ค าชี้แจงการใช้ · 2019-06-16 · ชุดที่ 1 เรื่อง แบบจ าลองอะตอมของดอลตันและทอมสัน

1

นางสาวอรณ ขมทรพย โรงเรยนปทมวไล ส านกงานเขตพนทการศกษามธยมศกษา เขต 4

ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต

ค าชแจงการใช

ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต ชดท 1 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสน

ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 ประกอบดวยทงหมด 6 ชด ดงน

ชดท 1 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสน ชดท 2 เรอง แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด ชดท 3 เรอง แบบจ าลองอะตอมของโบร ชดท 4 เรอง แบบจ าลองอะตอมของกลมหมอก ชดท 5 เรอง ววฒนาการของการสรางตารางธาต ชดท 6 เรอง สมบตของธาตตามหมและตามคาบ

ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 ชดท 1 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสน ประกอบดวย

ค าชแจงเกยวกบการใชชดกจกรรม ค าชแจงเกยวกบการใชชดกจกรรมส าหรบคร ค าชแจงเกยวกบการใชชดกจกรรมส าหรบนกเรยน ล าดบขนตอนการใชชดกจกรรม สาระและมาตรฐานการเรยนร/ผลการเรยนร/สาระส าคญ จดประสงคการเรยนร สอการเรยนร แบบทดสอบกอนเรยน/แบบทดสอบหลงเรยน ใบความร/ใบกจกรรม เฉลย

2



ค าชแจงส าหรบคร


1. ครศกษาค าชแจงและเนอหาของชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 ใหละเอยดครบถวนทกเนอหา

2. ครศกษาองคประกอบและรปแบบการจดกจกรรม ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 ใชเปนสอการเรยนการสอนประกอบแผนจดการเรยนร

3. ครศกษาสวนประกอบของใบกจกรรม และกจกรรมระหวางเรยน เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 และน าไปใชประโยชน

4. ครจดเตรยมชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 เปนสอชนมธยมศกษาปท 4 ใหครบตามจ านวนนกเรยน

5. ครชแจงใหนกเรยนทราบเกยวกบบทบาทของนกเรยนในการใชชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 การวดและประเมนผลการเรยนร

3



ค าชแจงส าหรบนกเรยน


ชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 สรางขนเพอใหนกเรยนไดศกษาดวยตนเอง โดยนกเรยนจะไดประโยชนจากบทเรยนตามจดประสงคทตงไว นกเรยนควรปฏบตอยางเครงครด ดงน 1. นกเรยนอานจดประสงคการเรยนรกอนลงมอท าชดกจกรรมการเรยนรวทยาศาสตร เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4

2. ท าแบบทดสอบกอนเรยน 10 ขอ 3. ศกษาและท าความเขาใจเกยวกบเนอหาจากใบความรทกครงกอนลงมอท าใบกจกรรม 4. ท าใบกจกรรมท 1 – 2 อยางตงใจและรอบคอบ เนนความซอสตย 5. ตรวจค าตอบจากเฉลย 6. ท าแบบทดสอบหลงเรยน 7. ตรวจค าตอบของแบบทดสอบหลงเรยน 8. เมอเรยนจบในแตละเรอง บนทกผลทไดลงในแบบกรอกคะแนนเพอทราบ

ผลการเรยนและการพฒนา 9. เหนคณคาทางวทยาศาสตร มคณลกษณะทางวทยาศาสตร มคานยมทดงาม ใชความร

และกระบวนการทางวทยาศาสตรและเทคโนโลยในการด ารงชวต การศกษาหาความรเพมเตม ท าโครงงานหรอสรางชนงานตามความสนใจ

4



ล าดบขนตอนการใช


อานค าชแจง

ท าแบบทดสอบกอนเรยน

ศกษาใบความร/ปฏบตกจกรรมระหวางเรยน

ท าใบกจกรรม

ท าแบบทดสอบหลงเรยน

ไมผานเกณฑการประเมน ผานเกณฑการประเมน

ศกษาชดกจกรรม ชดถดไป

5



สาระและมาตรฐานการเรยนร/ผลการเรยนร


สาระท 3 สารและสมบตของสาร มาตรฐาน ว3.1 เขาใจสมบตของสาร ความสมพนธระหวางสมบตของสารกบโครงสรางและแรงยด

เหนยวระหวางอนภาค มกระบวนการสบเสาะ หาความรและจตวทยาศาสตรสอสารสงทเรยนร น าความรไปใชประโยชน

ผลการเรยนร 1. เปรยบเทยบและอธบายแบบจ าลองอะตอมของดอลตน ทอมสน รทเทอรฟอรด

โบร และแบบกลมหมอกได สาระส าคญ

แบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสน - แบบจ าลองอะตอมของดอลตน - แบบจ าลองอะตอมของทอมสน

6



จดประสงคการเรยนร


1. ดานความร (Knowledge : K) 1.1 อธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมของดอลตนได 1.2 อธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมของทอมสนได 1.3 บอกสาเหตทท าใหแบบจ าลองอะตอมสามารถเปลยนแปลงได 1.4 บอกความแตกตางของแบบจ าลองอะตอมของดอลตนกบแบบจ าลองอะตอม

ของทอมสนได 2. ดานทกษะกระบวนการ (Process : P) 2.1 จ าแนกประเภทของแบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสนได 2.2 กระบวนการท างานกลม 3. ดานคณลกษณะอนพงประสงค (Attitude : A)

3.1 มวนย 3.2 ใฝเรยนร 3.3 มงมนในการท างาน

4. สมรรถนะส าคญของผเรยน 4.1 ความสามารถในการคด 4.2 ความสามารถในการแกปญหา

7



สอการเรยนร


1. แบบทดสอบกอนเรยน ชดท 1 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสน 2. ใบความรท 1 เรอง แบบจ าลองของอะตอมของดอลตน

3. ใบกจกรรมท 1 เรอง แบบจ าลองของอะตอมของดอลตน 4. ใบความรท 2 เรอง แบบจ าลองของอะตอมของทอมสน 5. ใบกจกรรมท 2 เรอง แบบจ าลองของอะตอมของทอมสน 6. แบบทดสอบหลงเรยน ชดท 1 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสน

8



แบบทดสอบกอนเรยน


1. แบบจ าลองอะตอมสามารถเปลยนแปลงไดหรอไม ก. ได เพราะเปลยนแปลงตามรปรางอะตอม ข. ไมได เพราะขอมลเดมอธบายไวชดเจนแลว ค. ไมได เพราะรปรางอะตอมไมสามารถเปลยนแปลงได ง. ได ถามขอมลใหมมาขดแยงกบขอมลเดมและสามารถอธบายได

2. ขอใดกลาวถกตอง ก. มวลของอะตอม คอ มวลของโปรตอนกบนวตรอนในนวเคลยส ข. มวลของอะตอม คอ มวลของโปรตอนกบอเลกตรอนในนวเคลยส ค. เลขอะตอมจะบอกถงจ านวนโปรตอนและจ านวนนวตรอนในอะตอม ง. ธาตตางชนดกนมมวลตางกนหรอมนวตรอนตางกนเรยกวาไอโซโทป

3. อะตอมประกอบไปดวยโปรตอนและอเลกตรอนในจ านวนทเทา ๆ กน คอ แบบจ าลองอะตอม ของใคร

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

ค าชแจง 1. แบบทดสอบฉบบนม 10 ขอ ขอละ 1 คะแนน คะแนนเตม 10 คะแนน 2. แบบทดสอบนเปนแบบเลอกตอบ 3. ใหนกเรยนท าเครองหมายลงในกระดาษค าตอบ โดยเลอกตวอกษร ก ข ค และ ง ทถกทสดเพยงขอเดยว

9



4. ทฤษฎอะตอมดอลตนขอใดถกตอง

ก. สารประกอบดวยอนภาคขนาดเลกทแบงแยกได ข. สารประกอบดวยอนภาคขนาดเลกทแบงแยกไมได ค. สารประกอบขนดวยอนภาคขนาดเลกทยงไมมชอเรยก ง. สารประกอบขนดวยอนภาคทสรางขน หรอท าลายไมได

5. ขอใดคอแบบจ าลองของทอมสน ก. อะตอมของธาตชนดเดยวกนจะมสมบตเหมอนกนทกประการ ข. สารทกชนดประกอบดวยอนภาคขนาดเลกทสดเรยกวา “ อะตอม” ค. อะตอมประกอบดวยอนภาคอเลกตรอนทมประจเปนลบอนภาคโปรตอนมประจเปนบวก ง. อเลกตรอนจะเคลอนทรอบนวเคลยสเปนชนๆ ตามระดบพลงงานและแตละชนจะม

พลงงานเปนคาเฉพาะตว 6. จากการทดลองของโกลดสไตน ท าใหทราบขอมลเรองใด

ก. รงสบวกมมวลเทากนเสมอ ข. รงสบวกไมมประจไมมมวล ค. รงสบวกมอตราสวนประจคงท ง. รงสบวกเกดจากแกสทบรรจภายใน

7. การทดลองใดทพสจนวาอะตอมประกอบดวยอเลกตรอน ก. ใชหลอดรงสแคโทด ข. ใชอปกรณตรวจการน าไฟฟา ค. ยงอนภาคแอลฟาผานแผนทองค า ง. ดดวยกลองจลทรรศนอเลกทรอนกส

8. ขอใดเปนสมบตทว ๆ ไปของรงสแคโทด ก. เบยงเบนในสนามไฟฟา ข. หกเหไดในสนามแมเหลก ค. มคาอตราสวนของประจตอมวลเทากบของอเลกตรอน ง. ถกทง 1, 2 และ 3

10



9. เซอร โจเวฟ จอหน ทอมสน ไดท าการทดลองเกยวกบหลอดรงสแคโทดเพมเตมอยางไรจงเหนจดสวางบนฉากเรองแสง

ก. เพมรงสเอกซเขาไป ข. เพมขวแมเหลกไฟฟาเขาไป ค. เพมเครองสบเอาอากาศออก ง. เพมเครองสบดดอากาศเขาไป

10. แบบจ าลองอะตอมของดอลตนและแบบจ าลองอะตอมของทอมสนตางกนอยางไร ก. องคประกอบภายในอะตอม ข. ต าแหนงของอนภาคภายในอะตอม ค. ชนดของอนภาคภายในอะตอม ง. ขนาดอนภาคภายในอะตอม

11



กระดาษค าตอบแบบทดสอบกอนเรยน


ขอ ก ข ค ง

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

คะแนนเตม 10 คะแนน

คะแนนทได....................

ไมยากเลยใชไหม !!

12



ใบความรท 1

เรอง แบบจ าลองของอะตอมของดอลตน

ววฒนาการของแบบจ าลองของอะตอม

ในสมยโบราณมนกปราชญชาวกรกชอ ดโมครตส (Democritus) ไดกลาววาทกสงทกอยางประกอบขนจาก อนภาคทเลกมาก เลกมากจนไมสามารถมองเหนไดอนภาคเลก ๆ เหลานจะรวมพวกเขาดวยกนโดยวธการตางๆ ส าหรบอนภาคเองนนไมมการเปลยนแปลงและไมสามารถ แตกแยกออกเปนชนสวนทเลกลงไปอกได ดโมครตส ตงชออนภาคนวา อะตอม (Atom) จากภาษากรกทวา atoms ซงมความหมายวา ไมสามารถแบงแยกไดอก ตามความคดเหนของเขา อะตอมเปนชนสวนทเลกทสดของสสารทสามารถจะคงอยได

สสารทงหลายประกอบดวยอนภาคทเลกทสด จะไมสามารถมองเหนไดและจะไมสามารถแบงแยกใหเลกลงกวานนไดอก แตในสมยนนกยงไมมการทดลอง เพอพสจนและสนบสนนแนวความคดดงกลาว

แบบจ าลองอะตอม (Atomic model) เปนภาพทางความคดทแสดงใหเหน รายละเอยดของโครงสรางอะตอมทสอดคลอง กบผลการทดลองและใชอธบายปรากฏการณ ของอะตอมได

ภาพท 1 นกปราชญชาวกรกชอ ดโมครตส (Democritus) ทมา http://www.digitalschool.club/digitalschool/chemical2_2_1

วนทสบคน 15 มนาคม พ.ศ.2559

13



ประโยชนจากการเรยนเรองโครงสรางอะตอม เ พอใหทราบสมบตทาง เคมและสมบต การเปลงแสงของธาต เราสามารถศกษากาแลกซ (galaxy) ดวงดาวและดาวเคราะหตางๆ โดยพจารณาจากการศกษาสเปกตรมทไดจากดวงดาว

แบบจ าลองอะตอม แบบจ าลองอะตอม คอ ทฤษฎท อธบายลกษณะของอะตอม โดยอาศยขอมลเชงเหตและผล จากการสงเกตหรอการทดลองมาอางองยนยน

ทฤษฎในยคสมยแรก คอทฤษฎของดอลตน โดยรวมแนวคดทฤษฎอะตอมไดจากการสงเกตธาตตาง ๆ ในยคสมยนน อาศยการคดเชงเหตและผลเขาชวย สรปออกมาเปนทฤษฎ สวนท ฤ ษ ฎ อ ะ ต อ ม ถ ด จ า ก น น ม ล ก ษ ณ ะ เ ป นแบบจ าลองอะตอมมากขน ทลวนสรปมาจากขอมลทไดจากการทดลองทงสน

แบบจ าลองอะตอมของจอหนดอลตน (John Dalton)

จอหน ดอลตน นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ ไดเสนอทฤษฎอะตอมโดยใน พ.ศ. 2346 โดยอาศยขอมลจากการทดลอง และนบวาเปนทฤษฎแรกทเกยวกบอะตอมทพอจะเชอถอได ซงมใจความดงน

ทฤษฎอะตอมของจอหนดอลตน

1. สารทกชนดประกอบดวยอนภาคขนาดเลกทสดเรยกวา “อะตอม” อะตอมจะไมสามารถแบงแยกไดและไมสามารถสรางขนใหมได

2. อะตอมของธาตชนดเดยวกนจะมสมบตเหมอนกนทกประการอะตอมของธาตตางกนจะมสมบตตางกน

ภาพท 2 จอหน ดอลตน นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ

ทมา http://world-scientist.blogspot.com วนทสบคน 15 มนาคม พ.ศ.2559

14



3. ธาตตงแตสองชนดขนไปสามารถรวมตวกนเกดเปนสารประกอบ โดยมอตราสวนการ

รวมตวเปนตวเลขอยางงาย เชน CO, CO2 ทฤษฎอะตอมของดอลตนใชอธบายลกษณะและสมบตของอะตอมไดเพยงระดบหนง

แตตอมานกวทยาศาสตรคนพบขอมล บางประการทไมสอดคลองกบทฤษฎอะตอมของดอลตน เชน พบวาอะตอมของธาตชนดเดยวกนอาจมมวลแตกตางกนได จากทฤษฎอะตอมของดอลตน แบบจ าลองอะตอมมลกษณะดงรป

ภาพท 3 แบบจ าลองอะตอมของจอหนดอลตน

ทมา http://www.thaigoodview.com/library วนทสบคน 10 เมษายน พ.ศ.2559

ขอสรปแบบจ าลองอะตอมของจอหน ดอลตน ชาวองกฤษ เสนอทฤษฎอะตอมของดอลตน - อะตอมเปนอนภาคทเลกทสด แบงแยกอกไมได - อะตอมของธาตชนดเดยวกนมสมบตเหมอนกน - อะตอมตองเกดจากสารประกอบเกดจากอะตอมของธาตตงแต 2 ชนดขนไป

มารวมตวกนทางเคม

15



ใบกจกรรมท 1

เรอง แบบจ าลองของอะตอมของดอลตน จดประสงค 1. อธบายความหมายของอะตอมได

2. บอกความแตกตางระหวางแบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสนได ค าชแจง ตอนท 1 ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตอง (6 คะแนน)

1. จงอธบายววฒนาการของแบบจ าลองของอะตอม พอสงเขป (2 คะแนน) ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. .................... ....................................................................... .......................................................................... ............................................................................................................................. .................... .................................................................................................................................................

2. ประโยชนจากการเรยนเรองโครงสรางอะตอมคออะไร 2 คะแนน) ..................................................................................... ............................................................ ............................................................................................................................. .................... .................................................................................................................................................

3. ทฤษฎอะตอมของดอลตนกลาวไววาอยางไร 2 คะแนน) ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. .................... ....................................................................... ..........................................................................

16



จดประสงค อธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมของดอลตนได ค าชแจง ตอนท 2 ใหนกเรยนวาดภาพแบบจ าลองอะตอมของดอลตน พรอมทงเขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจ (4 คะแนน)

แบบจ าลองอะตอมของจอหนดอลตน รปภาพ ลกษณะ

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

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

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

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

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

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

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

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

17



ใบความรท 2

เรอง แบบจ าลองอะตอมของทอมสน

แบบจ าลองอะตอมของทอมสน

หลอดรงสแคโทด หลอดรงสแคโทด (Cathode-ray tube) เปนอปกรณทใชในการทดลองเกยวกบการน าฟาของแกส ซงนกวทยาศาสตรชอเซอรวลเลยม ครกส (Sir William Crookes) ไดประดษฐขนมา ประกอบดวยหลอดแกวบรรจแกสทมความดนต า มขวไฟฟา 2 ขวเปนแผนโลหะ ซงจะตอเขากบขวบวกหรอแอโนด (Anode) และขวลบหรอแคโทด (Cathode) ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรงทมความตางศกยสง 10,000-20,000 โวลต หลอดรงสแคโทดอาจเรยกวา หลอดของครกสหรอหลอดแกสปลอยประจ (Gas discharge tube)

ภาพท 4 เซอรโจเซฟ จอหน ทอมสน ทมา https://commons.wikimedia.org

วนทสบคน 15 มนาคม พ.ศ.2559

เซอรโจเซฟ จอหน ทอมสน (Sir Josaph John Thomson) นกวทยาศาสตรชาวองกฤษไดสนใจปรากฏการณทเกดขนในหลอดรงสแคโทด จงท าการทดลองเกยวกบการน าไฟฟาของแกสขน ในปพ.ศ. 2440 (ค.ศ. 1897) โดยมแนวคดวา แกสสามารถน าไฟฟาได ถามสภาพเหมาะสม ซงไดแก การจดสภาพใหมความตางศกยสงมากๆ และความดนต า โดยใชหลอดแกวสญญากาศ ซงประกอบดวยวงจรไฟฟากระแสตรงทมความตางศกย 10,000 โวลต ขวไฟฟาทตอกบขวบวก เรยกวาแอโนด และขวลบ เรยกวา แคโทด เมอผานไฟฟาเขาไปในหลอดพบวา เกดล าแสงพงจากแคโทด ไปยงแอโนด เรยกล าแสงนวา รงสแคโทด

18



ผลการทดลองของครกสกลาวสรปไดวา

1. มความดนปกต 1 บรรยากาศ จะไมเหนการเปลยนแปลงใด ๆ ในหลอดแกว 2. ทความดนต า แกสทบรรจภายในหลอดแกวจะเรองแสงขนมา 3. ทความดนต าลงไปอก บรเวณทเกดการเรองแสงมากจะอยทางดานแอโนด 4. เมอน าฉากเรองแสง (เปนแผนโลหะเคลอบดวยสารบางชนด เชน ซงคซลไฟด (ZnS) เมอ

อนภาคหรอรงสบางชนดมากระทบจะเกดการเรองแสงขน) ไวระหวางแอโนดและแคโทดในหลอดแกว โดยใหดานทเคลอบดวยซงคซลไฟดหนไปหาแคโทด จะเหนการเรองแสงเกดขน

5. เมอน ากงหนหมนไดไปไวระหวางแอโนดและแคโทดในหลอดแกว จะเหนใบพดของ กงหนหมนได

ภาพท 5 หลอดรงสแคโทด ทมา https://sites.google.com/ วนทสบคน 15 มนาคม พ.ศ.2559

https://sites.google.com/site/fiksikakabxatxm/xatxm-laea-kar-khn-phb-xilektrxn/kar-thdlxng-khxng-thxm-san

19



ภาพท 6 การท างานของชนสวนตาง ๆ ในหลอดรงสแคโทด ทมา http://kruchote.blogspot.com/1988

วนทสบคน 10 เมษายน พ.ศ.2559

ปรากฏวา รงสนจะเบยงเบนเขาหาขวบวก แสดงวา รงสนตองเปนประจลบ แตไมทราบวาเกดจากแกสในหลอดรงสแคโทด หรอเกดจากขวไฟฟา ทอมสนจงท าการทดลองเกยวกบการน าไฟฟาของแกสในหลอดรงสแคโทด พบวา ไมวาจะใชแกสใดบรรจในหลอดหรอใชโลหะใดเปนแคโทด จะไดผลการทดลองเหมอนเดม จงสรปไดวา อะตอมทกชนดมอนภาคทมประจลบเปนองคประกอบ เรยกวา “อเลกตรอน”

การท างานของชนสวนตาง ๆ ในหลอดรงสแคโทด

อปกรณ/เครองมอ การใชงาน

1. หลอดแกวสญญากาศมขวไฟฟาโลหะความตางศกยสง

เปนหลอดทมแกสอยขางในอยางเบาบาง มความดนต า (5 x x10-8 ถง 10-6) เพอใหอนภาคแกสแตกตวไดงาย

2. แผนโลหะแอโนดเจาะรตรงกลาง ใชเปนขวไฟฟาบวก เจาะรเพอใหอนภาคจากขวลบวงทะลผานเปนรงสไปยงสนามไฟฟา

3. สารเรองแสง (ZnS) ทปลายหลอดฝงแอโนด

สารเรองแสงจะชวยใหทราบต าแหนงทเสนรงสแคโทดจาก ขวลบวงไปตกกระทบทกนหลอด

แผนโลหะขวแอโนดเจาะรตรงกลาง เพอใหอนภาคจากขวลบวงทะลผานได

สนามไฟฟาทปรบคาความตางศกยได ใชดการเบยงเบนของรงส เพอใหทราบชนดประจของรงสทวงผาน

สารเรองแสง ZnS ฉาบกนหลอดชวยใหทราบต าแหนงทรงสวงไปตกกระทบ

หลอดแกวพรอมขวไฟฟาโลหะความตางศกยสง มแกสอยขางในอยางเบาบาง ความดนต ามาก (10-6 atm) เพอใหอนภาคของแกสแตกตวไดงาย

Electricity

Cathode Anode Magnet Electrical

Condenser plates

Measuring scale

20



การท างานของชนสวนตาง ๆ ในหลอดรงสแคโทด

อปกรณ/เครองมอ การใชงาน

4. สนามไฟฟาทปรบความตางศกยได สนามไฟฟาจะครอมบรเวณทเปนรงสแคโทดวงผาน เพอด การเบยงเบนของเสนรงส ท าใหทราบชนดประจของรงส

5. สนามแมเหลก สนามแมเหลกจะครอมทเดยวกบสนามไฟฟา เพอใหเกดแรงแมเหลกมาหกลางกบแรงจากสนามไฟฟา

การเบนของรงสแคโทดระหวางการทดลองของทอมสน

ภาพท 7 อธบายการเบนของรงสแคโทดระหวางการทดลองของทอมสน ทมา http://kruchote.blogspot.com/1988


ดงนนความเชอทเขาใจกนวาอะตอมแบงแยกอกไมได จงไมถกตองอกตอไปและทอมสนไดเสนอแบบจ าลองอะตอมขนใหม ดงน “อะตอมมลกษณะเปนรปทรงกลมประกอบดวยอนภาคทมประจบวก และมอเลกตรอนซงมประจไฟฟาลบ อะตอมโดยปกตอยในสภาพเปนกลางทางไฟฟา ซงท าใหทงสองประจนมจ านวนเทากนและกระจายอยทวไปอยางสม าเสมอภายในอะตอม โดยมการจดเรยงทท าใหอะตอมมสภาพเสถยรมากทสด”

รงสแคโทดเบนเขาหาสนามไฟฟาแผนบวก

ชวงทเกดการเบยงเบน

ขวแคโทด ขวแอโทด

อปกรณปรบเสนรงสใหคมชด

Electricity

Magnet Electrical

Condenser plates Measuring

scale

21



ขนตอนการทดลองของทอมสน

1. สบอากาศออกจากหลอดแกว เพอใหแกสมความดนต ามาก ๆ แลวอนภาคแกสแตกตวไดงาย

2. เปดกระแสไฟฟาผานขวความ ตางศกยสง

ความตางศกยทสงพอจะผลกใหอนภาคลบหลดออกจากขวไดและมพลงงานทจะวงไปถงขวตรงขาม

3. ครอมสนามไฟฟาบรเวณทรงสแคโทดผาน

รงสแคโทดเบนเขาแผนบวกของสนามไฟฟา แสดงวารงสแคโทดมประจเปนลบ

4. ครอมแมเหลกขนาดเหมาะสมบรเวณเดยวกน

มแมเหลกมาหกลางกบแรงจากสนามไฟฟาท าใหรงสแคโทดวงเปนเสนตรงดงเดม

5. หาคาประจตอมวลของรงสแคโทด แรงไฟฟา = แรงแมเหลก (qE = qvB) จะสามารถหาคาความเรว (v) ของรงสแคโทดได จากนน น าคา v มาค านวณกบรศมความโคงของการเบยงเบนในสนามแมเหลกดวยสมการ F = qvB = mv2/r กจะสามารถหาคาประจตอมวล (q/m) ได

นอกจากนทอมสน ยงพบวารงสแคโทดสามารถเบยงเบนในสนามไฟฟาและในสนามแมเหลก

โดยล ารงสนจะเบนเขาหาขวไฟฟาบวก ทอมสนจงสรปวารงสแคโทด เปนอนภาคประจลบ เรยกอนภาคนวา อเลกตรอน และสามารถค านวณหาอตราของประจตอมวล (e/m) ของอเลกตรอนไดเทากบ 1.78 × 108 คลอมบตอกรม โดยอาศยการวดความโคงของลารงสแคโทด วธท าการทดลองและผลการทดลอง

หลอดรงสแคโทด เปนหลอดแกวทสบอากาศออกหมด แล วบรรจแกสเขาไป เมอใหกระแสไฟฟา 10,000 โวลต แลววางฉากเรองแสงทฉาบดวยซงคซลไฟต (ZnS) ไวภายในหลอด จะเหนเสนเรองสเขยวพงจากแคโทดไปยงแอโนด เรยกรงสนวา “รงสแคโทด” เพอความมนใจวารงสนนพงจากแคโทดไปยงแอโนดจรง เขาจงดดแปลงหลอดรงสแคโทดใหม ท าใหเขาเหนรงสพงเปนเสนตรงมาจากแคโทดไปกระทบกบฉากเรองแสง

22



ภาพท 8 หลอดรงสทดดแปลงแลว

ทมา http://atomic1structure.blogspot.com/2015/09/blog-post_72.html วนทสบคน 10 เมษายน พ.ศ.2559

เขาท าการทดลองตอไป เพอทดสอบสมบตของรงสน โดยเพมขวไฟฟา 2 ขวเพอท าใหเกด

สนามไฟฟา พบวารงสเบยงเบนเขาหาขวบวก เขาจงสรปวารงสแคโทดประกอบดวยอนภาคทมประจลบ

นอกจากน เขาไดทดลองใหรงสแคโทดอยในสนามแมเหลก ปรากฏวารงสเบนไปอกทศทางหนงซงตรงกนขามกบรงสแคโทดทอยในสนามไฟฟา

ภาพท 9 หลอดรงสแคโทดทดดแปลงแลวในสนามไฟฟา ทมา http://atomic1structure.blogspot.com/2015/09/blog-post_72.html


23



ภาพท 10 หลอดรงสแคโทดทดดแปลงแลวในสนามไฟฟา ทมา http://atomic1structure.blogspot.com/2015/09/blog-post_72.html

วนทสบคน 10 เมษายน พ.ศ.2559 จะไดวา เมอรงสแคโทดอยในสนามไฟฟาหรอสนามแมเหลก รงสจะเบนไปจากแนวเดม

โดยรงสจะวงไปหาขวบวกของสนามไฟฟา สวนสนามแมเหลกนนรงสวงไปหาขวใต ดงนนเขาจงผานสนามไฟฟาหรอสนามแมเหลกไปยงรงสแคโทด แลวใชอกสนามหนงมาท าใหรงสเบนกลบเปนเสนตรงเหมอนเดม แรงผลกของไฟฟาจะบอกวามกประจ สวนแรงผลกจากสนามแมเหลกนนจะบอกวาอนภาคมน าหนกเทาใด เขาจงหาอตราสวนประจตอมวลของอเลกตรอนได สรปผลการทดลอง

รงสแคโทด (ล าของอเลกตรอน) พงเปนแนวเสนตรงดวยความเรวและพลงงานสงจากแคโทดไปยงแอโนด

รงสแคโทดประกอบดวยอนภาคทมมวลและประจลบ รงสแคโทดทะลผานโลหะไมได (จะเหนการเรองแสงเฉพาะตรงผวหนาของฉากเรองแสง

หรอตองเจาะรตรงกลางของแอโนด รงสแคโทดจงจะผานไปได) รงสแคโทดเบยงเบนไดทงในสนามไฟฟาและสนามแมเหลก สงทส าคญของทอมสนคนพบคอคา e/m = 1.76 x 108 คลอมบตอกรมเสมอ ไมวาจะใช

วสดชนดใดท าแคโทด หรอในการหลอมจะบรรจกาซชนดกตาม ซงสรปไดวารงสแคโทดเปนองคประกอบพนฐาน พบไดในสสารทกอยาง และเปนอนภาคพนฐานของสสารทกชนด ซงตอไปจะเรยกอนภาคดงกลาววา “อเลกตรอน”

24



การทดลองหยดน ามน (Oil Drop Eperiment) ของมลลแกน

มลลแกน ไดท าการทดลองเพอหาคาประจของอเลกตรอน โดยวธหยดน ามน ท าไดโดย พนน ามนเปนละอองเมดเลก ๆ ใหตกลงมาระหวางแผนโลหะ 2 แผน แลวใชรงสเอกซไปดงอเลกตรอนออกจากอะตอมของแกสในอากาศ แลวใหอเลกตรอน ไปเกาะหยดน ามน พบวา แตละหยดน ามนมอเลกตรอนมาเกาะจ านวนไมเทากน นนคอ หยดน ามนบางหยดมอเลกตรอนเกาะตดเพยงตวเดยว บางหยดกมมากกวา 1 ตว หยดน ามนจะตกลงมา ตามแรงโนมถวงของโลก

จากนนใหกระแสไฟฟาเขาไปในแผนประจบวกและลบ แผนประจลบซงอยดานลางผลกหยดน ามนทมอเลกตรอนมา เกาะจนหยดนง ซงดไดดวยกลองจลทรรศน(microscope) แสดงวา แรงโนมถวงของโลกเทากบแรงจากสนามไฟฟา แลวค านวณหาคาประจ

จากผลการทดลองมลลแกนค านวณหาคาประจของอเลกตรอนไดคอ 1.60 10-19 คลอมบ

ซงเปนคาประจของอเลกตรอน 1 อเลกตรอน จากการทดลองของมลลแกน เราทราบคา e = 1.60 x 10-19 คลอมบ จากการทดลองของทอมสน เราทราบคา e/m = 1.76 108 คลอมบ/กรม

แทนคา 1.60 x 10-19/m = 1.76 x 108 m = 9.11 x 10-28 กรม

ดงนน เราจะทราบมวลของอเลกตรอนเทากบ 9.11 x 10-28 กรม

ภาพท 11 รอเบรต แอนดรส มลลแกน (Millikan) ทมา https://sites.google.com/site/kheminxrth


25



ใน พ.ศ. 2451 ทมหาวทยาลยชคาโก โรเบรต แอนดรส มลลแกน (Robert Andrews Millikan) ไดท าการทดลองทท าใหสามารถวดขนาดของประจอเลกตรอนได

ภาพท 12 การทดลองหยดน ามนของมลลแกน

ทมา http://atomic1structure.blogspot.com/2015/09/blog-post_72.html วนทสบคน 10 เมษายน พ.ศ.2559

ระหวางการทดลองไดท าการพนละอองน ามนใหตกลงบนขวไฟฟาสองแผนทวางขนานกนตามแนวนอน โดยเจาะขวไฟฟาแผนบนเปนชองขนาดเลกตรงกลาง ละอองหรอหยดน ามนจะตกผานชองเลกดงกลาวลงมาดานลาง และเมอฉายรงสเอกซเขาไประหวางขวไฟฟาทงสองแผน จะท าใหอเลกตรอนหลดออกจากโมเลกลของอากาศทอยในบรเวณนน และอเลกตรอนจะจบเขากบหยดน ามนดงกลาว ท าใหหยดน ามนมประจไฟฟา มลลแกนไดท าการวดอตราเรวของการตกของหยดน ามนทมประจไฟฟาอย ทงในขณะทมกระแสไฟฟาไหลผานและไมมกระแสไฟฟาไหลผานขวไฟฟาทงสอง มลลแกนสามารถค านวณหาจ านวนประจไฟฟาทเกาะตดมากบหยดน ามนได จากการทดลองมลลแกนพบวาประจไฟฟาบนหยดน ามนแตละหยดจะมคาไมเทากน แตทกคาจะเปนคณของเลขจ านวนเตมกบคาคงทคาหนง คอ 1.6 x 10-19 คลอมบ เชน 1.6 x 10-19 คลอมบ = 1 x1.6 x 10-19 คลอมบ 3.2 x 10-19 คลอมบ = 2 x1.6 x 10-19 คลอมบ 4.8 x 10-19 คลอมบ = 3 x1.6 x 10-19 คลอมบ 6.4 x 10-19 คลอมบ = 4 x1.6 x 10-19 คลอมบ

แผนไฟฟา (-)

กลองจลทรรศน

แผนไฟฟา (+) เจาะร รงสเอกซ

หวฉดน ามน ละอองน ามน

26



คาต าสดคอ 1.6 x 10-19 คลอมบ (เลข 1,2,3 และ 4 คอ จ านวนอเลกตรอนบนหยดน ามน) เมอท าการตรวจสอบผลการทดลอง พบวาคาทค านวณไดมคาเปนเลขจ านวนเตมหลาย ๆ คาคณกบคาคงท 1.6 x 10-19 คลอมบ ซงจากการทมคาเปนจ านวนเตมหลายคาคณกบคาคงท แสดงวาหยดน ามนอาจจบกบอเลกตรอนไดตงแตหนงหรอมากกวาหนงอเลกตรอนขนไปกได และคาคงทดงกลาวควรจะเปนคาทประจไฟฟาของอเลกตรอนเพยงตวเดยว จากการทดลองของมลลแกนทสามารถวดประจทแทจรงของอเลกตรอนได และจากการทดลองของทอมสนททราบ

= 1.76 x 108 C/g

โดยแทนคา e = 1.6 x 10-19 คลอมบ กสามารถหาคามวล (m) ของอเลกตรอนได

M = 6 8

76 8 = 9.11 x 10-28 g

ตวอยางท 1.1 ก. อเลกตรอน 10 กรม จะมจ านวนอเลกตรอนเทาไร ข. อเลกตรอนจ านวน 1.806 x 1024 อเลกตรอน มมวลกกรม ค. ถาสมมตวามลลแกนหาคาประบนหยดน ามนได 5 คา ดงน (หนวยเปนคลอมบ) 1.33 x 10-19 2.66 x 10-19 3.33 x 10-19 4.66 x 10-19 7.92 x 10-19 คาประจอเลกตรอนมคาเทาไร วธท า ก. อเลกตรอน 9.1 x 10-28 กรม มจ านวน 1 อเลกตรอน อเลกตรอน 10 กรม มจ านวน 1.099 x 1028 อเลกตรอน ข. อเลกตรอนจ านวน 1 อเลกตรอน มมวล 9.1 x10-28 กรม อเลกตรอนจ านวน 1.806 x 1024 อเลกตรอน มมวล 1.643 x10-3 กรม

สรป เกยวกบอเลกตรอน อเลกตรอนมประจ 1.6 x 10-19 คลอมบตอ 1 อเลกตรอน อเลกตรอนมมวล 9.11 x 10-28 กรมตอ 1อเลกตรอน (ปจจบนนนกฟสสกสสามารถวดคามวลของอเลกตรอนไดละเอยด คอมคาเทากบ 9.1093897 x 10-28 กรม)

27



ค. ลองจดเรยงตวเลข ดงน 2(0.665 x 10-19) = 1.33 x 10-19 4(0.665 x 10-19) = 2.66 x 10-19 5(0.665 x 10-19) = 3.33 x 10-19 7(0.665 x 10-19) = 4.66 x 10-19 12(0.665 x 10-19) = 7.98 x 10-19 2,4,5,7 และ 12 เปนจ านวนอเลกตรอนบนหยดน ามน ดงนนคาประจของอเลกตรอนจะมคาเทากบ 6.65 x 10-20 คลอมบ การคนพบอนภาคโปรตรอนของโกลดชไตน

การทอะตอมทกชนดมอเลกตรอนเปนองคประกอบและอะตอมเปนกลางทางไฟฟา ท าใหนกวทยาศาสตร เชอวาจะตองมอนภาคทมประจบวกเปนองคประกอบของอะตอม ออยเกน โกลดชไตน (Eugen Goldstein) ชาวเยอรมนเปนคนแรกทพบโปรตอน (ในตอนแรกเขาไดเรยกวา รงสบวก) ใน พ.ศ. 2429 โกลดชไตน ไดดดแปลงหลอดรงสแคโทด

ภาพท 13 ผลการทดลองของโกลดสไตน ทมา https://sites.google.com/a/tupr.ac.th/baeb-calxng-xatxm/

phl-kar-thdlxng-khxng-kos-tin วนทสบคน 10 เมษายน พ.ศ.2559

หลอดรงสแคโทดทไดดดแปลงโดยเลอนแคโทดและแอโนดมาไวเกอบตรงกลาง แลวเพงฉากเรองแสงทปลายอกดานหนงของหลอด และเจาะรตรงกลางแคโทดและแอโนด เมอผานกระแสไฟฟาศกยสงเขาไปจะปรากฏวามจดสวางเกดขนบนแกเรองแสงทงสองตรงกบต าแหนงทเจาะรไว แสดงวามรงสพงไฟทางดานแคโทดและผานรทเจาะไวตรงกลางไปกระทบฉากเรองแสง ข รงสชนดนจะเกดขนพรอม ๆ กบรงสแคโทดและเรยกรงสทพบใหมนวา รงสบวก (Positive ray) รงสแอโนด (Anode ray) หรอรงสแคแนล (Canal Ray)

28



ขอสงเกต

ฉากเรองแสงหลงแอโนดจะเปนรงสแคโทด (อเลกตรอน)

ฉากเรองแสงหลงแคโทดจะเปนรงสบวก

ระหวางแอโนดและแคโทดจะประกอบดวยรงสแคโทดและรงสบวก เมอทดลองหลาย ๆ ครง โดยการเปลยนชนดของแกสในหลอด พบวาอนภาคทม

ประจบวกเหลานมอตราสวนประจตอมวลไมคงท และจะขนอยกบชนดของแกสทบรรจในหลอด (ถาใชแกสชนดเดยวกนบรรจในหลอด แตเปลยนชดของโลหะทท าแอโนด อตราสวนประจตอมวลจะมคาคงทเทาเดม) กลไกลของการเกดอนภาคประจบวกทเปนไดคอ ล าแสงอเลกตรอนกระทบกบอะตอมของแกสทมอยเลกนอยในหลอดรงสแคโทด ซงการกระทบของล าแสงอเลกตรอนจะท าใหอเลกตรอนหลดออกมาจากอะตอมของแกส ทงอนภาคบวกไว โกลดสไตน ไดสรปผลการทดลองวา อตราสวนประจตอมวล (e/m) ของอนภาคบวกขนอยกบชนดของแกส (แกสตางชนดกนจะมตางกน) เมอใชแกสไฮโดรเจน (H2) จะไดอนภาคบวก (H+) มคาประจตอมวลมากทสด โดยทอนภาคบวกทมประจเทากบอเลกตรอน (ท าใหมวลของอนภาคบวกดงกลาวมคาต าทสด) จงเรยกออนภาคบวกหรอไอออนบวกจากแกสไฮโดรเจนนวา โปรตอน ซงมาจากภาษากรกวา proteinos ซงมความหมายวา เปนสงส าคญสงแรก (first importance)

หมายเหต เกยวกบอนภาคบวก

ไอออนบวกหรออนภาคบวกทเกดจากแกสอน ๆ ไมเรยกวา โปรตอน

ออกซเจนม 8 โปรตอน หมายความวา ออกซเจนประกอบดวยอนภาคบวก 8 เทาของ โปรตอน

29



แสดงอนภาคประจบวกเกดขนเมอรงสแคโทดกระทบกบอะตอมของแกสทบรรจอยเลกนอยภายในหลอดรงสแคโทด อนภาคดงกลาวกระทบกบขวไฟฟาลบ และบางสวนผานขวไปกระทบกบซงคซลไฟด (เคลอบอยทสวนปลายของหลอดรงสแคโทด) ท าใหเกดการเรองแสง

สรป เกยวกบรงสบวกหรออนภาคบวก 1. รงสบวกจะเคลอนทในแนวเสนตรงในทศทางตรงกนขามกบรงสแคโทด 2. รงสบวกประกอบไปดวยอนภาคทมมวล ซงเกดจากอนภาคบวกหรอไอออนบวกของแกส3. รงสบวกเคลอนททะลผานโลหะไมได

cathode

Positive ion Cathode with holes

(pierced disk)

gas molecule anode

electron

+ -

electron

- cathode

Positive rays

anode + _

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_ _

_

cathode

anode

30



จากการทดลองทงหมดน ทอมสนจงเสนอแบบจ าลองอะตอมวาอะตอมทลกษณะเปนทรงกลม ประกอบดวยอนภาคโปรตอนซงมประจบวกและอเลกตรอนซงมประจลบ กระจายอยทวไปอยางสม าเสมอ อะตอมในสภาพทเปนกลางทางไฟฟาจะมจ านวนประจบวกเทากบจ านวนประจลบ

ภาพท 14 ลกษณะแบบจ าลองอะตอมของทอมสน ทมา http://thnchemistry227400.blogspot.com


รงสบวกสามารถเบยงเบนในสนามแมเหลกและสนามไฟฟาในทศทางตรงกนขามกบรงสแคโท

คาประจตอมวล 𝑒

𝑚 ขนอยกบชนดของแกส แตไมขนอยกบชนดของโลหะทน ามาท าขวไฟฟา

(แอโนด)

+

-

e-

+

e-

+

N S

สนามไฟฟา

สนามแมเหลก

31



แบบจ าลองอะตอมของทอมสนแตกตางไปจากแบบจ าลองของดอลตนตรงทวา อนภาคทเปนองคประกอบภายในอะตอม คอ โปรตอนและอเลกตรอน แตดอลตลไมไดกลาวถง เพยงแตเสนอวาอะตอมเปนอนภาคทเลกทสดและมลกษระเปนทรงกลมเทานน ตามแบบจ าลองของทอมสน อธบายการเกดรงสแคโทดและรงสบวกไดดงน เมออะตอมของโลหะทเปนแคโทดไดรบพลงงานไฟฟาความตางศกยสง จะท าใหอเลกตรอนหลดออกมาจากอะตอมและวงไปชนอะตอมของแกสภายในหลอดรงสแคโทด เกดเปนอนภาคทมประจบวก (ไอออนบวก) และอเลกตรอนทเกดขนทงหมดจะวงไปทขวแอโนด เรยกวา รงสแคโทด สวนอนภาคทมประจบวกจะวงไปยงแคโทด เรยกวา รงสบวก ซงเปนรงสทคาประจบวกตอมวลไมเทากน ขนอยกบชนดของแกสซงมมวลไมเทากน ให M แทนโลหะทเปนแคโทด เมออะตอมของโลหะทเปนแคโทดไดรบพลงงานไฟฟาทมศกยสงพอกจะใหอเลกตรอนออกมา เรยกวา การเกดไอออนไนเซซน (Ionization)

แตแบบจ าลองอะตอมของทอมสนนยงไมสามารถอธบายขอสงสยบางอยางได เชน ประจ

ไฟฟาบวก อยกนไดอยางไรในอะตอมและไมสามารถอธบายคณสมบตอนๆ ของอะตอม ตวอยางเชน สเปกตรมทแผออกมาจากธาต จงมนกวทยาศาสตรรนตอมาคนควาและทดลองเพอหาขอเทจจรงตอมาและปจจบน

ความรเพมเตม

ตารางเปรยบเทยบรงสแคโทดกบรงสแอโนด

ขอเปรยบเทยบ รงสแคโทด รงสแอโนด (ล าอนภาคลบ)

การเกด 1. เกดจากอเลกตรอนทหลดออกมาจากขวลบ 2. อะตอมของแกสทถกอเลกตรอนชนแลวแตกตวใหอเลกตรอนออกมา

อะตอมของแกสทถกอเลกตรอนชนแลวอเลกตรอนหลดออกไป อะตอมแกสจงกลายเปนไอออนบวก (รงสแอโนดหรอ Canal Ray)

จ านวนอนภาค มมากกวา มนอยกวา

อ านาจทะลทะลวง เบากวาจงทะลทะลวงไดดกวา หนกกวาจงทะลทะลวงไดต ากวา

การเบยงเบน เบนเขาหาขวบวก เบนเขาหาขวลบ

M(s) พลงงาน

ไฟฟา M(g) M+n (g) + ne-

32



สรปแบบจ าลองของทอมสน การคนพบอเลกตรอนของทอมสน เปนทยอมรบในวงการวทยาศาสตร ในป พ.ศ. 2447 เขาจงเสนอแบบจ าลอง Plum pudding model ซงอธบายวา “อะตอมทกชนดมความเปนกลางทางไฟฟา ประกอบดวยอเลกตรอนซงมประจลบ ฝงอยในเนออะตอมทมประจเปนบวก” เมออะตอมถกชนดวยอเลกตรอน (รงสแคโทด) อเลกตรอนในอะตอมจะหลดออกไปแลวอะตอมนนจะกลายเปนไอออนบวก

ภาพท 15 โกลดสไตนไดทดลองเปลยนชนดของแกสในหลอดแกวปรากฏวาอนภาคทมประจไฟฟาบวก ทมา https://sites.google.com/a/tupr.ac.th/baeb-calxng-xatxm/


ขอควรจ าเพมเตม

1. ทอมสน คนพบอเลกตรอน 2. การค านวณหามวลอเลกตรอน

จากการทดลองของทอมสน ไดคาประจตอมวลอเลกตรอน คอ e/m = 1.7 x 108 คลอมบ

3. การทดลองของมลลแกน ไดคาประจอเลกตรอน คอ (e) = 1.607 x 10-19 คลอมบ สามารถหาคามวล (m) ของอเลกตรอนไดเทากบ = 9.11 x 10-28 คลอมบ 4. โกลดสไตน คนพบโปรตอน 5. จากผลการทดลองของทอมสน และโกลดสไตน ท าใหทอมสนไดขอมลเกยวกบอะตอมมาก

ขนเขาจงเสนอแบบจ าลองอะตอมวา

ขวแคโทด

อะตอมแกสทถกอเลกตรอนชนแลวแตกตวเปนอนภาคบวกจะวงเขาหาขวแคโทด อเลกตรอนของอะตอมแกสหลดออกมา ถอวาเปนรงสแคโทด อเลกตรอนทหลดออกจากขวแคโทดแลววงมาชนอะตอมแกส อเลกตรอนทหลดจากขวแคโทด แลวก าลงวงไปยงขวแอโนด

33



- อะตอมมลกษณะเปนทรงกลม - อะตอมไมใชสงทเลกทสด แตอะตอมจะประกอบดวยอเลกตรอน และอนภาคอนๆอก

อะตอมประกอบดวยอนภาคอเลกตรอนทมประจเปนลบ - อนภาคโปรตอนมประจเปนบวก - อะตอมจะมโปรตอนและอเลกตรอนกระจายอยทวไปอยางสม าเสมอ - อะตอมเปนกลางทางไฟฟา เพราะมจ านวนประจบวกเทากบประจลบ

34




เรอง แบบจ าลองอะตอมของทอมสน

จดประสงค 1. อธบายความหมายของอะตอมได 2. บอกความแตกตางของแบบจ าลองอะตอมของแบบจ าลองอะตอมของดอลตน

แบบจ าลองอะตอมของทอมสนได ค าชแจง ตอนท 1 ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตอง (5 คะแนน)

1. จงสรปแบบจ าลองของทอมสน (1 คะแนน) ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. .................... ....................................................................... ..........................................................................

2. แนวคดเกยวกบแบบจ าลองอะตอมของดอลตน และทอมสน แตกตางกนอยางไร (1 คะแนน) ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. ....................

3. จงเตมตารางการเปรยบเทยบระหวาง “รงสแอโนด” กบ “รงสแคโทด” ในหวขอทก าหนดให (3 คะแนน)


ขอเปรยบเทยบ รงสแคโทด รงสแอโนด (ล าอนภาคลบ)

การเกด

จ านวนอนภาค

อ านาจทะลทะลวง

การเบยงเบน

35



จดประสงค อธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมของทอมสนได ค าชแจง ตอนท 2 ใหนกเรยนวาดภาพแบบจ าลองอะตอมของจอหนดอลตนและทอมสน พรอมทง

เขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขป (5 คะแนน)

แบบจ าลองอะตอมของทอมสน รปภาพ ลกษณะ

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

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

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

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

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

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

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

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

36



แบบทดสอบหลงเรยน


1. ขอใดกลาวถกตอง ก. มวลของอะตอม คอ มวลของโปรตอนกบนวตรอนในนวเคลยส ข. มวลของอะตอม คอ มวลของโปรตอนกบอเลกตรอนในนวเคลยส ค. เลขอะตอมจะบอกถงจ านวนโปรตอนและจ านวนนวตรอนในอะตอม ง. ธาตตางชนดกนมมวลตางกนหรอมนวตรอนตางกนเรยกวาไอโซโทป

2. แบบจ าลองอะตอมสามารถเปลยนแปลงไดหรอไม ก. ได เพราะเปลยนแปลงตามรปรางอะตอม ข. ไมได เพราะขอมลเดมอธบายไวชดเจนแลว ค. ไมได เพราะรปรางอะตอมไมสามารถเปลยนแปลงได ง. ได ถามขอมลใหมมาขดแยงกบขอมลเดมและสามารถอธบายได

3. อะตอมประกอบไปดวยโปรตอนและอเลกตรอนในจ านวนทเทา ๆ กน คอ แบบจ าลองอะตอม ของใคร

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

ค าชแจง 1. แบบทดสอบฉบบนม 10 ขอ ขอละ 1 คะแนน คะแนนเตม 10 คะแนน 2. แบบทดสอบนเปนแบบเลอกตอบ 3. ใหนกเรยนท าเครองหมายลงในกระดาษค าตอบ โดยเลอกตวอกษร ก ข ค และ ง ทถกทสดเพยงขอเดยว

37



4. ทฤษฎอะตอมดอลตนขอใดถกตอง

ก. สารประกอบดวยอนภาคขนาดเลกทแบงแยกได ข. สารประกอบดวยอนภาคขนาดเลกทแบงแยกไมได ค. สารประกอบขนดวยอนภาคขนาดเลกทยงไมมชอเรยก ง. สารประกอบขนดวยอนภาคทสรางขน หรอท าลายไมได

5. ขอใดคอแบบจ าลองของทอมสน ก. อะตอมของธาตชนดเดยวกนจะมสมบตเหมอนกนทกประการ ข. สารทกชนดประกอบดวยอนภาคขนาดเลกทสดเรยกวา “อะตอม” ค. อะตอมประกอบดวยอนภาคอเลกตรอนทมประจเปนลบอนภาคโปรตอนมประจเปนบวก ง. อเลกตรอนจะเคลอนทรอบนวเคลยสเปนชนๆ ตามระดบพลงงาน และแตละชนจะม

พลงงานเปนคาเฉพาะตว 6. เซอร โจเวฟ จอหน ทอมสน ไดท าการทดลองเกยวกบหลอดรงสแคโทดเพมเตมอยางไรจงเหนจดสวางบนฉากเรองแสง

ก. เพมรงสเอกซเขาไป ข. เพมขวแมเหลกไฟฟาเขาไป ค. เพมเครองสบเอาอากาศออก ง. เพมเครองสบดดอากาศเขาไป

7. การทดลองใดทพสจนวาอะตอมประกอบดวยอเลกตรอน ก. ใชหลอดรงสแคโทด ข. ใชอปกรณตรวจการน าไฟฟา ค. ยงอนภาคแอลฟาผานแผนทองค า ง. ดดวยกลองจลทรรศนอเลกทรอนกส

8. ขอใดเปนสมบตทว ๆ ไปของรงสแคโทด ก. เบยงเบนในสนามไฟฟา ข. หกเหไดในสนามแมเหลก ค. มคาอตราสวนของประจตอมวลเทากบของอเลกตรอน ง. ถกทง 1, 2 และ 3

38



9. จากการทดลองของโกลดสไตนท าใหทราบขอมลเรองใด

ก. รงสบวกมมวลเทากนเสมอ ข. รงสบวกไมมประจไมมมวล ค. รงสบวกมอตราสวนประจคงท ง. รงสบวกเกดจากแกสทบรรจภายใน

10. แบบจ าลองอะตอมของดอลตนและแบบจ าลองอะตอมของทอมสนตางกนอยางไร ก. องคประกอบภายในอะตอม ข. ต าแหนงของอนภาคภายในอะตอม ค. ชนดของอนภาคภายในอะตอม ง. ขนาดอนภาคภายในอะตอม

39



กระดาษค าตอบแบบทดสอบหลงเรยน


ขอ ก ข ค ง

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

คะแนนเตม 10 คะแนน

คะแนนทได....................

ไมยากเลยใชไหม !!

40



ภาคผนวก

41



เฉลยแบบทดสอบ


กอนเรยน

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

หลงเรยน

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

10. ก

42




เรอง แบบจ าลองของอะตอมของดอลตน จดประสงค 1. อธบายความหมายของอะตอมได

2. บอกความแตกตางระหวางแบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสนได ค าชแจง ตอนท 1 ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตอง (6 คะแนน)

1. จงอธบายววฒนาการของแบบจ าลองของอะตอม พอสงเขป (2 คะแนน) ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. .................... ....................................................................... .......................................................................... ............................................................................................................................. .................... ................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ....................

2. ประโยชนจากการเรยนเรองโครงสรางอะตอมคออะไร (2 คะแนน) ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. ....................

3. ทฤษฎอะตอมของดอลตนกลาวไววาอยางไร (2 คะแนน) ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................................. ....................

ท าใหทราบสมบตทางเคมและสมบตการเปลงแสงของธาตเราสามารถศกษากาแลกซ (galaxy) ดวงดาวและดาวเคราะหตางๆ โดยพจารณาจากการศกษาสเปกตรมทไดจากดวงดาว

- อะตอมเปนอนภาคทเลกทสด แบงแยกอกไมได - อะตอมของธาตชนดเดยวกนมสมบตเหมอนกน - อะตอมตองเกดจากสารประกอบเกดจากอะตอมของธาตตงแต 2 ชนดขนไป

มารวมตวกนทางเคม

ในสมยโบราณมนกปราชญชาวกรกชอ ดโมครตส (Democritus) ไดกลาววาสสารทงหลายประกอบดวยอนภาคมขนาดเลก เลกมากจนไมสามารถมองเหนไดอนภาคเลกๆ ส าหรบอนภาคเองนนไมมการเปลยนแปลงและไมสามารถจะแตกแยกออกเปนชนสวนทเลกลงไปอกได ดโมครตส ตงชออนภาคนวา อะตอม (Atom) จากภาษากรกทวา atoms ซงมความหมายวา ไมสามารถแบงแยกไดอก ตามความคดเหนของเขา อะตอมเปนสวนทเลกทสดของสสารทสามารถจะคงอยได

43



จดประสงค อธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมของดอลตนได ค าชแจง ตอนท 2 ใหนกเรยนวาดภาพแบบจ าลองอะตอมของจอหนดอลตน พรอมทงเขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขป (4 คะแนน)

แบบจ าลองอะตอมของจอหนดอลตน รปภาพ ลกษณะ

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

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

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

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

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

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

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

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

อะตอมเปนอนภาคทเลกทสด แบงแยกอกไมได อะตอมของธาตชนดเดยวกนมสมบตเหมอนกน อะตอมตองเกดจากสารประกอบเกดจากอะตอม

ของธาตตงแต 2 ชนดขนไป มารวมตวกนทางเคม

44




เรอง แบบจ าลองอะตอมของทอมสน จดประสงค 1. อธบายความหมายของอะตอมได

2. บอกความแตกตางของแบบจ าลองอะตอมของแบบจ าลองอะตอมของดอลตน แบบจ าลองอะตอมของทอมสนได ค าชแจง ตอนท 1 ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตอง (5 คะแนน)

1. จงสรปแบบจ าลองของทอมสน ................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. ....................

2. แนวคดเกยวกบแบบจ าลองอะตอมของดอลตน และทอมสน แตกตางกนอยางไร ............................................................................................................................. .................... ............................................................................................................. .................................... ............................................................................................................................. ....................

3. จงเตมตารางการเปรยบเทยบระหวาง “รงสแอโนด” กบ “รงสแคโทด” ในหวขอทก าหนดให


ขอเปรยบเทยบ รงสแคโทด (ล าอนภาคลบ) รงสแอโนด

การเกด 1. เกดจากอเลกตรอนทหลดออกมาจากขวลบ 2. อะตอมของแกสทถกอเลกตรอนชนแลวแตกตวใหอเลกตรอนออกมา

อะตอมของแกสทถกอเลกตรอนชนแลวอเลกตรอนหลดออกไป อะตอมแกสจงกลายเปนไอออนบวก (รงสแอโนดหรอ canal ray)

จ านวนอนภาค มมากกวา มนอยกวา

อ านาจทะลทะลวง เบากวาจงทะลทะลวงไดดกวา หนกกวาจงทะลทะลวงไดต ากวา

การเบยงเบน เบนเขาหาขวบวก เบนเขาหาขวลบ

อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมประกอบดวยอนภาคโปรตอนทมประจไฟฟาเปนบวกและอนภาคอเลกตรอนทมประจไฟฟาเปนลบ กระจดกระจายอยางสม าเสมอในอะตอมอะตอมทมสภาพเปนกลางทางไฟฟาจะมจ านวนประจบวกเทากบจ านวนประจลบ

ดอลตนกลาววาวาอะตอมไมสามารถแบงแยกได อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมตน ทอมสนกลาววา ภายในอะตอมมอนภาค 2 ชนดคอโปรตอนกบอเลกตรอนกระจายอยในอะตอมอยางสม าเสมอ

45



จดประสงค อธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมของทอมสนได ค าชแจง ตอนท 2 ใหนกเรยนวาดภาพแบบจ าลองอะตอมของจอหนดอลตนและทอมสน พรอมทง

เขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขป (5 คะแนน)

แบบจ าลองอะตอมของทอมสน รปภาพ ลกษณะ

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

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

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

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

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

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

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

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

อะตอมมลกษณะเปนรปทรงกลมประกอบดวย

อนภาคทมประจบวก และมอเลกตรอนซงม

ประจไฟฟาลบ อะตอมโดยปกตอยในสภาพเปน

กลางทางไฟฟา ซงท าใหทงสองประจนมจ านวน

เทากนและกระจาย อยทวไปอยางสม าเสมอ

ภายในอะตอม โดยมการจดเรยงทท าใหอะตอม

มสภาพเสถยรมากทสด

46



เกณฑการพจารณาคะแนนและประเมนผล


ตอนท 1 เกณฑการพจารณาคะแนนการตอบค าถามจ านวน 5 ขอ ขอละ 1 คะแนน

คะแนนเตม 5คะแนน คะแนน เกณฑการพจารณาค าตอบ

2 ตอบค าถามไดถกตอง ครบถวน ชดเจน 1 ตอบค าถามไดถกตองบางสวน

0 ตอบค าถามไมถกตอง

ตอนท 2

เกณฑการพจารณาคะแนนการวาดภาพแบบจ าลองอะตอมของจอหนดอลตนและทอมสน

พรอมทงเขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขป จ านวน 1 ขอ ขอละ 4 คะแนน คะแนนเตม 4 คะแนน

การวาดภาพแบบจ าลองอะตอมของดอลตน

คะแนน เกณฑการพจารณาค าตอบ

2 วาดภาพแบบจ าลองอะตอมของดอลตนถกตอง 1 วาดภาพแบบจ าลองอะตอมของดอลตนถกตองบางสวน

0 วาดภาพแบบจ าลองอะตอมของดอลตนไมถกตอง การเขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขป


2 เขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขปถกตอง ครบถวน ชดเจน

1 เขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมถกตองบางสวน

0 เขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมไมถกตอง

47




ตอนท 1 เกณฑการพจารณาคะแนนการตอบค าถามจ านวน 5 ขอ ขอละ 1 คะแนน

คะแนนเตม 5คะแนน

คะแนน เกณฑการพจารณาค าตอบ 2 ตอบค าถามไดถกตอง ครบถวน ชดเจน

1 ตอบค าถามไดถกตองบางสวน 0 ตอบค าถามไมถกตอง

ตอนท 2

เกณฑการพจารณาคะแนนการวาดภาพแบบจ าลองอะตอมของดอลตนและทอมสน พรอมทงเขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขป จ านวน 1 ขอ ขอละ 4 คะแนน คะแนนเตม 4 คะแนน

การวาดภาพแบบจ าลองอะตอมของทอมสน คะแนน เกณฑการพจารณาค าตอบ

2 วาดภาพแบบจ าลองอะตอมของทอมสนถกตอง

1 วาดภาพแบบจ าลองอะตอมของทอมสนถกตองบางสวน 0 วาดภาพแบบจ าลองอะตอมของทอมสนไมถกตอง

การเขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขป


2 เขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมใหเขาใจพอสงเขปถกตอง ครบถวน ชดเจน

1 เขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมถกตองบางสวน 0 เขยนค าอธบายลกษณะของแบบจ าลองอะตอมไมถกตอง

48



เกณฑการประเมนผล


7 - 10 นกเรยนท าใบกจกรรมไดคะแนนรอยละ 70 ขนไป ถอวาผานเกณฑการประเมน

0 - 6 นกเรยนท าใบกจกรรมไดคะแนนต ากวารอยละ 70 ถอวา ไมผานเกณฑการประเมน

49



บนทกผลการเรยน

ดานความร (K) 1. แบบทดสอบกอน – หลงเรยน

เกณฑการประเมน

นกเรยนท าแบบทดสอบกอน – หลงเรยน ไดคะแนนรอยละ 70 ขนไป ถอวา ผานเกณฑ การประเมน

2. ใบกจกรรม

ประเมนผล คะแนนเตม คะแนนทได เกณฑการประเมน

ผาน ไมผาน ระดบคณภาพ

ใบกจกรรมท 1 10

ใบกจกรรมท 2 10

รวม 20

เกณฑการประเมน

นกเรยนท าใบกจกรรมไดคะแนนรอยละ 70 ขนไป ถอวา ผานเกณฑการประเมน

ประเมนผล คะแนนเตม คะแนนทได เกณฑการประเมน

ผาน ไมผาน ระดบคณภาพ

กอนเรยน 10

หลงเรยน 10

50



เอกสารอางอง

กรกช บญนคม. (2556). หวใจเคม 1 CORE-BASIC CHEMISTRY. กรงเทพฯ: บรษท กรนไลฟ

พรนตง เฮาส จ ากด. กระทรวงศกษาธการ. (2551). ตวชวดและสาระการเรยนรแกนกลาง กลมสาระการเรยนร วทยาศาสตร ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551. กรงเทพฯ:

โรงพมพชมนมสหกรณการเกษตรแหงประเทศไทย. จฑาเทพ จตวลย และรฐธร วจกษธรชย. (2557). สรปเขม เคม ม.ปลาย มนใจเตม 100. นนทบร :

ไอดซฯ. ธาน สวรรณพฤกษ. (2552). เคมทวไป เลม 1 (พมพครงท 3). กรงเทพฯ: บรษท วทยพฒน จ ากด. นพนธ กชทองรศม. (2555). คมอ เคม ม.4 – 6 รายวชาพนฐาน. กรงเทพฯ: เจรญรฐ การพมพ. พชรนทร ศภสมบต. (2553). หนงสอเรยนรายวชาพนฐานวทยาศาสตร เคม ชนมธยมศกษาปท

4 – 6 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551. กรงเทพฯ: บรษท ส านกพมพเอมพนธ จ ากด.

ศรลกษณ ผลวฒนะ และประดบ นาคแกว. (2553). หนงสอเรยน เคม ชนมธยมศกษาปท 4 ภาคเรยนท 1. กรงเทพฯ: บรษท ส านกพมพแมค จ ากด.

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. (2553). หนงสอเรยนรายวชาพนฐานเคม ส าหรบนกเรยนทเนนวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 – 6. กรงเทพฯ : โรงพมพ สกสค. ลาดพราว.

สมพงษ จนทรโพธศร. (2554). High School Chemistry เคม ม. 4-6 (รายวชาพนฐาน). กรงเทพฯ: ไฮเอดพบลชชง.

Documents

ค าชี้แจงการใช้ · 2019-06-16 · ชุดที่ 1 เรื่อง แบบจ าลองอะตอมของดอลตันและทอมสัน