวหนงเคลอนทในชน L อเลกตรอนอกตวหนง ซงมพลงงานต ากวาอเลกตรอนตวแรกจะเคลอนทในชนใด ก. ชน M ข. ชน N ค. ชน O ง. ชน K 6. ขอใดเปนลกษณะแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด ก. อะตอมมลกษณะเปนลกทรงกลมขนาดเลกมากและไมสามารถแบงแยกออกไปอกได ข. อะตอมเปนกลมหมอกอเลกตรอน ซงอเลกตรอนเคลอนทอยรอบ ๆ นวเคลยสเปน ระดบพลงงาน ค. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมโปรตอนรวมกนอยตรงกลาง นวเคลยสมขนาดเลก

44


9. ขอความตอไปนเปนมโนภาพเกยวกบอะตอมของใคร “โปรตอนและนวตรอนรวมกนอย ตรงกลางเรยกวานวเคลยส สวนอเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยส” ก. รทเทอรฟอรด ข. ดอลตน ค. ทอมสน ง. โบร 10. ในการทดลองยงอนภาคแอลฟาไปยงแผนทองค าบาง ๆ ไดผลดงน 1. อนภาคสวนใหญทะลผานแผนทองค าไปในแนวเดม โดยไมเปลยนทศทาง 2. อนภาคสวนนอยทะลผานแผนทองค าและเบยงเบนจากแนวเดมเลกนอย 3. อนภาคสวนนอยมากทะลผานแผนทองค า และเบยงเบนไปจากแนวเดมมาก 4. อนภาคสวนนอยทสดสะทอนกลบมาทางแหลงก าเนดอนภาค ถาเรยงล าดบอนภาคแอลฟาทวงเขาใกลนวเคลยสมากทสด ไปหางนวเคลยสทสด จะเปนไปตามขอใด ก. 1 , 2 , 3 , 4 ข. 4 , 3 , 2 , 1 ค. 1 , 3 , 2 , 4 ง. 3 , 1 , 2 , 4

แตมมวลมากและมประจบวก สวนอเลกตรอนซงมประจลบและมมวลนอยมากวงอย รอบนวเคลยสเปนบรเวณกวาง ง. อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมประกอบดวยอนภาคโปรตอน และอเลกตรอนกระจาย อยทวไปภายในอะตอมในสภาพทเปนกลางทางไฟฟาจ านวนโปรตอนจะเทากบจ านวน อเลกตรอน 7. แบบจ าลองอะตอมใด ทคนพบระดบพลงงานในการเคลอนทของอเลกตรอน ก. ทอมสน ข. โบร ค. รทเทอรฟอรด ง. ดอลตน 8. ขอใดกลาวถงลกษณะของอะตอมไดถกตองทสด ก. อะตอมประกอบดวย ประจบวก และ ประจลบ ข. นวเคลยสเปนทรวมของโปรตอน ค. อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยส มจ านวนมากกวาโปรตอนเลกนอย ง. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสและอเลกตรอน

45


การตรวจทานกอนสง จะท าใหนกเรยน...เปนคนละเอยด รอบคอบ และยงเปนการฝกทบทวน ในขอทยงไมแนใจ

บรรณำนกรม

กฤษณา ชตมา. หลกเคมทวไปเลม 1. กรงเทพฯ : จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2531. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555). เขาถงไดจาก : http://www.thaigoodview.com/library/

studentshow/...001.gif. แบบจ าลองอะตอมของดอลตน. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555).

เขาถงไดจาก : http://www.mahidol.ac.th. แบบจ าลองอะตอมของทอมสน. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555). http://www.myfirstbrain.com. รปภาพของดอลตน. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555). เขาถงไดจาก : http://www.mahidol.ac.th. โรจนฤทธ โรจนธเบศ และคณะ. หนงสอเรยนสำระกำรเรยนรเคมพนฐำน. กรงเทพฯ : พฒนาคณภาพวชาการ, 2546.

46



ศรลกษณ ผลวฒนะ และคณะ . หนงสอเรยนเคมพนฐำนและเพมเตมเคมเลม 1. กรงเทพฯ : ส านกพมพแมคจ ากด, 2548.

สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ . ชดกจกรรมกำรเรยนรทเนนผเรยนเปนส ำคญ. กรงเทพฯ: พฒนาคณภาพวชาการ, 2554. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. หนงสอเรยน รำยวชำพนฐำน เคม

ชนมธยมศกษำปท 4-6 กลมสำระกำรเรยนรวทยำศำสตร. พมพครงท 3 กรงเทพ ฯ : โรงพมพ สกสค. ลาดพราว, 2555. . คมอครสำระกำรเรยนรเคมพนฐำนและเพมเตม เคมเลม 1. พมพครงท 3 กรงเทพฯ : โรงพมพ ครสภาลาดพราว , 2555.

สมาน แกวไวยทธ. รวมโจทยขอสอบเขำมหำวทยำลย เคมพนฐำน. กรงเทพฯ : อมร การพมพ ไฮเอดพบลชชง, 2555. . 100 จดเนนเคมพนฐำน ม.4-5-6. กรงเทพฯ : ฐานบณฑต ไฮเอดพบลชชง, 2555.

สมพงศ จนทรโพธศร. High School Chemistry เคม ม.4-6 (รำยวชำพนฐำน). กรงเทพฯ : ไฮเอดพบลชชง, 2554.

. กญแจ เคม ม.4-6 (พนฐำน). กรงเทพฯ : ไฮเอดพบลชชง, 2554. หลอดรงสแคโทด. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555). เขาถงไดจาก : http://www.ponglearning.com/?p=788.


ส ำหรบ

นกเรยน

ค ำน ำ

ชดกจกรรมการเรยนรรายวชาเคมพนฐาน (ว31121) เรอง ธาตและสารประกอบ ชนมธยมศกษาปท 4 เลมท 1 “ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม” จดท าขนโดยการวเคราะหมาตรฐานการเรยนร ตวชวด และสาระการเรยนรตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 เพอใหนกเรยนใชเปนสอในการศกษาเรยนร และฝกปฏบตกจกรรมดวยตนเอง ผเรยนไดเรยนรผานกระบวนการเรยนรทหลากหลายโดยเฉพาะอยางยงกระบวนการจดการเรยนการสอนแบบวฏจกร 7 ขน มขนตอนส าคญ คอ ขนตรวจสอบความรเดม ขนสรางความสนใจ ขนส ารวจและคนหา ขนอธบาย ขนขยายความร ขนประเมนผล และขนน าความรไปใช โดยครมบทบาทเปนผคอยชแนะ ใหค าปรกษา เมอนกเรยนตองการความชวยเหลอ ดงนนการเรยนรจะประสบความส าเรจตามวตถประสงคได นกเรยนตองเอาใจใสในการศกษา ปฏบตตามค าชแจง และขนตอนการศกษาโดยเครงครด

ผจดท าหวงเปนอยางยงวา ชดกจกรรมการเรยนรรายวชาเคมพนฐาน (ว31121) เรอง ธาตและสารประกอบ ชนมธยมศกษาปท 4 จะเปนสอในการจดกจกรรมการเรยนรใหกบ

ก เลมท 1 ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ชอ-สกล

.................................................

ชน................ เลขท............

นกเรยนในการแสวงหาความรไดอยางมประสทธภาพตรงตามเปาหมายของหลกสตรทก าหนดไว อยางไรกตามหากมขอบกพรองประการใด ผจดท ามความยนด และขอขอบพระคณ อยางยง หากไดรบค าแนะน า แกไข เสนอแนะจากผใช ผจดท าหวงเปนอยางยงวาชดกจกรรมการเรยนรเลมนจะเปนประโยชนตอครผสอน นกเรยน ผสนใจทวไป เพอเปนแนวทางในการพฒนาการจดการเรยนรใหมประสทธภาพยงขนไป

ปวณา ทรงเดชะ

สำรบญ

เรอง หนำ

คมอนกเรยน...................................................................................................................... 1 แบบทดสอบกอนเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม...................................... 4 บตรเนอหาท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม............................................... 7 บตรเนอหาท 1.2 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตน.................................................... 8 บตรเนอหาท 1.3 เรอง แบบจ าลองอะตอมของทอมสน.................................................... 10 บตรเนอหาท 1.4 เรอง แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด.......................................... 12บตรเนอหาท 1.5 เรอง แบบจ าลองอะตอมของโบร........................................................... 14 บตรเนอหาท 1.6 เรอง แบบจ าลองอะตอมของกลมหมอก................................................ 15 บตรงานท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมนาร............................................. 16 แบบบนทกบตรงานท 1 .................................................................................................... 18

ข เลมท 1 ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

บตรงานท 1.2 เรอง ววฒนาการแบบจ าลองอะตอมชวนท า............................................... 20 แบบบนทกบตรงานท 2 ................................................................................................... 21บตรงานท 1.3 เรอง รจกววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม............................................ 22 แบบบนทกบตรงานท 3 ................................................................................................... 23 บตรงานท 1.4 เรอง สนกกบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม....................................... 24 แบบบนทกบตรงานท 4 ................................................................................................... 25 แบบทดสอบหลงเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม....................................... 27 บรรณานกรม....................................................................................................................... 30

คมอนกเรยน

ชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจงส ำหรบนกเรยน

1. เวลำเรยน ชดกจกรรมนใชเวลา จ านวน 2 ชวโมง 2. เอกสำรประกอบเรยน นกเรยนรบเอกสารจากคร กลมละ จ านวน 1 ชด เพอศกษารายละเอยดดงน

2.1 คมอนกเรยนชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 2.2 บตรเนอหา เทาจ านวนนกเรยน (กลม) 2.3 บตรงาน เทาจ านวนนกเรยน (กลม)


2.4 แบบทดสอบกอนเรยน จ านวน 1 ชด 2.5 แบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 1 ชด 3. สำระ/มำตรฐำน สำระท 3 สำรและสมบตของสำร มาตรฐาน ว 3.1 : เขาใจสมบตของสาร ความสมพนธระหวางสมบตสารกบ โครงสราง และแรงยดเหนยวระหวางอนภาค มกระบวนการสบเสาะหาความรและ จตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน 4. จดประสงคของกำรเรยน เมอจบชดกจกรรมนแลวนกเรยนสามารถปฏบตได ดงน 4.1 สบคนขอมลเกยวกบโครงสรางอะตอมได (P) 4.2 อธบายโครงสรางอะตอมของธาตได (K) 4.3 น าเสนอแผนภาพแสดงววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมได(P) 4.4 มความสามารถในการคดวเคราะหค าตอบเกยวกบโครงสรางอะตอม (C) 4.5 มความสามารถในการสอสารในการน าเสนอผลงานจากการสบคนขอมลเกยวกบโครงสรางอะตอม (C) 4.6 มความสามารถในการใชเทคโนโลยในการสบคนขอมลเกยวกบ โครงสรางอะตอม (C) 4.7 มความสนใจ ใฝร ใฝเรยน ในการสบคนขอมลและอธบายเกยวกบ โครงสรางอะตอม (A) 4.8 มความอดทน มงมนในการสบคนขอมลและหาค าตอบเกยวกบ โครงสรางอะตอม (A) 4.9 มความสงสยและกระตอรอรนทจะหาค าตอบเกยวกบโครงสรางอะตอม (A) 5. กจกรรมทนกเรยนตองปฏบต 5.1 กอนท ากจกรรมตองศกษาคมอนกเรยนใหเขาใจชดเจน 5.2 ขณะเรยนนกเรยนตองด าเนนการกจกรรมตามล าดบดงน

5.2.1 แบงกลมนกเรยนออกเปน กลมละ 5 คน คละความสามารถ นกเรยนเกง ปานกลาง และออน เพอทนกเรยนเกงจะไดชวยเหลอ นกเรยนออน 5.2.2 เลอกประธานกลม 1 คน ใหท าหนาทประสานงานกบครผสอน ชแจง และแบงงานใหสมาชกในกลมชวยกนปฏบตงาน เลอกเลขานการกลม 1 คน ใหท าหนาทจดบนทกขอมลตาง ๆ จดท ารายงาน สรปรายงาน สมาชกทเหลอในกลม ใหท าหนาทรบผดชอบและเสนอความคดเหนในทประชมรวมกนกบกลมในการปฏบตงานดวยความตงใจ


5.2.3 ท าแบบทดสอบกอนเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม จ านวน 10 ขอ เมอท าเสรจตวแทนกลมรวบรวมสงครผสอน 5.2.4 ศกษาบตรเนอหาท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 5.2.5 ศกษาและปฏบตตามบตรงานท 1.1 เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม 5.2.6 ท าการสรปรายงานผลการท ากจกรรม น าเสนอหนาชนเรยน รวบรวมสงครผสอน 5.2.7 ท าแบบทดสอบหลงเรยน เรอง ววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม จ านวน 10 ขอ เมอท าเสรจตวแทนกลมรวบรวมสงครผสอน 6. กำรวดและประเมนผล การวดผลและประเมนผลนกเรยนในขณะปฏบตกจกรรมและหลงปฏบตกจกรรมเสรจ การปฏบตกจกรรม มดงน 6.1 ผลการท าแบบทดสอบกอนเรยน 6.2 ประเมนความรวมมอในการท ากจกรรมและผลการท ากจกรรมตามสภาพจรง 6.3 ประเมนการเรยนรของนกเรยน โดยการสงเกตระหวางการท ากจกรรมกลม 6.4 ประเมนคณลกษณะอนพงประสงค 6.5 ประเมนสมรรถนะ 6.6 ประเมนรายงานการบนทกผลการทดลอง 6.7 ผลการท าแบบทดสอบหลงเรยน เมอนกเรยนศกษาคมอเสรจแลว ตอไปนกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน เพอวดความรพนฐาน กอนนะคะ


แบบทดสอบกอนเรยน ชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม


1. ขอใดเรยงล าดบการศกษาแบบจ าลองอะตอมไดถกตอง ก. ดอลตน รทเทอรฟอรด ทอมสน โบร กลมหมอก ข. ทอมสน ดอลตน รทเทอรฟอรด โบร กลมหมอก ค. ดอลตน ทอมสน รทเทอรฟอรด โบร กลมหมอก ง. ทอมสน ดอลตน โบร รทเทอรฟอรด กลมหมอก จ. กลมหมอก โบร รทเทอรฟอรด ดอลตน ทอมสน 2. ขอใดไมใชลกษณะของอะตอมตามแบบจ าลองอะตอมของดอลตน ก. อะตอมเปนอนภาคทมขนาดเลกทสด


ข. อะตอมไมสามารถสรางขนใหมได ค. อะตอมของธาตชนดเดยวกนมสมบตเหมอนกน ง. อะตอมประกอบดวยอเลกตรอนและโปรตอน จ. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสซงมโปรตอนและนวตรอนอยตรงกลาง และมอเลกตรอน วงอยรอบ ๆ 3. รทเทอรฟอรด ศกษาโครงสรางอะตอมโดยการยงอนภาคใด ผานแผนโลหะใด ก. นวตรอน ทองค า ข. แอลฟา ทองค า ค. นวตรอน ทองแดง ง. แอลฟา ทองแดง จ. โปรตอน ทองค า 4. ขอใดกลาวถงแบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอกไดถกตอง ก. อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสอยางรวดเรว ข. บรเวณทมกลมหมอกทบมโอกาสพบอเลกตรอนมากกวาบรเวณทมกลมหมอกจาง ค. บรเวณใกลนวเคลยสมกลมหมอกหนาทบกวาบรเวณทไกลออกไป ง. อะตอมประกอบดวยกลมหมอกของอเลกตรอนรอบนวเคลยส จ. ถกตองทกขอ 5. ถาอเลกตรอนตวหนงเคลอนทในชน M อเลกตรอนอกตวหนง ซงมพลงงานต ากวาอเลกตรอนตวแรกจะเคลอนทในชนใด ก. ชน L ข. ชน N ค. ชน O ง. ชน K จ. ชน P 6. เหตใดอะตอมจงเปนกลางทางไฟฟา ก. มวลของโปรตอนเทากบมวลของอเลกตรอน ข. อเลกตรอนและโปรตอนอยรวมกนในนวเคลยส ค. จ านวนโปรตอนเทากบจ านวนอเลกตรอน


ง. อนภาคองคประกอบภายในอะตอมเปนกลางทางไฟฟา จ. จ านวนอนภาคมลฐานมจ านวนเทากน 7. เราทราบมวลอเลกตรอนจากการทดลองของใคร ก. ทอมสน ข. มลลแกน ค. รทเทอรฟอรด ง. ทอมสนและมลลแกน จ. โบร 8. ขอใดกลาวถงลกษณะของอะตอมไมถกตอง ก. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสและอเลกตรอน ข. นวเคลยสเปนทรวมของโปรตอนและนวตรอน ค. อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยส ง. อะตอมเปนทรงกลมตน จ. อะตอมประกอบดวย โปรตอน อเลกตรอน และ นวตรอน 9. ขอความตอไปนเปนมโนภาพเกยวกบอะตอมของใคร “อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสเปนชน ๆ แตละชนเรยกวา ระดบพลงงาน ซงมคาเฉพาะตวคลายกบวงโคจรของดาวเคราะหรอบดวงอาทตย ” ก. รทเทอรฟอรด ข. ดอลตน ค. ทอมสน ง. โบร จ. กลมหมอก 10. รงสแคโทดมคณสมบตอยางไร ก. เบยงเบนหรอหกเหในสนามไฟฟา ข. เบยงเบนหรอหกเหในสนามแมเหลก ค. มคาประจตอมวลเทากบมวลของอเลกตรอน

6


ง. เดนทางเปนเสนตรงจากแคโทดไปยงแอโนด จ. ถกทกขอ การตรวจทานกอนสง จะท าใหนกเรยน...เปนคนละเอยด รอบคอบ และยงเปนการฝกทบทวน ในขอทยงไมแนใจ

บตรเนอหำท 1.1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจง ใหนกเรยนอานเนอหา ท าความเขาใจ แลวท าบตรงานตอไป

เนองจากอะตอมมขนาดเลกมาก ไมสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา ความรเกยวกบ อะตอมจงไดมาจากการแปลผลขอมลทไดจากการทดลอง และน ามาสรางเปนแบบจ าลองซงม ววฒนาการ ดงน อะตอม มาจากภาษากรกวา “atomos” ซงแปลวา “แบงแยกอกไมได” หมายความวา อะตอม คอ หนวยยอยทเลกทสดซงไมสามารถแบงใหเลกลงไปไดอก แนวความคดดงกลาวนไดจากนกปราชญชาวกรก ชอ ดโมครตส (Demokritos) เนองจากอะตอมมขนาดเลกมากจงยงไมเคยมใครมองเหนดวยตาเปลา แมแตใช


กลองจลทรรศนอเลกตรอน กยงไมสามารถมองเหนอะตอมได จนในปจจบนไดมการพฒนากลองจลทรรศนสนามไอออนทมก าลงขยายสงถง 750,000 เทา จงสามารถถายภาพปลายเขมของธาตรเนยม (Rhenium) ซงเชอกนวาเปนภาพของอะตอมได แมวาจะถายภาพทเชอวาเปนอะตอมได แตจากภาพถายดงกลาวกยงไมสามารถบอกรายละเอยดภายในอะตอมได การทอะตอมมขนาดเลกมากจนไมสามารถมองเหนได การศกษาเกยวกบอะตอมจงใชวธการสนนษฐาน โดยใชขอมลตาง ๆ ทไดจากการทดลอง น ามาสรางมโนภาพ หรอแบบจ าลองของอะตอมขนมา แบบจ าลองอะตอมมหลายแบบ แตละแบบไดถกก าหนดขนมาโดยอาศย การทดลองเปนหลก ในขนแรกมขอมลเกยวกบอะตอมจ านวนนอย ลกษณะของแบบจ าลองอะตอมกเปนอยางหนง เมอมขอมลเพมขนจนแบบจ าลองนนไมสามารถอธบายขอมลทไดจากการศกษาใหม ๆ กจ าเปนตองมการแกไขแบบจ าลองอะตอม ดงนนแบบจ าลองอะตอม จงไดมการพฒนาและเปลยนแปลงไปไดเรอย ๆ แมกระทงในปจจบน

บตรเนอหำท 1.2 เรอง แบบจ ำลองอะตอมของดอลตน

จอหน ดอลตน : John Dalton เกดวนท 6 กนยายน ค.ศ. 1766 ทเมองคอกเกอรเมาท

ประเทศองกฤษ (England) เสยชวต วนท 27 กรกฎาคม ค.ศ. 1844 ทเมองแมนเชสเตอร (Manchester) ประเทศองกฤษ ผลงำน

ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมตงแตอดตจนถงปจจบน มดงน 1. แบบจ าลองอะตอมของดอลตน (พ.ศ.2346) 2. แบบจ าลองอะตอมของทอมสน (พ.ศ.2440) 3. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด (พ.ศ.2454) 4. แบบจ าลองอะตอมของโบร (พ.ศ.2457) 5. แบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอก (ปจจบน)







- ทฤษฎอะตอม (Atomic Theory) - คนพบกฎความดนยอย - อธบายสาเหตของตาบอดส

ในป พ.ศ. 2346 (ค.ศ. 1803) จอหน ดอลตน (John Dalton) นกวทยาศาสตร

ชาวองกฤษไดเสนอทฤษฎอะตอมเพอใชอธบายเกยวกบการเปลยนแปลงของสารกอน และหลงท าปฏกรยา รวมทงอตราสวนโดยมวลของธาตทรวมกนเปนสารประกอบซงม ใจความวา 1. สสารทงหลายประกอบดวยอะตอมซงเปนหนวยทเลกทสดทไมสามารถแบงแยกได 2. ธาตแตละชนดประกอบดวยอะตอม โดยธาตชนดเดยวกนจะมอะตอมเหมอนกนสวนธาตตางชนดกนอะตอมจะตางกน 3. อะตอมชนดหนงจะเปลยนแปลงไปเปนอะตอมชนดอนๆ ไมได 4. หนวยยอยของสารประกอบคอ โมเลกล ซงจะประกอบดวยอะตอมของธาตตงแต 2 ชนดขนไปมารวมตวกน ในสดสวนทเปนเลขลงตวนอย ๆ 5. ในปฏกรยาเคมใดๆ อะตอมไมมการสญหาย และไมสามารถท าใหเกดใหมได แตอะตอมจะเกดการจดเรยงตวกนเปนโมเลกลใหมเกดขนเปนสารประกอบ

ปจจบนนทฤษฏอะตอมของดอลตน มเพยงขอ 4 เทานนทยงเปนทยอมรบ ส าหรบ ขออน ๆ นนไมเปนทยอมรบของนกวทยาศาสตรปจจบน ขอ 1. ไมเปนทยอมรบ เพราะอะตอมไมใชหนวยทเลกทสด อะตอม ยงมองคประกอบยอยอยภายในอก เชน อเลกตรอน โปรตอน นวตรอน เปนตน ขอ 2. ไมเปนทยอมรบ เพราะอะตอมของธาตชนดเดยวกนอาจมสมบตบางอยาง แตกตางกนกได เชน อาจมมวลไมเทากน เปนตน ขอ 3. ไมเปนทยอมรบ เพราะอะตอมของธาตชนดหนงสามารถเปลยนใหเปนอะตอมของธาตชนดอน ๆ ได ขอ 4. ไมเปนทยอมรบ เพราะอะตอมของธาตบางชนดสามารถท าใหสญหาย หรอสรางขนมาใหมได


รปภาพของดอลตน (ทมาภาพ : http://www.mahidol.ac.th)

“อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมตนขนาดเลกมากและไมสามารถแบงแยกไดอก”

บตรเนอหำท 1.3 เรอง แบบจ ำลองอะตอมของทอมสน

แบบจ ำลองอะตอมของทอมสน เซอร โจเซฟ จอหน ทอมสน นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ ไดท าการศกษาคนควา และทดลองเกยวอะตอม พบวาการทดลองบางอยางใหผลขอมลทไมสามารถอธบายตามทฤษฎอะตอมของดอลตนได ท าใหแบบจ าลองอะตอมของดอลตนจงตองตกไป ทอมสนไดท าการทดลองเพอศกษาโครงสรางอะตอมใหม โดยใชหลอดรงสแคโทด

หลอดรงสแคโทดคออะไร เซอรวลเลยม ครกส (Sir William Crookes) เปนผประดษฐหลอดรงสแคโทดเพอใช

ปจจบนสามารถอธบายปญหาดงกลาวไดแลวทงหมด โดยอาศยแบบจ าลองอะตอมใหม ๆ ทนกวทยาศาสตรคนพบ ถงแมวาแบบจ าลองอะตอม ของดอลตนจะใชไมไดในปจจบน แตกถอวา ดอลตนเปนนกวทยาศาสตรคนแรกทใหแนวคดเพอเปนแนวทางในการพฒนาตอไป

10


รปภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมของดอลตน (ทมาภาพ : http://www.mahidol.ac.th)

ในการทดลองเกยวกบการน าไฟฟาของแกส มสวนประกอบดงน สวนประกอบของหลอดรงสแคโทด หลอดแกวสญญากาศภายในบรรจแกสทม ความดนต ามากมขวไฟฟา 2 ขว คอ แคโทด (ขวลบ) และแอโนด (ขวบวก) เครองก าเนดไฟฟากระแสตรง ศกยสง (10,000 V) สารเรองแสง เชน ซงคซลไฟด (ZnS) เมอผานกระแสไฟฟาศกยสงเขาไปในหลอดรงสแคโทด จะเกดรงสพงออกมาจากขวแคโทดไปยงแอโนด ซงตรวจสอบรงสนไดดวยสารเรองแสง ดงรป

ทอมสนไดท าการดดแปลงหลอดรงสแคโทดของ เซอรวลเลยม ครกส ดวยการเจาะร

ตรงกลางขวแอโนด เพอใหล าแสงเลกเรยวขน เพมฉากซงฉาบดวยสารเรองแสง ZnS (ซงคซลไฟด) วางไวทดานหลงขวแอโนดเพมสนามไฟฟาและสนามแมเหลกระหวางขวแอโนดกบฉาก ดงรป

11


รปภาพแสดงหลอดรงสแคโทด (ทมาภาพ : http://www.ponglearning.com/?p=788)

รปภาพแสดงหลอดรงสแคโทดของทอมสน (ทมาภาพ : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. 2546)

รปภาพของทอมสน (ทมาภาพ : http://www.mahidol.ac.th)


บตรเนอหำท 1.4

เรอง แบบจ ำลองอะตอมของรทเทอรฟอรด

ลอรด เออรเนสท รทเทอรฟอรด (Lord Ernest Rutherford) นกวทยาศาสตร ชาวนวซแลนด และฮนส ไกเกอร และมารสเคน ไดทดลองใชอนภาคแอลฟายงไปยงแผนโลหะทองค าบาง ๆ และใชฉากเรองแสงซงฉาบดวยซงคซลไฟด (ZnS) โคงเปนวงกลมเปนฉากรบอนภาคแอลฟาเพอตรวจสอบทศทางการเคลอนทของอนภาคแอลฟา เมอยงอนภาคแอลฟา ซงไดจากการสลายตวของสารกมมนตรงส จากการทดลองพบวาทางเดนของอนภาคแอลฟา มดงน

อนภาคแอลฟาสวนใหญเดนทางเปนเสนตรงผานทะลแผนทองค าไปได มบางอนภาค

12


จากการทดลองพบวารงสแคโทดจะเบนเขาหาขวบวกของสนามไฟฟาเสมอ โดยสงเกตจากการเรองแสงของฉากจะเกดจดสวางคอนไปทางขวบวกของสนามไฟฟา ท าใหทอมสนไดขอสรปเกยวกบสมบต ของรงสแคโทดดงน 1. รงสแคโทดเดนทางเปนเสนตรง 2. มประจลบ เบยงเบนในสนามไฟฟาและสนามแมเหลก 3. มคาประจตอมวลคงท

แบบจ าลองอะตอมของทอมสน - อะตอมเปนรปทรงกลม ประกอบดวนเนออะตอมซง มประจบวกและมอเลกตรอนซงมประจลบ กระจายอยทวอะตอมในสภาพทเปนกลางทางไฟฟา มจ านวนประจบวก = ประจลบ


ทหกเหออกจากเสนทางเดม มบางอนภาคซงนอยมากสะทอนกลบมาทางดานหนา ดงรป

รทเทอรฟอรดจงไดเสนอแบบจ าลองอะตอมขนมาใหม ดงน

“อะตอมประกอบดวยโปรตอนรวมกนเปนนวเคลยสอยตรงกลำง นวเคลยส มขนำดเลกมำกแตมมวลมำกและมประจบวก สวนอเลกตรอนซงมประจลบ และมมวลนอยมำกวงอยรอบๆ นวเคลยสเปนบรเวณกวำง” ดงรป

1. อนภาคสวนมากเคลอนททะลผาน แผนทองค าเปนเสนตรง 2. อนภาคสวนนอยเบยงเบนไปจากเสนตรง 3. อนภาคสวนนอยมากสะทอนกลบมา ดานหนาของแผนทองค า

ถาแบบจ าลองอะตอมของทอมสนถกตอง เมอยงอนภาคแอลฟาไปยงแผนทองค าบาง ๆ น อนภาคแอลฟาควรพงทะลผานเปนเสนตรงทงหมดหรอเบยงเบนเพยงเลกนอย เพราะอนภาคแอลฟามประจบวกจะเบยงเบนเมอกระทบกบ ประจบวกทกระจายอยในอะตอม แตแบบจ าลองอะตอม ของทอมสน อธบายผลการทดลองของรทเทอรฟอรดไมได รทเทอรฟอรดจงเสนอแบบจ าลองอะตอมขนมาใหม ดงน “อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมโปรตอนรวมกนอย ตรงกลาง นวเคลยสมขนาดเลกแตมมวลมาก และมประจบวก สวนอเลกตรอนซงมประจลบและมมวลนอยมาก วงอยรอบ ๆ นวเคลยส”

รปภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด (ทมาภาพ : http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/...001.gif)

13




จากการคนพบนวตรอนน ท าใหทราบวาภายในอะตอมประกอบดวยอนภาค 3 ชนด คอ โปรตอน อเลกตรอน และนวตรอน โดยเรยกอนภาคทง 3 ชนด วาเปน อนภาคมลฐานของอะตอม ดงนนแบบจ าลองอะตอมเปลยนเปนแบบใหมมลกษณะ ดงน

“อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมขนำดเลกมำกอยตรงกลำงและมประจไฟฟำเปนบวก โดยมอเลกตรอนทมประจไฟฟำเปนลบวงอยรอบ ๆ ” ดงรป

รปภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมรทเทอรฟอรดหลงคนพบนวตรอน (ทมาภาพ : www.kr.ac.th/tech/detchm48/electronb.gif)

บตรเนอหำท 1.5 เรอง แบบจ ำลองอะตอมของโบร

เนองจากแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด ไมไดอธบายอเลกตรอนรอบนวเคลยสจดตวอยในลกษณะใด นกวทยาศาสตรจงไดคนควาขอมลตอไป โดยท าการทดลอง ศกษาสเปกตรมของธาตและสารประกอบ ผลการทดลองชวยให นลส โบร นกวทยาศาสตร ชาวเดนมารก เสนอแบบจ าลองระดบพลงงานของอะตอมทม 1 อเลกตรอนวา อเลกตรอน จะเคลอนทรอบนวเคลยสเปนวงคลายกบวงโคจรของดาวเคราะหรอบดวงอาทตย แตละวงม ระดบพลงงานเฉพาะตว ระดบพลงงานของอเลกตรอนทอยใกลนวเคลยสทสดจะมพลงงานต าสดเรยกวาระดบ K ระดบพลงงานทอยถดออกมาเรยกเปน L M N …. หรอใชสญลกษณ

14


http://www.kr.ac.th/tech/detchm48/electronb.gif

n แทนตวเลขระดบพลงงาน 1 2 3 .. ตามล าดบ ดงรป

บตรเนอหำท 1.6 เรอง แบบจ ำลองอะตอมของกลมหมอก

นกวทยาศาสตรไดศกษาขอมลเพมเตมและพบวา อเลกตรอนมสมบตเปนทงอนภาค และคลน และเคลอนทอยางรวดเรวตลอดเวลาไปทวทงอะตอม จงไมสามารถบอกต าแหนง ทแนนอนได แตมโอกาสทจะพบอเลกตรอนรอบนวเคลยสบางบรเวณเทานน ท าใหสราง มโนภาพไดวาอะตอมประกอบดวยกลมหมอกของอเลกตรอนรอบนวเคลยส บรเวณทกลม หมอกทบ แสดงวามโอกาสทจะพบอเลกตรอนไดมากกวาบรเวณทมกลมหมอกจาง ดงรป

รปภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมของโบร (ทมาภาพ : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. 2555 : 2)

15


แบบจ าลองอะตอมกลมหมอก เปนแบบจ าลองอะตอมในทศนะปจจบน ซงไดแกไขขอบกพรองของแบบจ าลองอะตอมตาง ๆ ทกลาวมา สรปแบบจ าลองอะตอมกลมหมอก ดงน

บตรงำนท 1.1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมนำร


พรอมตอบค าถามใหถกตอง 1. นกวทยาศาสตรในสมยโบราณมความเชอเกยวกบอะตอมอยางไร .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

รปภาพแสดงกลมหมอกอเลกตรอนของไฮโดรเจนอะตอม (ทมาภาพ : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. 2555 : 3)

“อะตอมประกอบดวยกลมหมอก ของอเลกตรอนรอบนวเคลยส มลกษณะ เปนทรงกลม บรเวณกลมหมอกทบ แสดงวำโอกำสพบอเลกตรอนมมำก และบรเวณทกลมหมอกจำงโอกำสทจะพบ อเลกตรอนมนอย”

16


................................................................................................................................................ 2. ใครเปนผเสนอแบบจ าลองอะตอมเปนคนแรก ..............................................................................................................................................



5. แบบจ าลองอะตอมของนลลโบรมลกษณะอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. 6. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรดพฒนาจากแบบจ าลองอะตอมของทอมสน อยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

7. อนภาคองคประกอบภายในของอะตอม ไดแก ..............................................................................................................................................

17


..............................................................................................................................................




แบบบนทกบตรงำนท 1.1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมนำร

กลมท.................


18


1. นกวทยาศาสตรในสมยโบราณมความเชอเกยวกบอะตอมอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ................................................................................................................................................ 2. ใครเปนผเสนอแบบจ าลองอะตอมเปนคนแรก ..............................................................................................................................................

3. เหตใดอะตอมของดอลตนไมเปนทยอมรบและนยมในปจจบน .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. 4. แบบจ าลองอะตอมของทอมสนแตกตางจากแบบจ าลองอะตอมของดอลตนอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ……………………………………………………………………………………………………………………………..

5. แบบจ าลองอะตอมของนลลโบรมลกษณะอยางไร .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

6. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรดพฒนาจากแบบจ าลองอะตอม ของทอมสนอยางไร .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

19


7. อนภาคองคประกอบภายในของอะตอมไดแก .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................




บตรงำนท 1.2 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมชวนท ำ




20










แบบบนทกบตรงำนท 1.2 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอมชวนท ำ

กลมท.................


21












บตรงำนท 1.3 เรอง รจกววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม





.......................................

22


แบบบนทกบตรงำนท 1.3 เรอง รจกววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

กลมท.................



.......................................



.......................................



.......................................



.......................................

23


1. อะตอมมากจากภาษาใด .......................................

บตรงำนท 1.4 เรอง สนกกบววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

ค ำชแจง ใหนกเรยนเลอกภาพท 1-5 ลงในชองวางหนาตวอกษร ทมขอความสมพนธกบภาพ ภำพท 1 ภำพท 2

24




.......................................




.......................................



.......................................



.......................................


แบบบนทกบตรงำนท 1.4 เรอง สนกกบววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม

กลมท.................



ภำพท 5

25








( : http://www.myfirstbrain.com/)


26




ภำพท 5






แบบทดสอบหลงเรยน ชดกจกรรมท 1 เรอง ววฒนำกำรของแบบจ ำลองอะตอม


1. ขอใดเรยงล าดบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอมจากปจจบนไปสอดตไดถกตอง ก. รทเทอรฟอรด โบร กลมหมอก ดอลตน ทอมสน ข. ทอมสน ดอลตน รทเทอรฟอรด โบร กลมหมอก ค. กลมหมอก โบร รทเทอรฟอรด ทอมสน ดอลตน ง. ทอมสน ดอลตน โบร รทเทอรฟอรด กลมหมอก จ. กลมหมอก โบร รทเทอรฟอรด ดอลตน ทอมสน

การทอะตอมมขนาดเลกมากจนไมสามารถมองเหนได การศกษาเกยวกบอะตอมจงใชวธการสนนษฐาน โดยใชขอมลตาง ๆ ทไดจากการทดลอง น ามาสรางมโนภาพหรอแบบจ าลองของอะตอมขนมา แบบจ านองอะตอมมหลายแบบ แตละแบบ ไดถกก าหนดขนมาโดยอาศยการทดลองเปนหลก ในขนแรก มขอมลเกยวกบอะตอมจ านวนนอย ลกษณะของแบบจ าลองอะตอมกเปนอยางหนง เมอมขอมลเพมขนจนแบบจ าลองนน ไมสามารถอธบายขอมลทไดจากการศกษาใหม ๆ กจ าเปนตองมการแกไขแบบจ าลองอะตอม ดงนนแบบจ าลองอะตอมจงไดมการพฒนาและเปลยนแปลงไปไดเรอย ๆ แมกระทงในปจจบน

27


2. ขอใดเปนลกษณะของอะตอมตามแบบจ าลองอะตอมของโบร ก. อะตอมเปนอนภาคทมขนาดเลกทสด ไมสามารถแบงแยกไดอก ข. อะตอมไมสามารถสรางขนใหมได ค. อะตอมของธาตชนดเดยวกนมสมบตเหมอนกน ง. อะตอมประกอบดวยอเลกตรอนและโปรตอนกระจายอยทวไป จ. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสซงมโปรตอนและนวตรอนอยตรงกลาง และมอเลกตรอน วงอยรอบ ๆ เปนชน ๆ ตามระดบพลงงาน 3. ความแตกตางระหวางแบบจ าลองของทอมสนและรทเทอรฟอรดคอขอใด ก. จ านวนโปรตอน ข. จ านวนอเลกตรอน ค. ต าแหนงของอนภาค ง. จ านวนนวตรอน จ. ขนาดของอนภาค 4. ขอความตอไปนขอใดไมถกตอง ก. อนภาคบวกเกดจากกาซทบรรจในหลอดรงสแคโทดเพยงอยางเดยว ข. โกลดซไตนพบวาอนภาคทมประจบวกมอตราสวนของประจตอมวลคงทเสมอ ค. อนภาคลบคอ อเลกตรอนเกดจากโลหะทใชท าเปนแคโทดและกาซทบรรจอยใน หลอดรงสแคโทด ง. ทอมสนพบวาอตราสวนของประจตอมวลมคาคงทเสมอ ไมวาจะเปนกาซใด ๆ หรอ เปลยนชนดของโลหะทใชเปนแคโทด จ. ถกทกขอ 5. ถาอเลกตรอนตวหนงเคลอนทในชน L อเลกตรอนอกตวหนง ซงมพลงงานต ากวาอเลกตรอนตวแรกจะเคลอนทในชนใด ก. ชน M ข. ชน N ค. ชน O ง. ชน K จ. ชน P

28


6. ขอใดเปนลกษณะแบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด ก. อะตอมมลกษณะเปนลกทรงกลมขนาดเลกมากและไมสามารถแบงแยกออกไปอกได ข. อะตอมเปนกลมหมอกอเลกตรอน ซงอเลกตรอนเคลอนทอยรอบ ๆ นวเคลยสเปน ระดบพลงงาน ค. อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมประกอบดวยอนภาคโปรตอน และอเลกตรอนกระจาย อยทวไปภายในอะตอมในสภาพทเปนกลางทางไฟฟาจ านวนโปรตอนจะเทากบจ านวน อเลกตรอน ง. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมโปรตอนรวมกนอยตรงกลาง นวเคลยสมขนาดเลก แตมมวลมากและมประจบวก สวนอเลกตรอนซงมประจลบและมมวลนอยมากวงอย รอบนวเคลยสเปนบรเวณกวาง จ. ถกตองทกขอ 7. แบบจ าลองอะตอมใด ทคนพบระดบพลงงานในการเคลอนทของอเลกตรอน ก. ทอมสน ข. กลมหมอก ค. รทเทอรฟอรด ง. ดอลตน จ. โบร 8. ขอใดกลาวถงลกษณะของอะตอมไดถกตองทสด ก. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสและอเลกตรอน ข. นวเคลยสเปนทรวมของโปรตอน ค. อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยส มจ านวนมากกวาโปรตอนเลกนอย ง. อะตอมประกอบดวย ประจบวก และ ประจลบ จ. ขอ ก และ ง ถก 9. ขอความตอไปนเปนมโนภาพเกยวกบอะตอมของใคร “โปรตอนและนวตรอนรวมกนอย ตรงกลางเรยกวานวเคลยส สวนอเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยส” ก. รทเทอรฟอรด ข. ดอลตน ค. ทอมสน ง. โบร จ. กลมหมอก 10. ในการทดลองยงอนภาคแอลฟาไปยงแผนทองค าบาง ๆ ไดผลดงน 1. อนภาคสวนใหญทะลผานแผนทองค าไปในแนวเดม โดยไมเปลยนทศทาง

29


2. อนภาคสวนนอยทะลผานแผนทองค าและเบยงเบนจากแนวเดมเลกนอย 3. อนภาคสวนนอยมากทะลผานแผนทองค า และเบยงเบนไปจากแนวเดมมาก 4. อนภาคสวนนอยทสดสะทอนกลบมาทางแหลงก าเนดอนภาค ถาเรยงล าดบอนภาคแอลฟาทวงเขาใกลนวเคลยสมากทสดไปหางนวเคลยสทสด จะเปนไปตามขอใด ก. 1 , 2 , 3 , 4 ข. 4 , 3 , 2 , 1 ค. 1 , 3 , 2 , 4 ง. 3 , 1 , 2 , 4 จ. 4 , 2 , 3 , 1 การตรวจทานกอนสง จะท าใหนกเรยน...เปนคนละเอยด รอบคอบ และยงเปนการฝกทบทวน ในขอทยงไมแนใจ

บรรณำนกรม

กฤษณา ชตมา. หลกเคมทวไปเลม 1. กรงเทพฯ : จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2531. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555). เขาถงไดจาก : http://www.thaigoodview.com/library/

studentshow/...001.gif. แบบจ าลองอะตอมของดอลตน. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555).

เขาถงไดจาก : http://www.mahidol.ac.th. แบบจ าลองอะตอมของทอมสน. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555).

30



http://www.myfirstbrain.com. รปภาพของดอลตน. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555). เขาถงไดจาก : http://www.mahidol.ac.th. โรจนฤทธ โรจนธเบศ และคณะ. หนงสอเรยนสำระกำรเรยนรเคมพนฐำน. กรงเทพฯ : พฒนาคณภาพวชาการ, 2546. ศรลกษณ ผลวฒนะ และคณะ . หนงสอเรยนเคมพนฐำนและเพมเตมเคมเลม 1.

กรงเทพฯ : ส านกพมพแมคจ ากด, 2548. สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ . ชดกจกรรมกำรเรยนรทเนนผเรยนเปนส ำคญ. กรงเทพฯ: พฒนาคณภาพวชาการ, 2554. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. หนงสอเรยน รำยวชำพนฐำน เคม

ชนมธยมศกษำปท 4-6 กลมสำระกำรเรยนรวทยำศำสตร. พมพครงท 3 กรงเทพ ฯ : โรงพมพ สกสค. ลาดพราว, 2555. . คมอครสำระกำรเรยนรเคมพนฐำนและเพมเตม เคมเลม 1. พมพครงท 3 กรงเทพฯ : โรงพมพ ครสภาลาดพราว , 2555.

สมาน แกวไวยทธ. รวมโจทยขอสอบเขำมหำวทยำลย เคมพนฐำน. กรงเทพฯ : อมร การพมพ ไฮเอดพบลชชง, 2555. . 100 จดเนนเคมพนฐำน ม.4-5-6. กรงเทพฯ : ฐานบณฑต ไฮเอดพบลชชง, 2555.

สมพงศ จนทรโพธศร. High School Chemistry เคม ม.4-6 (รำยวชำพนฐำน). กรงเทพฯ : ไฮเอดพบลชชง, 2554.

. กญแจ เคม ม.4-6 (พนฐำน). กรงเทพฯ : ไฮเอดพบลชชง, 2554. หลอดรงสแคโทด. [ออนไลน]. (วนทคนขอมล 2 ตลาคม 2555). เขาถงไดจาก : http://www.ponglearning.com/?p=788.


Documents

ค ำน ำ - thaischool.in.thค ำน ำ ชุดกิจกรรมการเรียนรูรายวิชาเคมีพื้นฐาน ว31121 เรื่อง