เอกสารประกอบการสอนรายวิชา¸§ิทย์... · สาระที่ 3 สารและสมบัติของสาร มาตรฐาน

Mr.Jaranawit Kongkaew : Basic Science

1

เอกสารประกอบการสอนรายวชา

ชอวชา Basic Science รหสวชา 2000 - 1401 สาขาวชา วทยาศาสตร – คณตศาสตร คณะ ชางอตสาหกรรม ภาคการศกษาท 1 ปการศกษา 2555 อาจารยผสอน จรณวชณ กองแกว ระดบชน ปวช. 1


2

ค าน า

ชดการเรยนรวชา วทยาศาสตรพนฐาน รหส 2000-1401 ระดบ ประกาศนยบตรวชาชพ

พทธศกราช 2546 ของส านกงานคณะกรรมการการอาชวศกษากระทรวงศกษาธการ ซงผเขยนไดพยายามเรยบเรยงขนเพอใชประกอบการเรยนการสอนวชา วทยาศาสตรพนฐาน โดยไดปรบปรงใชรปแบบชดการเรยนรตามทคณะกรรมการอาชวศกษาก าหนดขน

ชดการเรยนรเลมน ประกอบดวยโครงสรางดงน ลกษณะของวชา การแบงหนวยการเรยน บทเรยน และหวขอ จดประสงคการเรยน การประเมนผลรายวชา แผนการเรยนร (เนอหา กจกรรมการเรยนร สอการเรยนร วธการประเมนผล บนทกหลงการสอน) มจ านวนทงสน 3 แผน ตามจ านวนเนอหา 3 หนวย

ขาพเจาหวงเปนอยางยงวา ชดการเรยนรเลมนจะเปนประโยชนตอการเรยนการสอนวชา วทยาศาสตรพนฐาน และเปนผลดตอ ครอาจารย นกเรยน นกศกษา หากมขอผดพลาดประการใด ขออภยมา ณ โอกาสนดวย

นายจรณวชณ กองแกว โรงเรยนพายพเทคโนโลยและบรหารธรกจ


3

ลกษณะรายวชา

1. รหสและชอรายวชา 2000 – 1401 วทยาศาสตรพนฐาน (BASIC SCIENCE )

2. สภาพรายวชา วชาสามญพนฐาน

3. ระดบรายวชา ภาคการศกษาท 1 ชนปท 1

4. พนฐาน -

5. เวลาศกษา 60 ชวโมงเรยน ตลอด 20 สปดาห 3 ชวโมงตอสปดาห

6. จ านวนหนวยกต 2 หนวยกต

7. จดประสงครายวชา 7.1 เขาใจเกยวกบทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร โครงงานวทยาศาสตร หรอโครงงานวชาชพ 7.2 เขาใจการรกษาดลยภาพของเซลลและรางกาย พช สตว 7.3 เขาใจความสมพนธระหวางสงแวดลอมกบสงมชวตในระบบนเวศ และดลยภาพของระบบนเวศ 7.4 ทราบถงความส าคญของทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม 7.5 เขาใจสารและสมบตของสาร โครงสรางอะตอม พนธะเคม สมบตของธาตตามตารางธาต 7.6 เขาใจ แรงและชนดของแรง ลกษณะการเคลอนทของวตถแบบตาง ๆ งานและพลงงาน 7.7 เขาใจพลงงานกบการด ารงชวต

8. สาระและมาตรฐานรายวชา สาระท 1 สงมชวตกบกระบวนการด ารงชวต มาตรฐาน ว 1.1 เขาใจหนวยพนฐานของสงมชวต ความสมพนธของโครงสราง และหนาทของระบบ

ตางๆ ของสงมชวตทท างานสมพนธกน มกระบวนการสบเสาะหาความร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชในการด ารงชวตของตนเองและดแลสงมชวต

มาตรฐาน ว 1.2 เขาใจกระบวนการและความส าคญของการถายทอดลกษณะทางพนธกรรม ววฒนาการของสงมชวต ความหลากหลายทางชวภาพ การใชเทคโนโลยชวภาพทมผลกระทบตอมนษยและสงแวดลอม มกระบวนการสบเสาะความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าไปใชประโยชน


4

สาระท 2 ชวตกบสงแวดลอม มาตรฐาน ว 2.1 เขาใจสงแวดลอมในทองถน ความสมพนธระหวางสงแวดลอมกบสงมชวต ความสมพนธ

ระหวางสงมชวตตาง ๆ ในระบบนเวศ มกระบวนการสบเสาะหาความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

มาตรฐาน ว 2.2 เขาใจความส าคญของทรพยากรธรรมชาต การใชทรพยากรธรรมชาตในระดบทองถน ประเทศ และโลก น าความรไปใชในการจดการทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอมในทองถนอยางย งยน

สาระท 3 สารและสมบตของสาร มาตรฐาน ว 3.1 เขาใจสมบตของสาร ความสมพนธระหวางสมบตของสารกบโครงสรางและแรงยด

เหนยวระหวางอนภาค มกระบวนการสบเสาะหาความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

มาตรฐาน ว 3.2 เขาใจหลกการและธรรมชาตของการเปลยนแปลงสถานะของสาร การเกดสารละลาย การเกดปฏกรยา มกระบวนการสบเสาะหาความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

สาระท 4 แรงและการเคลอนท มาตรฐาน ว 4.1 เขาใจธรรมชาตของแรงแมเหลกไฟฟา แรงโนมถวง และแรงนวเคลยร มกระบวนการ

สบเสาะหาความร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชนถกตองและมคณธรรม

มาตรฐาน ว 4.2 เขาใจลกษณะการเคลอนทแบบตาง ๆ ของวตถในธรรมชาต มกระบวนการสบเสาะหาความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

สาระท 5 พลงงาน มาตรฐาน ว 5.1 เขาใจความสมพนธระหวางพลงงานกบการด ารงชวต การเปลยนแปลงรปพลงงาน

ปฏสมพนธระหวางสารและพลงงาน ผลของการใชพลงงานตอชวตและสงแวดลอม มกระบวนการสบเสาะหาความร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

สาระท 8 ธรรมชาตของวทยาศาสตรและเทคโนโลย มาตรฐาน ว 8.1 ใชกระบวนการทางวทยาศาสตรและจตวทยาศาสตรในการสบเสาะหาความร การ

แกปญหา รวาปรากฏการณทางธรรมชาตทเกดขนสวนใหญมรปแบบทแนนอนสามารถอธบายและตรวจสอบไดภายใตขอมลและเครองทมอยในชวงเวลาน น ๆ เขาใจวาวทยาศาสตร เทคโนโลย สงคม และสงแวดลอม มความเกยวของสมพนกน


5

มาตรฐานสมรรถนะ (Competency Standard)

สมรรถนะหลก (Core Competency)

หนวยสมรรถนะ (Unit of Competency)

สมรรถนะยอย (Element of Competency) หนวยท (Unit)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1. ใ ช ธ ร ร มช า ต ข อ ง

ว ท ย า ศ าส ต ร แ ล ะเ ท ค โ น โ ล ย ส บเสาะหาความร

1.1 มความเขาใจโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย

1.1.1 อธบายไดวาความสมพนธระหวางวทยาศาสตรและเทคโนโลยมความสมพนธอยางไรไดถกตอง

1.1.2 บอกกระบวนการสบเสาะแสวงหาความรทางวทยาศาสตรและเทคโนโลยไดถกตอง

1.1.3 อธบายโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลยไดถกตอง

1.1.4 อธบายขนตอนการท าโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลยไดถกตอง

1.1.5 ใชกระบวนการทางวทยาศาสตรในการแสวงหาความรดวยตนเองจากการท าโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลยไดถกตอง

2. บรณาการความรทางชววทยามาใชในชวตประจ าวนและงานอาชพ

2.1 มความเขาใจการรกษาดลยภาพของเซลลและรางกาย พช สตว

2.1.1 บอกความหมายและความส าคญของการรกษาดลยภาพของเซลลและรางกาย พชและสตวได

2.1.2 บอกกลไกการรกษาดลยภาพของน า อณหภม แรธาต ในสงมชวตตาง ๆ ได

2.1.3 สามารถบอกโครงสรางและการท างานของไตของคนในการรกษาดลยภาพของรางกายได

2.1.4 สามารถอธบายกลไกการรกษาสมดลของกรด-เบส


6

ในรางกายคนได 2.1.5 สามารถน าความรไปใชในชวตประจ าวนได

2.2 มความเขาใจความสมพนธระหวางสงแวดลอมกบสงมชวตในระบบนเวศ

2.2.1 อธบายความหมายของค าวานเวศศกษา และระบบนเวศไดถกตอง

2.2.2 อธบายถงปจจยตาง ๆ ทมผลกระทบตอระบบนเวศไดถกตอง

2.2.3 อธบายความหลากหลายของค าวา ความหลากหลายทางชวภาพไดถกตอง

2.2.4 อธบายและยกตวอยางความสมพนธของสงมชวตในระบบนเวศไดถกตอง

2.2.5 อธบายล าดบตาง ๆ ของสงมชวตในระบบนเวศไดถกตอง

2.2.6 อธบายถงการถายทอดพลงงานและสารในระบบนเวศไดถกตอง

2.3 มความเขาใจดลยภาพของระบบนเวศ

2.4 มความเขาใจทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม

3. บรณาการความรทางเคมมาใชในชวตประจ าวนและ

มความเขาใจสารและสมบตของสาร


7

งานอาชพ มความเขาใจโครงสรางอะตอม มความเขาใจพนธะเคม ประยกตใชความรเรองปฏกรยาเคม มความเขาใจสมบตของธาตตาม

ตารางธาต

4. บรณาการความรทางฟสกสมาใชในชวตประจ าวนและงานอาชพ

มความเขาใจแรงและชนดของแรง

ประยกตใชความรเรองแรง

มความเขาใจการเคลอนทแบบตาง ๆ

ประยกตใชความรเรองการเคลอนทของวตถ

มความเขาใจงานและพลงงาน ประยกตใชความรเรองก าลงงานและพลงงาน มความเขาใจพลงงานกบการ

ด ารงชวต


8


9

9. ค าอธบายรายวชา ศกษาและปฏบตเกยวกบทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร กจกรรมโครงงานวทยาศาสตร หรอโครงงานวชาชพ การรกษาดลยภาพของรางกาย พช สตว ความสมพนธระหวางสงแวดลอมกบสงมชวตในระบบนเวศ ดลยภาพของระบบนเวศ ทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม โครงสรางของอะตอม สมบตของสารตามตารางธาต พนธะเคม แรง และชนดของแรง ลกษณะการเคลอนทของวตถ งาน พลงงาน

10. การแบงหนวยเรยน และบทเรยน

ตารางท 10.1 แบงตามเนอหาและรายชวโมง

หนวยท ชอหนวยเรยน จ านวนชวโมง 1 โครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย 6 2 การรกษาดลยภาพของเซลลและรางกาย พช สตว 6 3 ความสมพนธระหวางสงแวดลอมกบสงมชวตในระบบนเวศ 9 4 ดลยภาพของระบบนเวศ 3 5 ทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม 6 6 สารและสมบตของสาร 6


10

7 โครงสรางอะตอม 3 8 พนธะเคม 3 9 สมบตของธาตตามตารางธาต 3 10 แรงและชนดของแรง 3 11 การเคลอนทแบบตาง ๆ 6 12 งานและพลงงาน 3 13 พลงงานกบการด ารงชวต 3

รวม 60


11

14. ก าหนดการสอน สปดาหท หนวยท เนอหา จ านวนชวโมง

1-2 1 โครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย 1.1 ความสมพนธระหวางวทยาศาสตรและเทคโนโลย 1.2 กระบวนการสบเสาะแสวงหาความรทางวทยาศาสตร 1.3 โครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย 1.4 หลกการของโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย 1.5 จดมงหมายของโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย 1.6 ประเภทโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย 1.7 ขนตอนการท าโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย 1.8 การเสนอและการแสดงผลงานของโครงงาน 1.9 การประเมนผลโครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลย

6

3-4 2 การรกษาดลยภาพของเซลลและรางกาย พช สตว 2.1 การรกษาสมดลของน า 2.2 การรกษาสมดลของแรธาต 2.3 ความผดปกตทเกยวเนองกบไต 2.4 การรกษาสมดลของน าและเกลอแรของสงมชวตอน ๆ 2.5 การรกษาสมดลของกรด-เบสในรางกาย 2.6 การควบคมอณหภมของสงมชวต

6

5-7 3 ความสมพนธระหวางสงแวดลอมกบสงมชวตในระบบนเวศ 3.1 สงมชวตในแหลงทอยตามธรรมชาต

9


12

3.2 ปจจยตาง ๆ ทมอทธพลตอสงมชวตในระบบนเวศ 3.3 การหมนเวยนของสารทส าคญในระบบนเวศ 3.4 ความหลากหลายทางชวภาพในระบบนเวศ 3.5 ความสมพนธของสงมชวตในระบบนเวศ 3.6 การอยรวมกนเปนระบบ 3.7 พลงงานในระบบชวภาพ

8 4 ดลยภาพของระบบนเวศ 4.1 ดลยภาพของระบบนเวศ 4.2 การเปลยนแปลงแทนท

3

สปดาหท หนวยท เนอหา จ านวนชวโมง 9-10 5 ทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม

5.1 ทรพยากรธรรมชาตในระบบนเวศ 5.2 การอนรกษทรพยากรธรรมชาต 5.3 ปญหาสงแวดลอมและแนวทางแกไขปญหาสงแวดลอม

6

11-12 6 สารและสมบตของสาร 6.1 การจ าแนกสารเปนหมวดหม 6.2 สมบตของสาร 6.3 สารละลาย คอลลอยด และสารแขวนลอย 6.4 สารบรสทธ 6.5 การแยกสารและการท าใหสารบรสทธ

6

13 7 โครงสรางอะตอม 7.1 แนวคดในการพฒนาแบบจ าลองอะตอม 7.2 พลงงานไอออไนเซชน 7.3 ตารางธาต

3

14 8 พนธะเคม 8.1 แรงยดเหนยวภายในโมเลกล 8.2 พนธะไอออนก 8.3 พนธะโคเวเลนต 8.4 พนธะโลหะ

3

15 9 สมบตของธาตตามตารางธาต 3


13

9.1 สมบตของธาตตามตารางธาต 9.2 ธาตแทรนซชน 9.3 ธาตกมมนตรงส 9.4 ครงชวตของธาตกมมนตรงสและการน าไปใชประโยชน

16 10 แรงและชนดของแรง 10.1 แรงในธรรมชาต 10.2 แรงทเกดจากสงทไปกระท าตอวตถ

3

สปดาหท หนวยท เนอหา จ านวนชวโมง 17-18 11 การเคลอนทแบบตาง ๆ

11.1 ลกษณะการเคลอนทของวตถ 11.2 การเคลอนทแบบแนวตรงของวตถ 11.3 กฎการเคลอนทของนวตน 11.4 การเคลอนทแบบตาง ๆ

6

19 12 งานและพลงงาน 12.1 งาน 12.2 งานเนองจากการเปลยนต าแหนงของวตถในแนวดง 12.3 พลงงาน

3

20 13 พลงงานกบการด ารงชวต 13.1 แหลงพลงงานจากอดตสอนาคต 13.2 แหลงพลงงานธรรมชาต 13.3 ผลกระทบของการใชพลงงานตอสงมชวตและ

สงแวดลอม 13.4 การประหยดพลงงาน

3

รวม 60


14

1 Basic Science Code : 2000-1401

Subject : ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตรและระบบนเวศ Date : Title : สารบญ Teacher : Jaranawit Kongkaew

เนอหาสาระ

หนวยท 1 กระบวนการทางวทยาศาสตร และระบบนเวศ

1.1 ความหมายและวธการทางวทยาศาสตร 1.1.1 ความหมายของวทยาศาสตร (Science) 1.1.2 ประเภทความรทางวทยาศาสตร 1.1.3 กระบวนการทางวทยาศาสตร 1.1.4 ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร (Scientific process skills)

1.2 การท าโครงงานวทยาศาสตร 1.2.1 ความหมาย ลกษณะ และประโยชนของโครงงานวทยาศาสตร 1.2.2 ประเภทของโครงงานวทยาศาสตร 1.2.3 ขนตอนการท าโครงงานวทยาศาสตร

1.3 ระบบนเวศ 1.3.1 ความหมายของระบบนเวศ (Ecosystem) 1.3.2 องคประกอบของระบบนเวศ 1.3.3 ความสมพนธระหวางสงมชวตในระบบนเวศ 1.3.4 ความสมพนธในระบบนเวศ 1.3.5 ประเภทของระบบนเวศ


15

1

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตรและระบบนเวศ

Date :

Title : ความหมายและกระบวนการทางวทยาศาสตร

Teacher : Jaranawit Kongkaew

1.1 ความหมายและกระบวนการทางวทยาศาสตร

1.1.1 ความหมายของวทยาศาตร (Science)

- Encyclopedia Britanica : การเรยนรอยางมล าดบขนของปรากฏการณธรรมชาตและความสมพนธระหวางปรากฏการณนน

- พจนานกรมฉบบราชบณฑตยสถาน พ.ศ. 2525 : ความรทไดโดยการสงเกต และคนควาจากการประจกษทางธรรมชาตแลวจดเขาเปนระเบยบ

- James B Conant : ขนตอนของความสมพนธของความคดรวบยอดและแบบแผนทางความคด ซงพฒนามาจากผลของการสงเกตและการทดลองทเปนระบบ

- Duane Roller : ความพยายามของมนษยทจะอธบายปรากฏการณตางๆตามธรรมชาต - Willard Jacobson : การส ารวจและแปลความหมายของเกตการณในสงแวดลอมทาง

ธรรมชาต และในรางกายเราเอง

วทยาศาสตร หมายถง ศาสตรหรอวชาทวาดวยการศกษาความจรงซงเกดจากปรากฏการณธรรมชาตจาก

การสงเกต จดบนทก จ าแนกความจรง แลวใชกระบวนการและวธการทางวทยาศาสตรทเปนกระบวนการคดและการกระท า เพอสรปเปนเกณฑ ทฤษฏตางๆขนและพสจนความจรงเหลานนได เจตคตทางวทยาศาสตร

ความสนใจใฝร ความมงมนอดทนรอบคอบ ความรบผดชอบ ความซอสตย ประหยด และรวมแสดงความคดเหนและยอมรบฟงความคดเหนของผอน ความมเหตผล การท างานรวมผอนไดอยางสรางสรรค


16

ประเภทของวทยาศาสตร วทยาศาสตรสามารถแบงออกได 2 ประเภท ไดแก

1. วทยาศาสตรชวภาพ เปนวชาทสนใจศกษาเกยวกบสงมชวตทงปวง ไดแก พชและสตว เปนตน

2. วทยาศาสตรกายภาพ เปนวชาทสนใจศกษาเกยวกบสงทไมมชวต ไดแก หน แร ซงไดแกเรองทเกยวกบ แขนงวชา เคม ฟสกส

1.1.2 ประเภทความรทางวทยาศาสตร จ าแนกได 6 ประเภท ดงน

1. ขอเทจจรง (Fact) ความรจากการสงเกตธรรมชาต โดยจะตองเปนจรง และตรวจสอบได o น าไหลจากทสงลงสทต า o แมลงม 6 ขา

2. ความคดรวบยอด (Concept) ความคดความเขาใจทเกยวกบสงของหรอเหตการณใดๆไดอยางลกซง จนเกดความรแจง ซง

ของแตละบคคลกไมเหมอนกน บางคนมความคดตอสงนนในวงแคบ บางคนกกวางกวา เชน ความรในเรองการท านาคนทเคยท านามากอนยอมรดกวาคนทไมเคยท า ตวอยางเชน o ดาวฤกดคอดาวทมแสงในตนเอง o อะตอมมนวตรอน โปรตรอน และ และอเลกตรอน o แสงเปนคลนแมเหลกไฟฟา

3. หลกการ (Principle) คอ ขอเทจจรงทผานการไตรตรองอยางเปนระบบแบบแผน ทดสอบได ไมวาใครทดลองก

ไดผลเหมอนเดม คอ ความคดรวบยอดชนดหนง ทน าเอาความคดรวบยอดหลายๆอนผสานเขาดวยกน

หลกการ


17

ความคดรวบยอด ความคดรวบยอด ขอเทจจรง ขอเทจจรง ขอเทจจรง ขอเทจจรง ขอเทจจรง

4. สมมตฐาน (Hypothesis) เปนการคาดคะเนค าตอบของปญหาทอาจจะเปนไปได ขนอยกบประสบการณและความร

ของผต งสมตฐาน และจะเปนทยอมรบไดหรอไม กตองท าการทดลองสมมตฐานวาเปนจรง 5. ทฤษฎ (Theory)

เปนขอความทใชอธบายหลกการ กฎ หรอ ท านายปรากฏการณตางๆ เปนขอมลทเปนจรงเสมอ มกฎ มหลกการ ท านายผลได o ทฤษฎของเซลล (Cell Theory): สงมชวตทงมวลตองประกอบดวยเซลลละผลตผลของ

เซลล o ทฤษฎควนคตม (Quantum Theory) : อเลกตรอนในอะตอมจะมการเรยนตวเปนระดบ

พลงงานตางๆกน o ทฤษฎผาเหลา (Mutation Theory): การผาเหลาเกดจากการเปลยนแปลงทางกรรมพนธ

อยางกะทนหน ลกษณะการเปลยนแปลงนสามารถถายทอดไปสลกหลานได และถาลกษณะใหมนอยไดในสงแวดลอมนนๆได กจะสามารถมชวตสบตอไปได

6. กฎ (Law) เนนความสมพนธระหวางเหตและผล มความเปนปรนย (ขอเทจจรงสรปเปนผล) ทดสอบ

ไดผลตรงกน หากมการทดลองทมลกษณะแยงกบกฏเดม กฎนนกจะยกเลกไป o กฎการคงตวของโมเมนตม (Law of Conservation of Momentum) : ถาไมมแรงภายนอก

ไปกระท าตอวตถ โมเมนตมของวตถจะมคาคงททงขนาดและทศทาง o กฎการใชและไมใช (Law of Used and Disused) ของลามารค : ถาอวยวะใดหรอ

โครงสรางใดทไมคอยไดใชงาน หรอไมเปนประโยชนตอวตส อาจคอยๆลบและหายไปในทสด

1.1.3 กระบวนการทางวทยาศาสตร

คอ วธการและขนตอนทใชด าเนนการคนควาหาความรทางวทยาศาสตร กระบวนการทางวทยาศาสตรแบงออกเปน 3 ประเภท คอ


18

1) วธการทางวทยาศาสตร 2) ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร 3) จตวทยาศาสตร

วธการทางวทยาศาสตร

หมายถง การคดและการกระท าอยางเปนระบบแบบแผนในการคนหาความจรง จากปรากฏการณตางๆทอยรอบตว

วธการทางวทยาศาสตร มหลกการใหญ ๆ 6 ขอ ดงน 1. การสงเกต (Observation)

วทยาศาสตรเรมตนจากการสงเกตโดยประสาทสมผสส ารวจสงทอยรอบ ๆ ตวเรา 2. การตงปญหา (Problem)

เพอระบปญหา คอการระบปญหา หรอสงทตองการศกษา และก าหนด ขอบเขตของปญหา

3. การตงสมมตฐาน (Hypothetical) คอการคดค าตอบทคาดหวงวาควรจะเปน หรอการคาดเดาค าตอบ ทจะไดรบ

4. การรวบรวมขอมล (Accumulation of Data) คอการรวบรวมขอมล การวเคราะหขอมลเพอตรวจสอบ สมมตฐานทตงไววาถกหรอ

ผด โดยมหลกฐานยนยน อาจท าไดโดยการสงเกต หรอการทดลอง 5. การทดสอบสมมตฐาน (Testing of Hypothesis)

ทดสอบความถกผดของสมมตฐาน โดยการทดลองแตละอยางไมมกฎตายตววาตองท าอยางไร เทคนคและการออกแบบการทดลองเพอทดสอบสมมตฐานจงเปนความสามารถเฉพาะตวของนกวทยาศาสตร

6. การสรปผล (Conclusion) คอการสรปวาจะปฏเสธ หรอยอมรบสมมตฐาน ตามหลกเหตและผล เพอใหได

ค าตอบของปญหา

กฎหลกการ ปญหาใหม

ทฤษฎ


19

ขนตความหมายและสรปผล

ขนทดสอบสมมตฐาน

ขนรวบรวมขอมล

ขนตงสมมตฐาน

ขนตงปญหา

ขนสงเกต

ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร หมายถงความช านาญและความสามารถในการใชการคด และกระบวนการคดเพอคนหา

ความร รวมทงการแกปญหาตาง ๆ ภาพท 1 ขนตอนของกระบวนการทางวทยาศาสตร

ขนท 1 การก าหนดปญหา


20

การวจยทด ควรจะเรมตนดวยปญหา หรอค าถามเสมอ เพราะการก าหนดค าถามของการวจย เปนจดเรมตนในการวางแผนการวจย ในขนตอ ๆ ไป

ขนท 2 การตงสมมตฐาน เปนการคาดการณ หรอท านายความสมพนธ ระหวางตวแปร ตงแต 2 ตวขนไป หรอ

อกนยหนง เปนการคาดการณ ถงค าตอบทเปนไปได ของปญหาการวจย ทไดก าหนดไว

ขนท 3 การพสจนสมมตฐาน โดยการไปเกบรวบรวมขอมล ดวยรปแบบการวจย (design) และระเบยบวธวจย

(methodology) ทเหมาะสม จากนนจงน าขอมลทรวบรวมได มาวเคราะหโดยใชเทคนคทางสถตทเหมาะสม

ขนท 4 การสรปผล

ถาขอสรปนน สอดคลองกบสมมตฐานทตงไว กไดสมมตฐานใหม แตถาขดแยงกน กอาจจ าเปน

ตองเปลยนสมมตฐานทตงไวเดม 1.1.4 ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร (Scientific process skills)

หมายถง ความช านาญในการคนควาวธเพอหาค าตอบทางวทยาศาสตร ประกอบดวยทกษะพนฐาน 8 ทกษะ ทกษะบรณาการ 5 ทกษะ คอ

1. ทกษะพนฐาน ประกอบดวย 8 ทกษะ 1.1 ทกษะการสงเกต (Observation) ม 4 รปแบบ

1. ใชประสาททสมผส ทง 5 ตา ห จมก ลน และผวกาย 2. สงเกตเชงปรมาณ 3. สงเกตเชงเปรยบเทยบ 4. สงเกตการเปลยนแปลง

*โดยไมตองลงความคดเหนของผสงเกต* ขอควรค านง

1. ขอบกพรองและขอจ ากดของระบบประสาทสมผส 2. การขยายขอบเขตการสงเกต เพอลดความคลาดเคลอน - ใชเครองมอ


21

- ใชหลายคน - สงเกตซ าๆ

1.2 ทกษะการวด (Measurement) ตองมเครองมอวดเพอใหไดผลเปนตวเลข โดยมหนวยก ากบตวเลข ขอควรค านง

1. อปกรณการวดตองมคณภาพ 2. รปรางสงทมาวดตองมความแนนอน 3. เทคนคการวดเหมาะสม

1.3 ทกษะการค านวณ (Calculation) ใชความรทางคณตศาสตร ไดแก บวก ลบ คน หาร สมการ กราฟ ฯลฯ มาใชใน

การแกปญหาในการคนควา 1.4 ทกษะการแยกประเภท (Classification)

เปนการจด แบงวตถหรอสงตางๆทตองการศกษาออกเปนหมวดหม โดยใชเกณฑการแบงในแบบตางๆ เชน สตวมกระดกสนหลงและไมมกระดกสนหลง สารเนอเดยว และสารเนอผสม เปนตน มเกณฑการจ าแนก ดงน

1. สามารถจดแยกประเภทโดยก าหนดขนมาเองได 2. สามารถบอกเกณฑการจ าแนกได 3. สามารถจดท าหมวดหมได 4. สามารถเรยงล าดบได

1.5 ทกษะการหาความสมพนธระหวางสเปสกบสเปส และสเปสกบเวลา (Space and Time Relationship)

เปนความสามารถหรอความช านาญในการหาความสมพนธระหวาง รปหนงมต สองมต และ สามมต รวมถงการระบรปทรง ขนาด ต าแหนง และทศทางการเคลอนท ของวตถในเวลาตางๆ

1.6 ทกษะการสอความหมายขอมล (Communication) เปนความสามารถในการใชภาษาพดหรอภาษาเขยนมาจดกระท าขอมล หรอการ

ท าสอ ใหผอานหรอผสนใจเขาใจความหมายไดอยางชดเจน ความสามารถในการสอความหมาย

1. บรรยายรปรางลกษณะ 2. บรรยายการเปลยนแปลง


22

3. สามารถเขยนเปนแผนผงหรอแผนท วงจร และระบบ ได 4. สามารถจดกระท าและเลอกสอได

1.7 ทกษะการลงความเหนขอมล (Inference) เปนความสามารถในการสรปขอมลทไดจากการสงเกตหรอการทดลองการจด

บนทกตางๆ วาเหตใดจงเปนเชนนน โดยมการเพมความคดเหนอยางมเหตผลทมาจากความรหรอประสบการณ

การลงความเหนของขอมลจะเชอถอไดหรอไมเกดจาก 1. ความถกตอง 2. ขอบเขตของขอมล 3. ประสบการณของผลงความเหน 4. ความสามารถในการมองเหนของผลงความเหน

1.8 ทกษะการพยากรณ (Prediction) เปนการคาดคะเนค าตอบ โดยอาศยขอมลทไดจากกระบวนการวทยาศาสตรท

ถกตองและแมนย า ในทางวทยาศาสตรใชประโยชนจากการท านายเปนอยางมาก เนองจากเราไม

สามารถทดลองไดทกเงอนไขตามตองการ ดวยเหตการณจ ากดทางขอมล หรอเหตผลบางประการ ท าใหการทดลองทท าจงมขอมลบางสวนเทานน

2. ทกษะขนบรณาการ ประกอบดวย 5 ทกษะ

2.1 ทกษะการตงสมมตฐาน (Hypothetical) เปนความสามารถในการใหค าอธบายซงเปนค าตอบลวงหนากอนทจะท าการ

ทดลอง โดยอาศยการสงเกต ความร และประสบการณเดมเปนพนฐาน 2.2 ทกษะการก าหนดนยามเชงปฏบตการ (Operation Definition)

เปนความสามารถในการก าหนดความหมายและขอบเขตของตวแปรหรอค าสงตางๆ ในสมมตฐานใหสามารถท าการทดลองไดและเปนทเขาใจตรงกน

2.3 ทกษะการก าหนดและควบคมตวแปร (Variable Control) เปนความสามารถในการก าหนดและควบคมปจจยในการทดลอง ตวแปรตนหรอตวแปรอสระ : ตวแปรทเราก าหนดใหแปนไปตามความ

ตองการของเรา และสาเหตการเกดผล ตวแปรตาม : ตวแปรทแปรเปลยนไปตามตวแปรตน หรอผลทเกดจากตวแปร

ตน


23

ตวแปรควบคม : ตวแปรทมผลกบการทดลอง ทผทดลองพยายามควบคมใหเปนคาคงท

2.4 ทกษะการทดลอง (Experiment) เปนความสามารถในการตรวจสอบสมมตฐานประกอบดวย

- การออกแบบการทดลอง - การท าการทดลอง - การบนทกการทดลอง

2.5 ทกษะการตความหมายขอมลและสรปขอมล การตความหมายขอมล

คอความสามารถในการบอกความหมายหรอบรรยายลกษณะคณสมบตของขอมลทมอยแลวลงขอสรป

การสรปขอมล

หมายถง การสรปความสมพนธของขอมลทงหมด

1


Date :

Title : โครงงานวทยาศาสตร Teacher : Jaranawit Kongkaew


24

1.2 โครงงานวทยาศาสตร

1.2.1 ความหมาย ลกษณะ และประโยชนของโครงงานวทยาศาสตร

ความหมาย คอ การศกษาเรองหนงเกยวกบวทยาศาสตรดวยตนเองโดยใชกระบวนการทาง

วทยาศาสตร เพอใหผศกษารจกการคนควา การทดลอง การเกบรวบรวมขอมล การแปลขอมล และการแนะน าขอมลอยางมทกษะ แบบแผน เปนการตรวจสอบสมมตฐาน หรอกลาวไดวา เปนงานวจยขนพนฐาน ภายใตค าแนะน าหรอขอเสนอแนะของอาจารยทปรกษาหรอผเชยวชาญนนเอง

ลกษณะ

1. เกยวของกบวทยาศาสตรและเทคโนโลย 2. ใชวธการทางวทยาศาสตร โดยอาศยทกษะทางวทยาศาสตร 3. ผเรยนคดหวขอ วางแผน ด าเนนการ สรปผล และน าเสนอเอง ทงหมด 4. เนน คดเปน ท าเปน แกปญหาเปน 5. มผทรงคณวฒใหค าแนะน าและเปนทปรกษา

ประโยชน

1. สรางจตส านกและความรบผดชอบในการศกษาหาความรดวยตนเอง รจกการท างานเปนกลม มงมนท าใหเปนผลส าเรจ

2. เปดโอกาสในการพฒนาความสามารถและแสดงความสามารถ และความคดสรางสรรค

3. เปดโอกาสใหผเรยนรไดควาในเรองทตนสนใจจะเรยนร 4. เปดโอกาสใหแสดงความสามารถพเศษ 5. ชวยสงเสรมและกระตนความสนใจในการเรยนวทยาศาสตร 6. สงเสรมเจตคตทดตอวชาวทยาศาสตร 7. ชวยใหผเรยนใชเวลาวางใหเปนประโยชน 8. รจกการประยกตใชวธการทางวทยาศาสตรและเทคโนโลยในแตละทองถน 9. พฒนาความสามารถในการเกบรวบรวมขอมล การเขยนรายงาน และการเสนอผลงาน 10. ชวยใหอาจารยกบศษยไดท างานรวมกน


25

1.2.2 ประเภทของโครงงานวทยาศาสตร 1. โครงงานวทยาศาสตรประเภททดลอง (Experimental Science Project)

ใชการออกแบบการทดลองและด าเนนการทดลอง เพอศกษาถงผลกระทบของตวแปรตนทมผลตอตวแปรตามทตองการศกษา โดยท าการควบคมตวแปรอนๆทมผลตอตวแปรทตองการศกษา

วธการเขยนโครงงานวทยาศาสตรประเภททดลอง ประกอบดวย 1. การก าหนดปญหา 2. การตงจดประสงค 3. การตงสมมตฐาน 4. การออกแบบการทดลอง 5. การด าเนนการทดลอง 6. การเกบรวบรวมขอมล 7. การวเคราะหและแปรขอมล 8. การสรปและอภปรายผล 9. การรายงานผล

ตวแปร (Variable) 1. ตวแปรอสระ (Independent Variable) : เหต 2. ตวแปรตาม (Dependent Variable) : ผล

เหต : ใสปยใหตนคะนา ผล : ตนคะนาเจรญเตบโต เหต : ใสถานไวในตเยน ผล : ไมมกลนในตเยน

3. ตวแปรควบคม (Controlled Variable)

2. โครงงานวทยาศาสตรประเภทส ารวจ (Survey Science Project)


26

เปนโครงงานทผท าโครงงานศกษา ส ารวจและรวบรวมขอมลแลวน าขอมลมาจ าแนกออกเปนหมวดหม แลวน ามาเสนอใหเหนลกษณะ หรอความสมพนธในเรองทตองการศกษาไดดขน ไมมการก าหนดตวแปรหรอควบคมตวแปร นกศกษาอาจท าโครงงานประเภทนได - จากธรรมชาต หรอ ภาคสนาม

- จากการใช Lab - จากจ าลองธรรมชาตในหอง Lab

ตวอยางเชน o การส ารวจการสรางและการใชใบงานของครโรงเรยนอาชวศกษาเอกชน o การส ารวจทกษะและพฤตกรรมของนกศกษาทสถานประกอบการตองการ o การศกษาการเจรญเตบโตของลกออด o การศกษาปรมาณของอฟลาทอกซนในถวลสงปน o การศกษาวงจรชวตของไหมทเลยงไวในหองปฏบตการ

วธการเขยนโครงงานวทยาศาสตรประเภทส ารวจ ประกอบดวย 1. การคดและเลอกหวขอเรองทจะท าโครงงานวทยาศาสตร 2. การศกษาเอกสารทเกยวของ 3. การจดท าเคาโครงยอของโครงงานวทยาศาสตร 4. การลงมอท าโครงงานวทยาศาสตร 5. การเขยนรายงานการท าโครงงานวทยาศาสตร 6. การแสดงผลงานโครงงานวทยาศาสตร

3. โครงงานวทยาศาสตรประเภทพฒนาหรอประดษฐ (Invention Science Project)

เปนการสรางอปกรณหรอเครองมอเพอประโยชนในการใชสอย โดยการประยกตหรอ น าหลกการทางวทยาศาสตรมาใชในการประดษฐโดยอาจจะเปนการประดษฐสงใหม หรอ เปนการพฒนาสงเดมทมอยใหดยงขน

ตวอยางเชน o การประดษฐหนยนตท างานบาน o การประดษฐกระสวยอดอากาศ o การประดษฐลฟทพลงงานโนมถวง o การประดษฐไมเทาอเลกทรอนกสเพอชวยคนตาบอด

วธการเขยนโครงงานวทยาศาสตรประเภทพฒนาหรอประดษฐ ประกอบดวย 1. การออกแบบชนงานสงประดษฐ 2. สรางและประกอบชนงานสงประดษฐ


27

3. ทดลองใชและหาประสทธภาพของสงประดษญ 4. รายงายผล

4. โครงงานวทยาศาสตรประเภททฤษฎ (Theoretical Science Project) เปนโครงงานทผ เรยนจะตองเสนอแนวคดใหมเพอใชอธบายสงตางๆหรอ

ปรากฏการณตางๆ โดยใชหลกการทางวทยาศาสตร แลวน าเสนอโดยมขอมลหรอทฤษฎมาสนบสนนอางอง ซงอาจเปนเรองใหมทยงไมมผใดคดมากอน หรอ อาจจะเปนความคดใหมทแยงกบแนวคดเดมกได การน าเสนอ อาจจะอยในรปค าอธบาย สตร หรอ ทฤษฎ

การวจยประเภทนมกเปนวทยาศาสตรบรสทธ หรอ โครงงานทางคณตศาสตร มากกวาเปนโครงการวชาชพ

ตวอยางเชน o การอธบายอวกาศแนวใหม o ทฤษฎของจ านวนเฉพาะ

1.2.3 ขนตอนการท าโครงงานวทยาศาสตร โครงงานวทยาศาสตรประกอบดวยขนตอนทส าคญ ดงตอไปน

ขนท 1 การคดและเลอกชอเรอง หรอ ปญหาทจะศกษา

กลมของผเรยน ตองระดมสมองระดมความคด ชวยกนเลอกหวขอเรองของโครงงาน จะตองมความชดเจน ปญหา สมมตฐาน และตวแปรตองบงชดวาจะศกษาอะไร ตวตวแปรอะไรบาง ตองชวยกนวางแผนและด าเนนการอยางรดกม

ขนตอนยอย 1.1 เฝาสงเกต 1.2 รวบรวมขอมล 1.3 ตงชอเรอง 1.4 วตถประสงค

ขนท 2 การวางแผนในการท าโครงงาน


28

เปนการวางแผนการด าเนนงานทตองการศกษา เชน การออกแบบการทดลอง วธการด าเนนการรวบรวมขอมล การระบตวแปร ตลอดจนวสดอปกรณทตองใช

ขนตอนยอย 2.1 เลอกตวแปร 2.2 ตงสมมตฐาน 2.3 ออกแบบการทดลอง 2.4 จดหาวสดอปกรณ

ขนท 3 การลงมอท าโครงงาน เปนการปฏบตตามแผนงานทวางไวในขนตอนท 2 ขนอยกบประเภทของโครงงาน

แลวด าเนนการวเคราะหขอมลและสรปผลของการศกษาการปฏบตการทดลอง ขนตอนยอย

3.1 ท าการทดลอง 3.2 บนทกขอสงเกต 3.3 รวบรวมผลลพธ 3.4 เขยนบทสรป

ขนท 4 การเขยนรายงาน เปนการน าเสนอผลงานการศกษาในการท าโครงงาน

สวนประกอบของรายงานควรประกอบดวยเนอหาอย 3 สวน 1. สวนบทน า 2. สวนเนอหา 3. สวนอางอง

โครงงานวทยาศาสตรประกอบดวยหวขอดงตอไปน 1. ชอโครงงาน 2. ชอผท าโครงงาน 3. อาจารยทปรกษา/ อาจารยทปรกษาพเศษ 4. ชอโรงเรยน 5. บทคดยอ 6. กตตกรรมประกาศ 7. สารบญตาราง


29

8. สารบญรปภาพ 9. บทท 1 บทน า 10. บทท 2 เอกสารทเกยวของ 11. บทท 3 อปกรณและวธการทดลอง 12. บทท 4 ผลการทดลอง 13. บทท 5 อภปรายผลการทดลอง 14. สรปผลการทดลอง 15. ภาคผนวก 16. บรรณานกรม

ขนท 5 การแสดงผลงาน การจดแสดงโครงงานวทยาศาสตรเปนการแสดงผลงานการคานควาทส าเรจของ

กลม ซงอาจจะอยในรปแบบนทรรศการ การสาธตแสดงการประกอบรายงานปากเปลา เปนตน แตสงทท าใหมคนสนใจมากกวาการอานรายงาน มกจะอยในรปแบบของแผงโครงงาน โดยขนาดมาตรฐานอยท 60 x 120 cm ดงภาพ

นยมใชการจดวาง (Lay out) แบบ 3 สวน คอ ซายสด เปนสวนทเขยนปญหาและสมมตฐาน ตลอดจนค าอธบายวธการทใชศกษา ตรงกลางใชแสดงขอมลตางๆ ทไดจากการศกษาอาจจะเปนตาราง แผนภม ภาพประกอบ และแผงดานขวาเปนการสรปผลการศกษาทดลอง ชอผท าโครงงาน โรงเรยน/วทยาลย อาจารยทปรกษา และอนๆ

การท าแผงโครงงานเพอน าเสนอผลงานวทยาศาสตรทดตองมความชดเจน เขาใจงาย มเนอหาถกตอง องคประกอบครบถวน มความเปนระเบยบ ดงดดความสนใจ และมความแปลกใหมท าใหเหนคณคาและประโยชนของโครงงานนนๆ


ชอโครงงาน 120 cm

60 cm

60 cm


30

Subject : ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตรและระบบนเวศ

Date :

Title : ระบบนเวศ Teacher : Jaranawit Kongkaew

1.3 ระบบนเวศ

1.3.1 ความหมายของระบบนเวศ (Ecosystem)

ระบบนเวศ (Ecosystem) เปนความสมพนธของสงมชวต (Organism) กบสงแวดลอม (Environment) หรอบรเวณใดก

ตามถามความเกยวขอระหวางสงมชวตและสงไมมชวตแลวจะท าใหเกดการถายเทพลงงานและสารอาหารในบรเวณนน

กลมสงมชวต (Community)

หมายถงบรรดาสงมชวตหลายๆชนดทมากกวาหนงชนดขนไปมาอาศยอยรวมกน สมาชกแตละหนวยมความสมพนธกนโดยตรง หรอโดยทางออมและตางกมความส าคญตอกลมสงมชวต แหลงทอยอาศย (Habitat)

หมายถงบรเวณหรอสถานททกลมสงมชวตอาศยอย

ระบบนเวศมขอบเขตเลกหรอใหญกได แตรวมทงหมดจะเปนระบบนเวศโลก หรอโลกของสงมชวต (Biosphere) ซงเปนบรเวณทหอหมโลกอย

ประเภทของระบบนเวศ ม 2 ประเภท ดงน

1. ระบบนเวศตามธรรมชาตหรอระบบนเวศเปด (Open ecosystem) เปนระบบนเวศทมการถายเทพลงงานจากสารอาหารระหวางระบบนเวศ ระบบนเวศแบบนพบเหนไดโดยทวไปตามธรรมชาต เชน การถายเทสารอาหารระวางระบบนเวศทงหญากบระบบนเวศปาไม หรอระบบนเวศแมน าทมความสมพนธกบระบบนเวศปาไม เปนตน

2. ระบบนเวศปด (Closed ecosystem)


31

เปนระบบนเวศทมเฉพาะการถายเทพลงงาน แตไมมการถายเทสารอาหารระหวางระบบนเวศ จะไมพบระบบนเวศนในธรรมชาต แตอาจจะสรางขนได เชน ตเลยงปลาทปดสนท เปนตน

1.3.2 องคประกอบของระบบนเวศ

ประกอบดวย 2 สวน ทส าคญ ไดแก 1. องคประกอบทไมมชวต (abiotic component) ประกอบดวย

1.1 อนนทรยสาร ไดแก แรธาตตางๆ 1.2 อนทรยสาร ไดแก สารอาหารตางๆ 1.3 สภาพแวดลอมทางกายภาพ ไดแก แสง อณหภม ความเปนกรด ตาง ความชน

2. องคประกอบทมชวต (biotic component) 2.1 ผผลต (producer) 2.2 ผบรโภค (consumer) แบงเปน กนพช (herbivore) กนสตว (carnivore) กนทงพชทงสตว (omnivore) กนซากสตวเปนอาหาร (scavenger) 2.3 ผยอยสลาย(decomposer)

การถายเทพลงงานในรปอาหารของสงมชวต ในระบบนเวศ แบงเปน 2 แบบ 1. หวงโซอาหาร (Food chain) คอกระบวนการถายเทพลงงานในรปแบบของอาหารโดยการกน

กนเปนทอดๆ โดยใชลกศรแทนสญลกษณ หวลกศรจะชไปทางผบรโภค 2. สายใยอาหาร (Food Web) คอกระบวนการถายเทพลงงานระหวางสงมชวตในรปแบบของ

อาหารทซบซอนกนหลายๆชดตอเนองกนหลายทศทาง เพราะวาสมชวตแตละอยางสามารถกนอาหารไดหลายชนดหลายทศทาง

ประสทธภาพในการถายเทพลงงานของหวงโซอาหาร ประสทธภาพในการถายเทพลงงาน ในสงมชวตคอนขางต า พลงงานสวนใหญจะสะสมอย

ในพชสเขยว ในสตวกนพชจะไดพลงงานจากการกนพชทพชสะสมไดเพยง 10% ของพลงงานอาหารจากพชและสตวทกตวทกนในหวงโซอาหารจะไดพลงงานสะสมไวเพยง 10% เทานน สวนใหญ


32

พลงงานจะสญเสยหรอถกใชในระบบหายใจ การถายเทพลงงานในลกษณะนเรยกวา “กฎ 10 %” (Ten Percent Law)

ผผลต ผบรโภคอนดบ 1 ผบรโภคอนดบ 2 ผบรโภคอนดบ 3 1000g 100 g 10 g 1g

1.3.3 ความสมพนธระหวางสงมชวตในระบบนเวศ

สงมชวตตางๆในระบบนเวศจะมความสมพนธกนหลายรปแบบ และเพอใหงายตอการเขาใจจงมการใชเครองหมายเพอแทนความสมพนธระหวางสงมชวตดวยกน คอ

+ หมายถง การไดประโยชนจากอกฝายหนง - หมายถง การเสยประโยชนใหกบอกฝายหนง 0 หมายถง การไมไดประโยชนหรอเสยประโยชนจากอกฝายหนง

1. ภาวะลาเหยอ (Predation) เปนความสมพนธระหวาง ผลา(+) และผถกลา(-) เชน o แมวลาหน o กบกนแมลง o เสอลากวาง

2. ภาวะไดประโยชนรวมกน (Protocooperation) เปนความสมพนธระหวาง สงมชวต 2 ชนดทอยรวมกนแลวไดประโยชนรวมกน (+,

+) และแยกจากกนได เชน o นกเอยงบนหลงควาย o มดกบเพลย o ดอกไมกบแมลง

3. ภาวะตองพงพา (Mutualism) เปนความสมพนธระหวาง สงมชวต 2 ชนดทอยรวมกนแลวไดประโยชนรวมกน(+,

+) เมอแยกจากกนไมสามารถด ารงชวตอยได เชน o ไลเคนสทประกอบดวย รา และ สาหราย ราใหความชนกบสาหราย สาหราย

สงเคราะหอาหารแลวราไดกนดวย o โปรโตซวในล าไสปลวก ปลวกยอยไมไมไดตองอาศยโปรโตซวชวยยอยไม

และโปรโตซวดดซมอาหารจากปลวก 4. ภาวะมการเกอกล หรอ ภาวะองอาศย (Commensalism)


33

เปนการอยรวมกนของสงมชวตทฝายหนงไดประโยชนอกฝายหนงไมไดประโยชนและไมเสยประโยชย (+, 0) เชน

o กลวยไมบนตนไมใหญ o แมลงปกแขงในรงปลวก o นกท ารงบนตนไม

5. ภาวะปรสต (Parasitism) เปนการอยรวมกนของสงมชวตทฝายหนงไดประโยชนอกฝายหนงเสยประโยชน

หรอ อยในรปแบบ ผอาศยไดรบประโยชน สวนผถกอาศยเสยประโยชน(+ , -) เชน o หมดในสนข o พยาธในล าไสคน

6. ภาวะมการยอยสลาย (Saprophytism) เปนการด ารงชวต ของพวก เหด รา แบคทเรย กบ ซากสงมชวต โดยการทพวก เหด

รา แบคทเรยจะอยอาศยในซากแลวหลงเอนไซมออกมายอยซากเหลานน แลวจงดดซมเขาสเซลล เปนการหมนเวยนของสารในระบบนเวศโดยผยอยสลาย (+, 0)

7. ภาวะมการแขงขน (Competition) เปนความสมพนธของสงมชตชนดเดยวกนหรอตางชนดกน ทมความตองการใน

ปจจยอยางหนงรวมกน และปจจยนนมจ ากด โดยตางฝายตางเสยประโยชนดวยกนทงค (-, -) เชน

o สตวแยงอาหารกนกน o ตนไมแขงกนรบแสงแดดเพอใหตนสง

8. ภาวะเปนกลาง (Neutralism) เปนการด ารงชพของสงมชวต 2 ฝายทไมมอะไรเกยวของกน ตางคนตางอย ไมมใคร

ไดหรอเสยประโยชน เชน ตนไมกบจระเข กระตายกบนกฮกอยรวมกนในปา

9. ภาวะตอตาน แบงเปน 9.1 ภาวะมการหลงสารยบย งการเจรญ (Antibiosis)

เปนความสมพนธทสงมชวตชนดหนงหลงสารออกมาแลวมผลตอความเจรญของอกสงมชวตหนง (0,-) เชน

o ราเพนซลเลยม หลงสารปฏชวนะออกมามปลตอการเจรญเตบโตของแบคทเรย โดยราเพนซลเลยมไมไดรบหรอเสยประโยชน

9.2 ภาวะหยดการเจรญแบบไมมการหลงสารยบย ง (Amensalism)


34

เปนความสมพนธทสงมชวตชนดหนงทมมผลตอความเจรญของอกสงมชวตหนง แตไมไดหลงสารยบย งออกมา (0,-) เชน

o ตนไมใหญบงแสงแดดตนไมเลก ท าใหตนไมเลกไมเจรญ และตนไมใหญกไมไดรบหรอเสยประโยชนแตอยางใด

หวงโซอาหารและสายใยอาหาร หวงโซอาหาร หมายถง ความสมพนธของสงมชวตในเรองของการกนตอกนเปนทอด ๆ

จากผผลตสผบรโภค ท าใหการถายทอดพลงงานในอาหารตอเนองเปนล าดบจากการกนตอกน

สายใยอาหาร ในระบบนเวศหนง ๆ จะมสงมชวตหลากหลายชนดอาศยอยรวมกนเปนกลมของสงมชวตและมความสมพนธซงกนและกน ทส าคญคอการเปนการท าใหมการถายทอดพลงงานในโมเลกลของอาหารตอเนองเปนล าดบจากพช ซงเปนผผลต (Producer) สผบรโภค (Herbivore) ผบรโภคสตว (Carnivore) กลมผบรโภคทงพชและสตว (Omnivore) และผยอยสลายอนทรยสาร (Decomposer) ตามล าดบในหวงโซอาหาร (Food Chain) ในระบบนเวศธรรมชาตระบบหนง ๆ จะมหวงโซอาหารสมพนธกนอยางซบซอนหลายหวงโซ เปนสายใยอาหาร (Food Web)

สปชส คอ เปนเหยอกบผลาเหยอ (Prey Predator Interaction) ซงเปนความสมพนธทมฝายหนงไดประโยชนและอกฝายหนงเสยประโยชน สวนไลเคนสเปนสงมชวต 2 ชนด คอ รากบสาหรายสเขยว การอยรวมกนนทงสาหรายและราตางไดรบประโยชน กลาวคอ สาหรายสรางอาหารเองไดแตตองอาศยความชนจากรา รากไดอาศยอาหารทสาหรายสรางขนและใหความชนแกสาหราย ความสมพนธระหวางสงมชวต 2 ชนดทอาศยอยรวมกนชวคราวหรอตลอดไป และตางฝายตางไดประโยชน เรยกวา ภาวะทพงพากน (Mutualism) แบคทเรย พวกไรโซเบยม (Rhizobium) ทอาศยอยทปมรากพชตระกลถว โดยแบคทเรยจบไนโตรเจนในอากาศ แลวเปลยนเปนสารประกอบไนเตรตทพชน าไปใช สวนแบคทเรยกไดพลงงานจากการสลายสารอาหารทมอยในรากพช นอกจากนความสมพนธระหวางซแอนโมนกบปเสสวน มดด ากบเพลยกเปนความสมพนธแบบพงพาฝายหนงไดรบ เพออาศยความชนและแรธาตบางอยางจากเปลอกตนไมเทานน โดยตนไมใหญไมเสยประโยชนเรยกความสมพนธเชนนวา ภาวะอางอง (Commensalism) ฝายหนงไดรบประโยชนและอกฝายหนงเสยประโยชน คอความสมพนธทเรยกวา ภาวะปรสต (Parasitism) เชน เหบทอาศยทผวหนงของสนข สนขเปนผถกอาศย (Host) ถกเหบสนขดดเลอดจงเปนฝายเสยประโยชน สวนเหบซงเปนปรสต (Parasite) ไดรบประโยชนคอไดอาหารจากเลอดของสนขภายในรางกายของสงมชวตตาง ๆ ยงเปนทอาศยของปรสตหลายชนด เชน พยาธใบไมในตบ พยาธไสเดอน พยาธตวตดในทางเดนอาหาร เปนตน


35

กลมสงมชวตทเปนผยอยสลายอนทรยสาร ไดแก แบคทเรย เหด ราจะสรางสารออกมายอยสลายซากสงมชวตบางสวนของสารทยอยแลว จะถกดดกลบไปใชในการด ารงชวตดวยกระบวนการดงกลาว ท าใหซากสงมชวตเนาเปอยยอยสลายเปนอนทรยสารกลบคนสสงแวดลอม ความสมพนธแบบนเรยกวา ภาวะมการยอยสลาย (Saprophytism)

1.3.4 ความสมพนธในระบบนเวศ

คอความสมพนธระหวางสงมชวตกบสงแวดลอมทางกายภาพ (Physical) ไดแก แสง อณหภม ความชน กระแสลม กระแสน า ความกดดน ความเปนกรดเปนดาง แรธาต เปนตน

1. แสง - ท าใหเกดการสงเคราะหแสงของพช - ท าใหเกดการบานหรอหบของใบ - ท าใหเกดขอจ ากดในฤดผสมพนธ - เปนตวก าหนดเวลาหากนของสตวการเปลยนสของล าตวสตวบางชนดเพอใหเขา

กบสงแวดลอม - การเรองแสงของพชหรอสตวบางชนด

2. อณหภม - ท าใหเกดการเปลยนแปลงทางพฤตกรรมของสตว เชนการจ าศล - การเปลยนแปลงทางกายภาพของสตว ทสตวเมองหนาวจะมขนหนาและปกปย - การอพยพถนฐานของสตว - การละลายของกาซในน า

3. แรธาต ไดแกแรธาตตางๆทจ าเปนตอการด ารงชวต ไดแก ออกซเจน ไนโตรเจน คารบอน

ฟอสฟอรส โพแทสเซยม และแรธาตอนๆ สงมชวตแตละอยางกตองการแรธาตทตางกน ในระบบนเวศแตละแหงจะมการหมนเวยนการถายเทแรธาตและสารตางๆจาก

ภายนอกเขาสสงมชวตและจากสงมชวตคนสธรรมชาตเปนวฏจกร 4. น าหรอความชน

- น าเปนองคประกอบส าคญของทกเซลล - ท าใหเกดการยอยอาหารและเกดฏกรยาตางๆของรางกาย - การด ารงชพและการแพรกระจายของสงมชวต - ความอดมสมบรณของปาและสตวปา

5. ดน - เปนทอยอาศย เปนแหลงอาหาร และเปนแหลงสบพนธ


36

- ความอดมสมบรณของดน ท าใหปรมาณสงมชวตแตกตางกน

6. ความกดดน - ท าใหคนทอาศยบนภเขาสงมปอดใหญกวาปกต เพอรบปรมาณ O2 มากกวาคนทอย

ตนเขา - สงมชวตน าลกทนตอความกดดนของใตน าลก

7. ความเคม - ปลาน าเคมมอวยวะตางจากปลาน าจด

8. ความเปนกรด – ดาง - ดนเปนกรดหรอเบสมากเกนไป พชจะไมสมารถเตบโตได - แบคทเรยบางชนดเตบโตไดดในบรเวณทม pH ต ามากๆ

1.3.5 ประเภทของระบบนเวศ

1. ระบบนเวศในน าจด (Fresh water ecosystem) แบงเปน 2 ประเภท คอ 1.1 น านง (Lentic or Standing water) ไดแก บอน า สระน า 1.2 น าไหล (Lotic or Running water) ไดแก แมน า ล าธาร ล าคลอง ซงมโครงสรางส าหรบ

เกาะหรอดดตดกบพนผวอยางมนคง สามารถสกดเมองเหนยวใชยดเกาะ เชน หอยมรปรางเพรยว เพอลดความตานทานของกระแสน า มรปรางแบนราบไปกบพนทผวทเกาะชอบวายทวนน าอยเสมอ เกาะตดกบพนผวหรอซกซอนตวตามวตถใตน า

ระบบนเวศน าจด

เปนแหลงอาศยของสตวน าและพชน า เปนแหลงอาหารทส าคญของมนษยและสตวตาง ๆ เปนแหลงทใหน าในการอปโภค บรโภค และท าการเกษตร ตวอยางสงมชวตในแหลงน าจด พช เชน จอก สาหราย แหน เปนตน สตว เชน หอย ปลาตาง ๆ กง เปนตน

ปจจยทมผลตอการด ารงชพ

• ปจจยตาง ๆ ตามธรรมชาต ไดแก แสง อณหภม ปรมาณ O2 , CO2 ปรมาณแรธาต ความขนในของนา • ปจจยทางชวภาพ ไดแก ชนดและปรมาณของสงมชวตแตละชนด

• ปจจยทเกดจากการกระท าของมนษย ไดแก การใชยาฆาแมลง ซงเมอชะลางลงสแหลงน าจะไปท าลาย สงมชวตในน า น าบางชนดท าใหมผลกระทบตอการถายทอดพลงงานและสมดลทาง


37

ธรรมชาตในแหลงน า สงมชวตในแหลงน า

- ผผลต ไดแก พชตาง ๆ ในแหลงน าทเปนพวกแพลงตอน (Plankton) สาหรายตาง ๆ เฟรน และพชดอก

- ผบรโภค ไดแก พวกแพลงตอนสตว แมลงตาง ๆ และสตวพวกกนซากอนทรย - ผยอยสลาย มทงพวกแบคทเรย เหด รา

2. ระบบนเวศในน าเคมหรอทะเล (Ocean ecosystem)

- เปนแหลงทรพยากรธรรมชาตทใหญทสด - สงมชวตในทะเล ไดแก แพลงกตอน มทงแพลงกตอนพชและสตว เชน ไดอะตอม กง

เคย ตวออนของเพรยงหน และยงมพวกสาหราย เชน สาหรายสเขยว สาหรายสเขยวแกมน าเงน สงมชวตหนาดนพบอยทวไป เชน ฟองน า ปะการง เพรยงหน หอยนางรม ดอกไมทะเล ปลงทะเล ดาวทะเล หอยแครง พลบพลงทะเล

ระบบนเวศในทะเล ม 3 ชมนม - ชมชนหาดทราย เปนบรเวณทไมเหมาะกบการอาศยของสงมชวตในทะเลทวไป เพราะม

สภาพแวดลอมทรนแรง - ชมชนหาดหน เปนบรเวณทประกอบไปดวยหนเปนสวนใหญ - ชมชนแนวปะการง ประกอบดวยปะการงหลายชนด มรปรางตาง ๆ กน

3. ระบบนเวศแบบปาชายเลน - เปนแหลงอาศยของและขยายพนธสตวน าเปนตวกลางท าใหเกดความสมดลระหวางทะเลกบ

บก เปนแหลงพนธไมตาง ๆ ทมความส าคญทางเศรษฐกจหลายอยาง - เปนแหลงอาการทมความอดมสมบรณ - เปนฉากก าบงลม ปองกนการชะลางทรนแรงทเกดจากลมมรสมและเปนเสมอนก าแพงปองกน

การพงทลายของดน - รากพนธไมชวยกรองสงปฏกลตาง ๆ ในน า

ลกษณะของปาชายเลน

ปาชายเลนเกดจากการทบถมของตะกอนบรเวณปากแมน า ประกอบไปดวยทราย โคลน และดน บรเวณทตดกบปากแมน าเปนดน ดนเหนยว ถดไปเปนดนรวนและบรเวณท


38

ลกเขาไปจะมทรายมากขน นอกจากน บรเวณตาง ๆ ของปาชายเลนยงแตกตางในดานของความเปนกรด – เบส ความเคม รวมทงความสมบรณของดน ซงวดไดจากปรมาณของไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรส (P) โปแทสเซยม (K)

ลกษณะของสงมชวตในปาชายเลน

- พช ไดแก โกงกาง แสมด า โปรงขาว โปรงหน รงกะแท ชะคราม ตะบน ตนเปดทะเล ตาตมทะเล ปรงทะเล เทยนทะเล ชล ล าพ ล าแพน ถวขาว ผกเบยทะเล

- สตวทอยตามหนาดนตามชายเลน ไดแก ปลาตน ปเสฉวน ปแสม ทากทะเล หอยขนก ปกามดาบ

- สตวในดน ไดแก ไสเดอนทะเล หอยฝาเดยว

4. ระบบนเวศบนบก (Terrestial ecosystem) • แหลงรวมพนธไมและสตวปาตาง ๆ ชวยก าบงลมพาย • แหลงตนน าล าธาร ท าใหฝนตกตามฤดกาล • ชวยควบคมอณหภมบนโลก ชวยรกษาความชมชนของผวดนและอากาศ • ผลตกาซออกซเจน (O2) และใชกาซคารบอนไดออกไซด (CO2) แหลงสะสมปยธรรมชาต • ลดความรนแรงของน าปาและการพงทลายของหนาดนทเกดจากกระแสน าไหลบา ลกษณะของปาไมและสงคมสงมชวตในปาของประเทศไทย เชน

- ปาพร (Freshwater swamp forest) พบตามทลมในภาคใต เปนปาทมน าจดขงอยตลอดป และน ามความเปนกรด

สง ลกษณะของปาแนนทบ พนธไมสวนใหญเปนไมขนาดเลก เชน หวาย หมากแดง เปนตน

- ปาสนเขา (Coniferous Forest Biomes) เปนปาเขยวตลอดป ประกอบดวยพชพรรณพวกทมใบเรยวเลก เรยวยาวขนอยอยาง

หนาแนน มยอดปกคลมทบตลอดป ไมมการผลดใบ แสงผานลงมาถงพนดนนอย ดนเปนกรด ขาดธาตอาหาร สงมชวตทพบ เชน แมวปา หมาปา หม เมน กระรอกและนก

- ปาดบชน (Tropical Rain Forest Biomes)


39

เปนปาทมฝนตกตลอดป พชเปนพวกใบกวางไมผลดใบ ปกคลมหนา มอณหภมและความชนพอเหมาะตอการเจรญเตบโตของพช ประกอบดวยไมยนตนนานาชนด พนดนมตนไมขนกระจดกระจาย เพราะไดรบแสงไมเพยงพอ พนธไมทพบไดแก ไมยาง ไมตะเคยน บรเวณพนดนเปนพวกเฟรน หวาย ไมไผและเถาวลย


40

1


Date :

Title : ความหมาย / กระบวนการทางวทยาศาสตร Teacher : Jaranawit Kongkaew

Homework 1

ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร

1. วทยาศาสตร หมายถง อะไร 2. จงอธบายขนตอนของกระบวนการทางวทยาศาสตร 3. ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตรประกอบดวยอะไรบาง 4. ตวแปรทางวทยาศาสตรมกประเภท อะไรบาง 5. จงยกตวอยางการตงสมมตฐานมาอยางนอย 2 เรอง


41

1


Date :


Homework 2

ความหมายของระบบนเวศ

1. ระบบนเวศ หมายถงอะไร 2. ระบบนเวศมกประเภทอะไรบาง 3. องคประกอบของระบบนเวศมอะไรบาง


42



43

Subject : ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตรและระบบนเวศ

Date :


Homework 3

สายใยและหวงโซอาหาร

1. จงยกตวอยางสายใยอาหารมาอยางนอย 1 ชนด พรอมอธบาย 2. จงยกตวอยางหวงโซอาหารมาอยางนอย 1 ชนด พรอมอธบาย


44

1


Date :


Homework 4

ความสมพนธระหวางสงมชวตในระบบนเวศ

1. จงเตมสญลกษณความสมพนธระหวางสงมชวตในระบบนเวศ ในตารางใหถกตอง

ล าดบ รปแบบความสมพนธ สญลกษณ ลกษณะพเศษ

1 ภาวะการลาเหยอ + มกแขงแรงกวา -

2 ภาวะการเปนปรสต + มกตวเลกกวา -

3 ภาวะทมการเกอกล

4 ภาวะการไดประโยชนรวมกน แยกออกจากกนได

5 ภาวะทตองพงพา แยกออกจากกนไมได

6 ภาวะมการยอยสลาย 0 เปนซากสงมชวต

7 ภาวะการแกงแยง

8 ภาวะการสรางสารยงย ง 0 หลงสารทเปนอนตรายตอการ

เจรญ


45

9 ภาวะการกระทบกระเทอน

10 ภาวะการเปนกลาง

2. จงยกตวอยางความสมพนธระหวางสงมชวต ตามรปแบบความสมพนธ ขอ 1

2

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : สารและตารางธาต Date : Title : สารบญ Teacher : Jaranawit Kongkaew


หนวยท 2 สารและตารางธาต

2.1 การจ าแนกสาร 2.1.1 การจ าแนกสารออกเปนหมวดหม 2.1.2 สถานะของสาร 2.1.3 อนภาคของสาร 2.1.4 การจ าแนกประเภทของสาร 2.1.5 สารละลายทใชในชวตประจ าวน 2.1.6 การจ าแนกตวท าละลายและตวถกละลาย

2.2 ตารางธาตและคณสมบตของธาต 2.2.1 อะตอมและโครงสรางของอะตอม 2.2.2 การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม 2.2.3 สญลกษณนวเคลยร 2.2.4 ตารางธาต


46

2.2.5 คณสมบตธาต


Subject : ระบบนเวศและสสาร Date : Title : การจ าแนกสาร Teacher : Jaranawit Kongkaew

2.1 การจ าแนกสาร

2.1.1 การจ าแนกสารออกเปนหมวดหม

สสาร ( Matter ) คอ สงทมมวล ตองการทอย และสามารถสมผสได หรออาจหมายถงสงตางๆทอยรอบตว

เรา มตวตน ตองการทอย สมผสได อาจมองเหนหรอมองไมเหนกได เชน อากาศ หน เปนตน นกวทยาศาสตรเรยกสสารทรจกวา สาร สาร (Substance)

หมายถง สสารทศกษาคนควาจนทราบสมบตและองคประกอบทแนนอน ทมลกษณะเฉพาะตามชนดของสารนน เนอสารรวมกนเปนสสาร เชน ชอลคเปนสสาร เนอชอลคหรอฝ นชอลคเปนสาร


47

สมบตของสาร (Properties for substance)

หมายถง ลกษณะเฉพาะตวของสาร เชน เนอสาร ส กลน รส การน าไฟฟา การละลายน า จดเดอด จดหลอมเหลว ความเปนกรด – เบส เปนตน

นกวทยาศาสตรแบงสมบตของสารแบงไดเปน 2 อยาง คอ

1. สมบตทางกายภาพ หรอสมบตทางฟสกส (Physical properties) หมายถง สมบตของสารทสามารถสงเกตไดจากลกษณะภายนอก หรอจากการทดลอง

ทไมเกยวของกบปฏกรยาเคม เชน ลกษณะของเนอสาร สถานะ ส (color) กลน (smell) รส(taste) จดเยอกแขง(Freezing point) ความเปนกรด – เบส การละลายน า การตกตะกอน (Sedimentation) จดเดอด จดหลอมเหลว การน าไฟฟา ความแขง ความเหนยว เปนตน

2. สมบตทางเคม (Chemical properties)

หมายถง สมบตทเกยวของกบการเกดปฏกรยาเคมและองคประกอบทางเคมของสารทน าสารนนไปท าปฏกรยากบสารอนแลวไดสารใหม เชน การตดไฟ การเผาไหม (Ignition) การผกรอน การท าปฏกรยากบน า การท าปฏกรยาเคม (Chemical reaction) โดยมตวเรง การสลายตว การท าปฏกรยากบ กรด – เบส (Acid- Base) เปนตน

2.1.2 สถานะของสาร สารแบงออกเปน 3 สถานะ คอ 1. ของแขง ( solid )

หมายถงสารทมลกษณะรปรางไมเปลยนแปลง และมรปรางเฉพาะตว เนองจากอนภาคในของแขงจดเรยงชดตดกนและอดแนนอยางมระเบยบไมมการเคลอนทหรอเคลอนทไดนอยมาก ไมสามารถทะลผานไดและไมสามารถบบหรอท าใหเลกลงได เขน ไม หน เหลก ทองค า ดน ทราย พลาสตก กระดาษ เปนตน

2.ของเหลว ( liquid ) หมายถงสารทมลกษณะไหลได มรปรางตามภาชนะทบรรจ เนองจากอนภาคในของเหลวอย

หางกนมากกวาของแขง อนภาคไมยดตดกนจงสามารถเคลอนทไดในระยะใกล และมแรงดงดดซงกนและกน มปรมาตรคงท สามารถทะลผานได เชน น า แอลกอฮอล น ามนพช น ามนเบนซน เปนตน

3.แกส ( Gas )


48

หมายถงสารทลกษณะฟ งกระจายเตมภาชนะทบรรจ เนองจากอนภาคของแกสอยหางกนมาก มพลงงานในการเคลอนทอยางรวดเรวไปไดในทกทศทางตลอดเวลา จงมแรงดงดดระหวางอนภาคนอยมาก สามารถทะลผานไดงาย และบบอดใหเลกลงไดงาย เชน อากาศ แกสออกซเจน แกสหงตม เปนตน

ตารางแสดงความแตกตางของสารในสถานะตางๆ

ของแขง ของเหลว แกส

1.ไมเปลยนแปลงรปราง 1.มรปรางตามภาชนะทใส 1.มรปรางกดระจรายเตมภาชนะทบรรจ

2.อยกบท 2.ไหลได 2.ฟ งกระจายอยางรวดเรว

3.ทะลผานไดยาก 3.ทะลผานได 3.ทะลผานไดงายมาก

4.บบอดใหเลกลงไมได 4.บบอดใหเลกลงได 4.บบอดใหเลกลงไดงาย

2.1.3 อนภาคของสาร

ในป พ.ศ. 2348 ( ค.ศ. 1805 ) จอหน ดาลตน นกวทยาศาสตรชาวองกฤษไดเสนอแนวคดวา “ อนภาคทเลกทสดของสารซงไมสามารถแบงยอยใหเลกลงไดอก เรยกวา อะตอม ” และตอมานกวทยาศาสตรไดศกษาคนควาเกยวกบอะตอมและอนภาคของสารมากขนท าใหทราบวาอนภาคของสารทส าคญม 3 ชนด คอ

1. อะตอม ( Atom ) เปนอนภาคของสารทเลกทสดทอยตามล าพงไดยาก ดงนนอะตอมมกจะอยรวมกน

เปนอนภาคทใหญขน เรยกวา “ โมเลกล ” เชน อะตอมของออกซเจน ( O ) จะรวมกนเปนโมเลกลของแกสออกซเจน ( O2 ) , อะตอมของไฮโดรเจน( H ) รวมกบอะตอมของออกซเจน ( O ) เปนโมเลกลของน า ( H O2 ) เปนตน หรออะตอมอาจรวมกนเปนโครงสรางขนาดใหญเรยกวา “โครงผลกหรอผลก” เชน คารบอน ( C ) จะอยรวมกนในธรรมชาตเปนโครงผลกขนาดใหญและมความแขงแรงมากในรปของเพชรหรอแกรไฟต

2. โมเลกล ( Molecule ) หมายถงอนภาคทเลกทสดของสารทสามารถอยในธรรมชาตไดอยางอสระ

โมเลกลเกดจาก อะตอมตงแต 2 อะตอมขนไปมารวมกนในทางเคม และเขยนแทน


49

โมเลกลดวยสญลกษณของอะตอมทมารวมกนนวา สตรเคม เชน โมเลกลของน า สตรโมเลกล คอ H O2

3. ไอออน ( Ion ) หมายถงอะตอมหรอกลมของอะตอมทมประจไฟฟา ม 2 ชนด คอ ไอออน

บวก และไอออนลบ เชน H - (ไฮโดรเจนไอออน ) , Na+ ( โซเดยมไอออน ) เปนตน 2.1.4 การจ าแนกประเภทของสาร

1. การจ าแนกประเภทของสารใชสถานะเปนเกณฑ จะแบงสารออกไดเปน 3 กลม คอ 1.1 ของแขง ( solid ) 1.2 ของเหลว ( liquid ) 1.3 กาซ ( gas )ใช 2. การจ าแนกประเภทของสารใชความเปนโลหะเปนเกณฑ แบงไดเปน 3 กลม คอ 2.1 โลหะ ( metal) 2.2 อโลหะ ( non-metal ) 2.3 กงโลหะ ( metaliod ) 3. การจ าแนกประเภทของสารใชการละลายน าเปนเกณฑ แบงได 2 กลม คอ 3.1 สารทละลายน า คอสารบรสทธ 3.2 สารทไมละลายน า คอสารผสม


50

4. การจ าแนกประเภทของสารใชเนอสารเปนเกณฑ แบงออกเปน 2 กลม คอ 4.1 สารเนอเดยว ( homogeneous substance ) 4.2 สารเนอผสม ( heterogeneous substance )

สารแบงออกเปน 2 พวก คอ 1. สารเนอเดยว (Homogeneous Substance)

หมายถง สารทมลกษณะของเนอสารผสมกลมกลนกนเปนเนอเดยว และมอตราสวนของผสมเทากน ถาน าสวนใดสวนหนงของสารเนอเดยวไปทดสอบจะมสมบตเหมอนกนทกประการ เชน น ากลนและเกลอแกง เปนสารเนอเดยว เมอน าเกลอแกงใสในน าแลวคนใหละลายจะไดสารละลายน าเกลอ ซงเปนสารเนอเดยวทมอตราสวนของน าและเกลอแกงเหมอนกนทกสวน สารเนอเดยวมไดทง 3 สถานะ คอ

1.สารเนอเดยวสถานะของแขง เชน เหลก ทองค า ทองแดง สงกะส อะลมเนยม นาก ฟวส ทองเหลอง หนปน เกลอแกง น าตาลทราย เปนตน

2.สารเนอเดยวสถานะของเหลว เชน น ากลน น าเกลอ น าสมสายช น าอดลม น ามนพช เอทานอล น าเชอม น านม เปนตน

3.สารเนอเดยวสถานะแกส เชน อากาศ แกสหงตม แกสออกซเจน แกสไนโตรเจน แกสคารบอนไดออกไซด เปนตน

นกวทยาศาสตรจ าแนกสารเนอเดยวออกเปน 2 ประเภท คอ

1.สารบรสทธ ( Pure Substance ) เปนสารเนอเดยวทประกอบดวยสารเพยงอยางเดยว ไมมสารอนเจอปน

ไดแก ธาตและสารประกอบ

2.สารไมบรสทธ


51

เปนสารเนอเดยวทประกอบดวยสารบรสทธตงแต 2 ชนดขนไปดวยอตราสวนทไมแนนอน ไมมปฏกรยาเคมเกดขน สารทเกดใหมจะมสมบตไมคงทขนอยกบปรมาณของสารบรสทธทน ามาผสมกน ไดแก สารละลาย คอลลอยด

ธาต ( Element )

เปนสารบรสทธทประกอบดวยอะตอมเพยงชนดเดยว ธาตจงไมสามารถแบงยอยลงไปไดอกเนองจากอะตอมทงหมดในสารนนเปนชนดเดยวกน อะตอมของธาตบางชนดอยรวมกนเปนผลก เชน ธาตเหลก ( Fe ) ธาตทองค า ( Au ) ธาตสงกะส ( Zn ) ธาตเงน ( Ag ) เปนตน ธาตบางชนดมอะตอมอยรวมกนเปนโมเลกล เชน ธาตออกซเจน ( O2 ) ธาตไนโตรเจน (N2 ) ธาตคลอรน (Cl2 ) ธาตฟอสฟอรส (P4 )ธาตกมมะถน (S8 ) เปนตน ธาตบางชนดอะตอมจะอยอยางอสระเพยงล าพง เชน ธาตฮเลยม ( He ) ธาตนออน (Ne) และธาตอารกอน ( Ar ) ซงจดเปนธาตเฉอย สารประกอบ ( Compound )

เปนสารบรสทธทประกอบดวยอะตอมของธาตตงแต 2 ชนดขนไปมารวมกนทางเคมดวยอตราสวนทคงทเกดเปนสารชนดใหมทมสมบตแตกตางไปจากเดมอยางเดนชด เชน โซเดยม ( Na ) เปนโลหะสเงนออน-ขาวท าปฏกรยากบน า กบ คลอรน ( Cl ) เปนแกสพษสเหลอง-อมเขยว มกลนฉนวองไวตอปฏกรยา เมอน ามารวมกนทางเคม จะไดโซเดยมคลอไรด ( NaCl ) หรอเกลอแกง ซงเปนของแขงสขาว รสเคม ละลายน าไดด รบประทานได เปนตนโดยทวไปสญญลกษณทใชเขยนแทนชอสารประกอบจะอยในรปของสตรโมเลกล เชน

สารประกอบ สตรโมเลกล อตราสวนของธาตทเปนองคประกอบ

น า H2O H : O = 2 : 1

คารบอนไดออกไซด CO2 C : O = 1 : 2

โซเดยมไฮดรอกไซด NaOH Na : O : H = 1 : 1 : 1

กลโคส C6H12O6 C : H : O = 1 : 2 : 1

ตารางสารประกอบบางชนดทควรทราบ ชอสารประกอบ ชอสามญ สตรเคม


52

Carbonic acid กรดน าอดลม H2CO3 Sulfuric acid กรดก ามะถน H2SO4

Hydrochloric acid กรดเกลอ HCl Hydrogen sulfide กาซไขเนา H2S

Acetic acid กรดน าสม CH3COOH Cupper ( 2 ) sulfate จลสสะต CuSO4 Calciumcarbonate หนปน CaCO3 Caiciumcarbide ถานแกส CaC2 Sodiumchloride เกลอแกง NaCl Silicondioxide ทราย SiO2

Nitric acid กรดดนปะสว HNO3 Sodiumhydroxide โซดาไฟ NaOH

Dinitrogenmonoxide กาซหวเราะ N2O Sodiumcabonate dacahydate โซดาซกผา Na2CO3.10H2O

Magnesiumsulfateheptahydate เกลอ MgSO4.7H2O Calciumhydroxide ปนขาว Ca(OH)2

Fluoric acid กรดกดแกว HF Ethanol เอทานอล (เอทลแอลกอฮอล) C2H5OH

Methanol เมทานอล (เมทลแอลกอฮอล) CH3OH Magnesiumhydroxide ยาธาต Mg(OH)2

นกวทยาศาสตรใชสมบตทางกายภาพจ าแนกธาตออกเปน 3 กลม คอ 1.โลหะ ( Metals )

เปนธาตทมมากทสดสวนใหญมสถานะของแขงทอณหภมหอง ยกเวนปรอท มสมบตทวไป คอ น าความรอนไดด มความเหนยว น าไฟฟาไดด ผวเปนมนวาว สะทอนแสงได ตเปนแผนบางได เชน เหลก ทองค า เงน เปนตน


53

2. อโลหะ ( Nonmetals ) เปนธาตทมจ านวนมากรองลงมาจากโลหะมทงสถานะของแขง ของเหลวและแกส แตสวน

ใหญจะมสถานะแกสทอณหภมหอง มสมบตตรงกนขามกบโลหะ เชน ไฮโดรเจน ออกซเจน ไนโตรเจน คลอรนเปนตน

3. กงโลหะ (Metalloids ) อาจเรยกไดวาสารกงตวน า ( Semiconductors ) เปนธาตทมจ านวนนอยมากมสมบตของ

โลหะและอโลหะอยในธาตเดยวกน เชน พลวง สารหน ซลคอน โบรอน เปนตน

ตารางเปรยบเทยบสมบตโดยทวไปของโลหะ - อโลหะ สมบตของธาต โลหะ อโลหะ

สถานะ ของแขง มทงสามสถานะ ความเปนมนวาว เปนมนวาว ไมเปนมนวาว

ความเหนยว - เปราะ เหนยว เปราะ น าไฟฟา - ความรอน น า ไมน า ชวง mp. ถง bp. กวาง แคบ

จดเดอด จดหลอมเหลว สง ต า เคาะ กงวาน ไมกงวาน

สารเนอผสม ( Heterogeneous Substance )

หมายถง สารทมลกษณะของเนอสารคละกน ไมผสมกลมกลนเปนเนอเดยวกน สารทเปนสวนผสมแตละชนดกยงคงแสดงสมบตของสารเดม เพราะเปนการรวมกนทางกายภาพไมมการเปลยนแปลงทางเคมเกดขน เราสามารถใชตาเปลาสงเกตและจ าแนกไดวาสารเนอผสมนนประกอบดวยสารใดบาง และสามารถแยกสารเหลานนออกจากกนไดโดยวธทางกายภาพธรรมดา โดยไมท าใหสมบตเดมเปลยนแปลงไป

สารเนอผสมมไดทง 3 สถานะ เชน 1. สารเนอผสมสถานะของแขง เชน ทราย คอนกรต ดน เปนตน 2. สารเนอผสมสถานะของเหลว เชน น าคลอง น าโคลน น าจมไก เปนตน 3. สารเนอผสมสถานะแกส เชน ฝ นละอองในอากาศ เขมา ควนด าในอากาศ เปนตน


54

2.1.5 สารละลายทใชในชวตประจ าวน

สารละลาย (Solution) หมายถง สารเนอเดยวทไมบรสทธ เกดจากการรวมกนทางกายภาพของสารบรสทธตงแต 2

ชนดขนไปในอตราสวนทไมแนนอน โดยยงคงสมบตของสารเดมไว สารละลายมอนภาคขนาดเลกมากกระจายตวอยอยางสม าเสมอ มอนภาคหรอเสนผานศนยกลางนอยกวา 10-7 เซนตเมตร ไดแก น าเกลอ น าเชอม น าสมสายช สารคอลลอยด (Colloid)

เปนสารเนอเดยวทเกดจากการรวมตวกนทางกายภาพของสารตงแต 2 ชนดขนไป มลกษณะมวหรอขน ไมตกตะกอน ขนาดของอนภาคมเสนผาศนยกลางประมาณ 10 - 4 ถง 10 - 7 เซนตเมตร สามารถลอดผานกระดาษกรองได แตไมสารลอดผานกระดาษเซลโลเฟนไดเมอผานล าแสงเขาไปในคอลลอยด จะเกดการกระเจงของแสง ท าใหมองเหนล าแสงไดอยางชดเจน เรยกวาปรากฏการณทนดอลล ( Tyndall Effect ) ซงคนพบโดยนกวทยาศาสตรชาวไอรแลนด ชอ จอนห ทนดอลล เมอป พ.ศ. 2412

ปรากฏการณทนดอลลทพบเหนในชวตประจ าวน ไดแกล าแสงทเกดจากแสงอาทตยสองผานรเลกๆ หรอรอยแตกของฝาผนงบานผานฝ นละอองในอากาศล าแสงทเกดจากไฟฉาย สารคอลลอย เชน นมสด น ายางพารา แยม เจลล แปงเปยก สโปสเตอร สวนกาซ ไดแก เมฆ หมอก

สารแขวนลอย ( Suspension ) สารแขวนลอยเปนสารผสมทอนภาคของแขงมขนาดใหญกวา 10-4 เซนตเมตร แขวนลอย

อยในตวกลางทเปนของเหลว มลกษณะเปนสารเนอผสมทอนภาคไมรวมเปนเนอเดยวกน สามารถมองเหนสารผสมไดอยางชดเจน อาจแขวนลอยอยในของเหลวหรอตกตะกอนเมอตงทงไว

อนภาคของสารแขวนลอยไมสามารถผานกระดาษกรองและกระดาษเซลโลเฟนได เชน ผงถานในน าน าคลอง น าโคลน น าสมคน น าจมไก แปงมนในน า น าน ายาลดกรด ยาแกไอน าด า เปนตน

อมลชน ( Emulsion )


55

หมายถง คอลลอยดทเกดจากของเหลว 2 ชนดทไมรวมเปนเนอเดยวกน แตเมอเขยาดวยแรงทมากพออนภาคของของเหลวทง 2 จะแทรกกนอยไดเปนคอลลอยด แตเมอตงทงไวระยะหนงของเหลวทง 2 จะแยกออกจากกนเหมอนเดม การทจะท าใหอมลชนอยรวมเปนเนอเดยวกนตองเตมสารทท าหนาทเปนตวประสาน ซงเรยกวา อมลซฟายเออร ( Emulsifler ) เชนคราบน ามนในจานอาหาร เมอน าไปลางจะเกดอมลชน ซงประกอบดวยน าและน ามน แตเมอใชน ายาลางจานเปนอมลซฟายเออร กจะสามารถลางจานไดน าสลด มสาวนผสมของน ามนพชกบน าสมสายช มไขแดงเปนอมลซฟายเออรการยอยไขมนในล าไสเลก มไขมนกบเอนไซม ( น ายอย ) เปนอมลชน โดยมน าดเปนอมลซฟายเออร สารสรางอมลชน เชน ผงซกฟอก ไขแดง มสตารด ครมสลด ขนมสงขยา เปนตน

2.1.6 การจ าแนกตวท าละลายและตวถกละลาย สารละลายประกอบดวย ตวท าละลาย ( Solvent ) ตวถกละลาย ( Solute ) ซงรวมอยเปน

เดยวอาจอยในรปของแขง ของเหลวหรอแกสกได

สารละลาย ตวถกละลาย ตวท าละลาย สถานะของสารละลาย

น าเชอม น าตาล น า ของเหลว

นาก ทองค าและเงน ทองแดง ของแขง

อากาศ ออกซเจน คารบอนไดออกไซด แกส

อน ไนโตรเจน แกส

โซดา คารบอนไดออกไซด น า ของเหลว

ตารางของสารละลายตามสถานะ สถานะ ตวท าละลาย ตวถกละลาย ตวอยาง


56

กาซ กาซ กาซ กาซ

กาซ ของเหลว ของแขง

อากาศ ไอน าในอากาศ

แนพธาลนในอากาศ ของเหลว ของเหลว

ของเหลว ของเหลว


น าโซดา น ากรด น าเกลอ

ของแขง ของแขง ของแขง ของแขง


H2 ใน PT อะมลกรม ทองเหลอง

การจ าแนกตวท าละลายและตวถกละลายใชหลกเกณฑ ดงน 1. ถาสารนนมสถานะเปนของแขงและของเหลวละลายกนได - ตวท าละลาย = ของเหลว - ตวถกละลาย = ของแขง

เชน น าเกลอ ตวท าละลายคอน า ตวถกละลายคอเกลอ 2. ถาสารละลายนนมสถานะเดยวกน - สารทมปรมาณมากกวา = ตวท าละลาย - สารทมปรมาณนอยกวา = ตวถกละลาย ในสารละลายอาจจะมตวถกละลายมากกวา 1 อยางได เชน น าอดลม มน าเปนตวท าละลาย สวนตวถก

ละลายไดแก น าตาล ส สารแตงกลน และ กาซคารบอนไดออกไซด สารละลายมไดทง 3 สถานะ ขนอยกบสถานะของตวท าละลายและตวถกละลาย ไดแก 1. สถานะของแขง เกดจากตวท าละลายและตวถกละลายทเปนของแขง

สารละลาย ตวท าละลาย ตวถกละลาย

ทองรปพรรณ ทองค า ทองแดง ทองสมฤทธ ทองแดง ดบก

นาก ทองแดง ทองค า ทองเหลอง ทองแดง สงกะส


57

ฟวส บสมท ดบก, ตะกว 2. สถานะของเหลว เกดจากตวท าละลายเปนของเหลว ตวถกละลายทเปนของแขงหรอของเหลวกได

สารละลาย ตวท าละลาย ตวถกละลาย น าเชอม น า น าตาล น าเกลอ น า เกลอ

น าสมสายช น า กระอะซตก ทงเจอรไอโอดน เอทลแอลกอฮอล เกลดไอโอดน

เชลแลก เมทลแอลกอฮอล เกลดเชลแลก 3. สถานะของกาซ เกดจากตวท าละลายและตวถกละลายเปนกาซ

สารละลาย ตวท าละลาย ตวถกละลาย อากาศ กาซไนโตรเจน กาซออกซเจน

กาซคารบอนไดออกไซด และอนๆ

กาซหงตม กาซโปรเปน กาซบวเทน นอกจากนยงมสารละลายชนดอนๆ ทสามารถนกไปใชประโยชนได ดงตวอยางตอไปน สารละลาย ตวท าละลาย ตวถกละลาย ประโยชน เงนอะมลกม เงน ปรอท ใชอดฟน ทองเหลอง ทองแดง สงกะส ท าของใช ตะกวบดกร ตะกว ดบก ใชเชอม

เหลกกลาไรสนม เหลก โครเมยม, นกเกล ท าของใช นโครม นกเกล โครเมยม ท าลวดตวน า สารละลายเจอจาง หมายถง มตวท าละลายมาก ตวถกละลายนอย สารละลายเขมขน หมายถง มตวท าละลายนอย ตวถกละลายมาก สารละลายอมตว หมายถง ตวถกละลาย ไดละลายอยในตวท าละลายไประยะหนงแลวไม

สามารถละลายในตวท าละลายไดอกตอไป


Subject : ระบบนเวศและสสาร Date :


58

Title : ตารางธาตและคณสมบตของธาต Teacher : Jaranawit Kongkaew

2.2 ตารางธาตและคณสมบตของธาต 2.2.1 อะตอมและโครงสรางอะตอม อะตอม (Atom ) คออนภาคทเลกทสดของสสาร อะตอมของธาตชนดเดยวกน จะมคณสมบตทางกายภาพและ

ทางเคมเหมอนกน และแตกตางจากอะตอมของธาตอน โครงสรางอะตอม ประกอบดวยอนภาคมลฐาน 3 ชนด คอ 1. โปรตอน (Proton) มคณสมบตของไฟฟาเปน + 2. นวตรอน (Neutron) มคณสมบตของไฟฟาทง + หรอ – หรอ เปนกลาง 3. อเลกตรอน (Electron) มคณสมบตของไฟฟาเปน –

โมเลกล (Molecule) คอ กลมอะตอมทประกอบดวยตงแต 2 อะตอม อาจจะประกอบดวยอะตอมของธาตชนดเดยวกน หรอตางชนดกน

2.2.2 การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม แบบจ าลองอะตอมแสดงใหเหนวาอะตอมประกอบไปดวย 2 สวน คอ นวเคลยส (Nucleus)

ซงจะมอนภาค โปรตอน และนวตรอนอยภายใน และมอนภาคของอเลกตรอน วงอยโดยรอบในลกษณะเปนชน หรอระดบพลงงาน (Shell หรอ Energy Level)

อเลกตรอนทอยระดบพลงงานนอกสดหรอสงสดของธาตเรยกวา วาเลนซอเลกตรอน

(Valence electron) เนองจากวาเลนซอเลกตรอนเปนกลมอเลกตรอนทถกแรงดงดดจากนวเคลยสนอยทสดจงเปนอเลกตรอนทจะท าปฏกรยาเคม


59

จ านวนอเลกตรอนแตละชนจะมมากทสดไมเกน 2n2 เมอ n คอล าดบทของชน หรอระดบพลงงาน Shell K คอ n1 สามารถมจ านวนอเลกตรอน = 2(1)2 = 2 Shell L คอ n2 สามารถมจ านวนอเลกตรอน = 2(2)2 = 8 Shell M คอ n3 สามารถมจ านวนอเลกตรอน = 2(3)2 = 18 Shell N คอ n4 สามารถมจ านวนอเลกตรอน = 2(4)2 = 32 โดยในแตละระดบพลงงานจะมระดบพลงงานยอย (Sub Shell) คอ Sub Shell s (Sharp) มจ านวนอเลกตรอน 2 Sub Shell p (principal) มจ านวนอเลกตรอน 6 Sub Shell d (diffuse) มจ านวนอเลกตรอน 10 Sub Shell f (fundamental) มจ านวนอเลกตรอน 14 ดงนนระดบพลงงานหลกในแตละชนจงเปนดงน Shell K ม 2 อเลกตรอน ม 1 Sub Shell คอ s Shell L ม 8 อเลกตรอน ม 2 Sub Shell คอ s p Shell M ม 18 อเลกตรอน ม 3 Sub Shell คอ s p d Shell N ม 32 อเลกตรอน ม 4 Sub Shell คอ s p d f Shell O ม 32 อเลกตรอน ม 4 Sub Shell คอ s p d f Shell P ม 18 อเลกตรอน ม 3 Sub Shell คอ s p d Shell Q ม 8 อเลกตรอน ม 2 Sub Shell คอ s p

ตารางตวอยางการจดเรยงอเลกตรอน (Kernel Symbol) ธาต การจดเรยงอเลกตรอน (2n2) จ านวนระดบพลงงาน จ านวนวาเลนซ

อเลกตรอน K L M N O P Q

1H 1 1 1

2He 2 1 2

11Na 2 8 1 3 1

12Mg 2 8 2 4 2

19K 2 8 8 1 4 1

20Ca 2 8 8 2 4 2

37Rb 2 8 18 8 1 5 1


60

88Ra 2 8 18 32 18 8 2 7 2 พลงงานไอออไนเซชน (Ionization Energy : IE) หมายถง พลงงานทตองใชท าใหอเลกตรอนในระดบพลงงานนอกสดหลดออกจากอะตอมของธาต 2.2.3 สญลกษณนวเคลยร (Nuclear Symbol) เปนสญลกษณทเขยนขนมาเพอบอกใหทราบวาธาตนนๆ มอนภาคในอะตอมอยางละเทาไหร เชน เลขอะตอม มวลอะตอม มวลอะตอม

2311Na สญลกษณของธาต หรอ เลขอะตอม Na11

23 เลขมวล (Mass Number) คอ จ านวนมวลโปรตอนทรวมกบนวตรอน ( p = n ) เลขอะตอม (Atomic Number) คอ จ านวนโปรตอนทเทากบจ านวนอเลกตรอน หรอ เปนจ านวนทบอกใหทราบวาเปนธาตล าดบทเทาไหรในตารางธาต ไอโซโทป (Isotope) คออะตอมของธาตเดยวกน มเลขอะตอมเทากน แตเลขมวลไมเทากน หรอ อะตอมของธาตเดยวกนมจ านวนโปรตอนเทากน แตจ านวนนวตรอนไมเทากน เชน ไอโซโทปของไฮโดรเจน

H1

1 / H2

1 / H3

1 ไอออนบวก หมายถง อะตอมของธาตทเปนโลหะแลวใหอเลกตรอนไป ท าใหจ านวนอเลกตรอนทเหลอถกนวเคลยสยดเหนยวมากขน จงท าใหอะตอมมขนาดเลกลงกวาเดม

การเขยน อะตอมทมไออน + ตวอยางเชน 224

12Mg

ไอออนลบ หมายถง อะตอมของธาตทเปนอโลหะแลวไดรบอเลกตรอนมา ท าใหจ านวนอเลกตรอนมากขน ท าใหนวเคลยสยดเหนยวนอยลง จงท าใหอะตอมมขนาดใหญกวาอะตอมเดม

การเขยน อะตอมทมไออน - ตวอยางเชน 235

17Cl

2.2.4 ตารางธาต (Periodic Table) หมายถง ตารางทเรยงล าดบธาตตางๆเอาไวโดยนกวทยาศาสตรไดรวบรวมไวเปนหมและคาบตามลกษณะและคณสมบตทเหมอนกนเพอสะดวกในการศกษาคณสมบตของธาต การเขยนสญลกษณแทนชอธาตในปจจบนนกเคมตกลงกนใหใชตวอกษรตวแรกของชอธาตในภาษาองกฤษหรอภาษาละตน โดยเขยนดวยอกษรภาษาองกฤษตวพมพใหญ และถาอกษรตวแรกซ ากนกเพมตวอกษรตวถดไปตวใดตวหนงและเขยนดวยอกษรตวพมพเลก

ตารางตวอยางสญลกษของธาต


61


62


63


64


65

ปจจบนมการคนพบธาตเพมขนเรอยๆ แตเนองจากยงไมเปนทตกลงและยอมรบ จงไมไดบรรจไว ในตาราง ดงนนตารางธาตปจจบนทใชม 109 ธาต และจดแบงเปน 2 แบบ คอ 1. แบงเปนคาบ (Period) คอธาตตามแนวนอน มทงหมด 7 คาบ 2. แบงเปนหม (group) คอ ธาตตามแนวตง มทงหมด 8 หม ไดแบงดงน กลม A เรยกวา กลมธาตรพรเซนเททฟ (Representative Element) ม 8 หม คอ IA ถง VIIIA หรอ 1A ถง 8A IA (1A) มความเปนโลหะสง เรยกวา โลหะอลคาไล (Alkali Metal)

IIA (2A) มความเปนโลหะ เรยกวา โลหะอลคาไลนเอรท (Alkaline earth Metal) VIIA (7A) มความเปนอโลหะมาก เรยกวา ฮาโลเจน (Halogen) VIIIA (8A) มคณสมบตเปนกาซเฉอย หรอกาซมตระกล (Inert gas)

ธาตในหม A จะมวาเลนซอเลกตรอนเทากบตวเลขของหม


66

กลม B เรยกวา กลมธาตทรานสชน (Transition Element) อยระหวางหม 2A กบ 3A ยงมอนกรมของธาตทรานซชนอกคอ ธาตทอย 2 แถวลาง

อนกรมแลนทาไนด (Lanthanide series) คอ ธาตล าดบท 58 ถง 71 อนกรมแอคตไนด (Actinide series) คอ ธาตล าดบท 90 ถง 103

ธาตหม B มการเรยงอเลกตรอนทยงยาก แตหม B สวนใหญจะเปนของแขงและเปนโลหะ ยกเวน ปรอท (Hg) ทเปนโลหะทมสถานะเปนของเหลว คณสมบตของหมในตารางธาต หมท 1 ธาตหม IA ชอหมโลหะแอลคาไล (alkali metal) มคณสมบต ดงน

1. เปนโลหะออน สเงน ใชมดตดได 2. ท าปฏกรยากบออกซเจนในอากาศ จงตองเกบไวในน ามน 3. มเวเลนซอเลกตรอน = 1 4. ออกไซดและไฮดรอกไซดของโลหะอลคาไล ละลายน าไดสารละลาย เบสแก

Na + O2 ----> Na2O + H2O -----> NaOH + H2 5. ท าปฏกรยากบ H2O รวดเรวและรนแรงไดสารละลายเบสกบกาซ H2

Na + H2O ------------------> NaOH + H2 6. เมอเปนไอออน จะมประจบวก เชน Na+ , K+ เปนตน 7. ขนาดอะตอมใหญทสดเมอเปรยบเทยบกบธาตในคาบเดยวกน 8. E° นอยเปนตว Reduce ทด 9. เมอเปนไอออน จะมประจบวก 10. โลหะอลคาไลท าปฏกรยากบอโลหะบางชนดไดผลกเกลอสขาว ละลายน าได 11. มจดเดอดและจดหลอมเหลวต า มความหนาแนนต าเมอเทยบกบโลหะอนๆ 12. เมอเผาสารประกอบหม 1A จะใหเปลวไฟสตาง ๆ เชน

Li ไดเปลวไฟสแดง Na ไดเปลวไฟสเหลอง K ไดเปลวไฟสมวง

หมท 2 ธาตหม IIA ชอหมโลหะอลคาไลนเอรธ (alkaline earth) มคณสมบต ดงน

1. มความวองไวตอการเกดปฏกรยามาก แตนอยกวาโลหะอลคาไล


67

2. ท าปฏกรยากบน าไดสารละลายเบส สารประกอบโลหะอลคาไลนเอรธพบมากในธรรมชาต 3. โลหะอลคาไลนเอรธมความวองไวแตยงนอยกวาโลหะอลคาไล 4. โลหะอลคาไลนเอรธมเวเลนซอเลกตรอน = 2

หมท 3 ธาตหม IIIA มคณสมบต ดงน

1. มเวเลนซอเลกตรอน = 3 หมท 4 ธาตหม IVA มคณสมบต ดงน

1. มเวเลนซอเลกตรอน = 4 หมท 5 ธาตหม VA มคณสมบต ดงน

1. มเวเลนซอเลกตรอน = 5 หมท 6 ธาตหม VIA มคณสมบต ดงน

1. มเวเลนซอเลกตรอน = 6 หมท 7 ธาตหม VIIA ชอหมแฮโลเจน (Halogen group) มคณสมบต ดงน

1. เปนอโลหะ มเวเลนซอเลกตรอนเทากบ 7 สภาวะปกต F2 และ Cl2 เปนกาซ สเหลองออนและเขยวออนตามล าดบ Br2 เปนของเหลวสน าตาลแดง และ I2 เปน ของแขงสมวง ซงสของธาตฮาโลเจนจะเขมขน เมอเลขอะตอมเพมขน ทกตวเปนสารพษ

2. ความเปนโลหะจะเพมขน เมอเลขอะตอมเพมขน 3. ธาตฮาโลเจนทกตวอยในสภาพโมเลกลอะตอมค (diatomic molecule) ทกสถานะทงของแขง

ของเหลวและกาซ โดยยดเหนยวกนดวยพนธะโคเวเลนต 4. ไมน าความรอนและไฟฟาเพราะเปนอโลหะ 5. อะตอมมขนาดเลก เมอเปรยบเทยบกบธาตในคาบเดยวกน แตมขนาดใหญขน เมอเลขอะตอม

เพมขน 6. ความหนาแนนนอย แตความหนาแนนจะเพมขนเมอเลขอะตอมเพมขน 7. มจดหลอมเหลว จดเดอดและความรอนแฝงของการเกดไอต า เนองจากมแรงยดเหนยวระหวาง

โมเลกล (คอแรงวนเดอรวาลส) นอย แตจดหลอมเหลว จดเดอดและความรอนแฝงของการเกดไอเพมขน เมอเลขอะตอมเพมขน เพราะมแรงวนเดอรวาลสเพมขน นอกจากนการระเหยของธาตหม VIIA จะคอยๆ ลดลง เมอเลขอะตอมเพมขน เพราะแรงวนเดอรวาลสเพมขน

8. มคาอเลกโทรเนกาตวตสงทสด ในคาบเดยวกน และคาอเลกโทรเนกาตวตจะคอยๆ ลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน


68

9. ม IE1 คอนขางสง และคา IE1 จะคอยๆ ลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน เนองจากขนาดอะตอมใหญขน

10. มเลขออกซเดชนไดหลายคา เนองจากม 7 เวเลนซอเลกตรอน ซงสามารถจะใหหรอรบอเลกตรอนจากธาตอน หรอใชอเลกตรอนรวมกบธาตอนๆ ซงมคาอเลกโทรเนกาตวตตางๆ กนได ท าใหมเลขออกซเดชนหลายคา เชน Cl มเลขออกซเดชนตวแต -1 ถง +7

11. ธาตหม VIIA ละลายในน าไดเลกนอยและใหสตางๆ กน เนองจากเปนโมเลกลไมมขว จงละลายไดดในตวท าละลายอนทรย

หมท 8 ธาตหม VIIIA ชอหมกาซเฉอย หรอกาซมตระกล (Inert gas) มคณสมบต ดงน

1. เปนกาซทไมคอยท าปฏกรยากบกาซอนๆ ทงนเพราะ มอเลกตรอนชนนอกสด ( valence electron ) ครบ 8 อะตอม ( ยกเวน He ทมแค 2 อะตอม )

2. มสถานะเปนกาซทงหมด เปนพวกโมเลกลอะตอมเดยว (monoatomic molecule) คอในหนงโมเลกลของกาซเฉอยจะมเพยงหนงอะตอมเทานน

3. ปจจบนพบกาซเฉอยบางชนด เชน Kr และ Xe สามารถท าปฏกรยากบ F และ O ได 4. กาซเฉอยมแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลเปน " วนเดอรวาลส " จงท าใหมจดเดอด จดหลอมเหลว

ต า 2.2.5 ธาต (Element) หมายถง สารบรสทธเนอเดยวทมองคประกอบอยางเดยง แบงออกเปน ธาตโลหะ ไดแก ธาตหม 1A, 2A, 3A และธาตทรานซชน เชน เหลก ทองแดง ธาตอโลหะ ไดแก ธาตหม 6A, 7A, 8A เชน ก ามะถน โบรมน ธาตกงโลหะ ไดแก ธาตทมคณสมบตของโลหะและอโลหะ จากตารางธาต ไดแกธาตทอย

ระหวางขนบนได คอ โบรอน (B), ซลกอน (Si), เจอรมาเนยม (Ge), สารหน (As), พลวง (Sb), เทลลเลยม (Te), พอโลเนยม (Po) และ แอสทาทน (At)

สมบตทางกายภาพ โลหะ อโลหะ

สถานะทอณหภมหอง เปนของแขง เวน Hg มทง 3 สถานะ จดเดอด (Boiling point) และจดหลอมเหลว (Melting point)

สง ต า ยกเวน C

ความแตกตางของจดเดอดและจดหลอมเหลว

ตางกนมาก ตางกนนอย


69

การน าไฟฟา (Conductivity) น าไฟฟาไดด เมออณหภมสงการน า

ไฟฟาลดลง เปนตวน าไฟฟาทเลว ยกเวน C

การน าความรอน (Thermal conductivity)

เปนตวน าความรอนทด เปนตวน าความรอนทเลว

ความเหนยว (Toughness) แขงและเหนยว ตแผเปนแผบางๆ ดง

เปนเสนได แขง แตเปราะ ทบแลวแตกเปนชน

เลกๆ ความมนวาว (Shiny) เปนมนวาว ไมเปนมนวาว การเคาะ (Stroke) เคาะแลวมเสยงดงกงวาน ไมมเสยงดงกงวาน

ความหนาแนน (ถ.พ.) (Density)

มทง ถ.พ.สงซงเรยกวาโลหะหนก และถ.พ. ต า เรยกวาโลหะเบา

ม ถ.พ.ต าทงหมด


Subject : สารและตารางธาต Date : Title : การจ าแนกสาร Teacher : Jaranawit Kongkaew

Homework 5

การจ าแนก และสถานะของสาร

1. จงอธบายความหมายของ สาร สสาร 2. สถานะของสารมกประเภทอะไรบาง


70

3. คณสมบตของสารมอะไรบาง 4. จงอธบายการจ าแนกของสาร 5. จงจดหมวดหมของสารตอไปนวาสารใดเปนสารเนอเดยว หรอสารเนอผสม

น าตาลทราย น าเชอม เกลอแกง น าสมสายช ลกเหมน น ากลน น าแขง ออกซเจน ทองค า คอนกรต น าโคลน กาซคารบอนไดออกไซด คลอรน น าเปลา น าแปง น าเกลอ แกสหงตม กาซออกซเจน น าหวาน น าพรก


Subject : สารและตารางธาต Date :


71

Title : การจ าแนกสาร Teacher : Jaranawit Kongkaew

Homework 6 สารละลาย

1. จงอธบายความหมายของ สารละลาย สารคอลลอยด สารแขวนลอย 2. จงยกตวอยางการจ าแนกตวท าละลายและตวถกละลาย


72

2

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : สารและตารางธาต Date : Title : ตารางธาตและคณสมบตของธาต Teacher : Jaranawit

Kongkaew

Homework 7 การจดเรยงอเลกตรอน

1. จงเตมตวเลขการจดเรยงอเลกตรอนในตารางใหถกตอง

ธาต มวลอะตอม

e n หม การจดเรยงอเลกตรอน )2( 2n ระดบ

พลงงาน วาเลนซ

e K L M N O P Q

Cl17

45.35 VIIA Xe54

29.131 VIIIA Mg20

08.40 IIA Au79

97.196 IB Cr24

52 VIB

2. จงแยกสวนประกอบของสารตอไปนวามอตราสวนของธาตเปนสวนประกอบเปนเทาไร ก. OH 2 ข. OOCHCH3 ค. 32CONa ข. 32OAl ง.

2SiO

3. จงเตมชอ สญลกษณ ในตารางใหครบ ถกตอง

ล าดบ ชอภาษาไทย ชอภาษาองกฤษ สญลกษณ

1 อะลมเนยม

http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B8%A5%E0%B8%B9%E0%B8%A1%E0%B8%B4%E0%B9%80%E0%B8%99%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%A1


73

2 แคลเซยม

3 Carbon

4 Chlorine

5 Cu

6 ฟลออรน

7 Au

8 Hydrogen

9 I

10 Pb

2

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : สารและตารางธาต Date : Title : ตารางธาตและคณสมบตของธาต Teacher : Jaranawit

Kongkaew

Homework 8 คณสมบตของตารางธาต

1. จงอธบายความแตกตางระหวางธาตโลหะ และอโลหะ

สมบตของธาต โลหะ อโลหะ

1. มสถานะ

2. การน าไฟฟา ความรอน

3. เปนมนวาว

4. จดหลอมเหลว

5. ชวงกวางระหวางจดเดอด และจดหลอมเหลว

6. ความหนาแนน

http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%81%E0%B8%84%E0%B8%A5%E0%B9%80%E0%B8%8B%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%A1

http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%9F%E0%B8%A5%E0%B8%B9%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B8%B5%E0%B8%99


74

7. ความแขงและความเหนยว

2. จงอธบายความแตกตางระหวางธาตหม A และหม B

3

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : แรง การเคลอนทและพลงงาน Date : Title : สารบญ Teacher : Jaranawit Kongkaew


หนวยท 3 แรง การเคลอนทและพลงงาน

3.1 แรง 3.1.1 ความหมายของแรง 3.1.2 กฎการเคลอนทของนวตน 3.1.3 แรงในทางฟสกส

3.2 การเคลอนทของวตถ 3.2.1 การเคลอนทเปนแนวเสนตรง ( Rectilinear motion ) 3.2.2 การเคลอนทแบบโปรเจคไทล ( Projectile ) 3.2.3 การเคลอนทแบบวงกลม ( Motion in a circle ) 3.2.4 การเคลอนทแบบฮาโมนกอยางงาย ( Simple harmonic motion : SHM )

3.3 พลงงาน 3.3.1 งาน ( Work )


75

3.3.2 ก าลง ( Power ) 3.3.3 พลงงาน ( Energy )


Subject : แรง พลงงานและการเคลอนท Date : Title : แรง Teacher : Jaranawit Kongkaew

3.1 แรง

3.1.1 ความหมายของแรง แรง คอ ปรมาณทางฟสกส หรออ านาจอยางหนงซงสามารถท าใหวตถเปลยนแปลง

ความเรวได คอ ตองท าใหมวลมความเรง หรอท าใหวตถเคลอนทเปลยนทศทางไปจากเดม แรงจดเปนปรมาณเวกเตอร คอ มทง ขนาดและทศทาง โดยใชลกศรแทนทศทางของแรง เชน

แรง a มขนาด 5 ปอนดกระท าจากซายไปขวา a 5 ปอนด


76

ขนาดของแรงจะสมพนธกบมวลของวตถ คอ ถาวตถมมวลมาก กตองใชแรงกระท ามาก นอกจากนแรงยงมความสมพนธกบความเรง เชน รถยนตวงดวยความเรวสง ถาจะหยดรถตองออกแรงเบรกมากกวารถยนตทก าลงวงดวยความเรวต า F = ma

โดย F เปนแรงทกระท าตอวตถมหนวยเปนนวตน (N) m เปนมวลของวตถมหนวยเปนกโลกรม (kg) a เปนความเรงของวตถมหนวยเปน เมตรตอวนาท2 (m/s2) 3.1.2 กฎการเคลอนทของนวตน

กฎขอท 1 วตถจะรกษาสภาพนงหรอสภาพเคลอนทอยางสม าเสมอเปนเสนตรงนอกจากจะมแรงลพธท

ไมเทากบ 0 มากระท า กฎขอนเรยกวา “กฎของความเฉอย” หมายความวา วตถจะเคลอนทดวนความเรวคงท ถาไม

มแรงภายนอกมากระท าตอวตถ โดยทวตถจะเคลอนทตอไปดวยความเรวคงท และถาวตถอยนงกจะยงคงรกษาสภาพอยนงตอไป ซงแรงลพธทกระท าตอวตถจะเปนศนย จะไดวา

กฎขอท 2

ความเรงของวตถเปนปฏภาคโดยตรงและมทศทางเดยวกนกบแรงลพธทกระท าตอวตถนนและเปนปฏภาคผกผนกบมวล

กฎขอนเรยกวา “กฎของความเรง” หมายความวา ถามแรงลพธมากระท าตอวตถ วตถจะเคลอนทไปดวยความเรง ซงทศทางของความเรงจะมทศทางเดยวกนกบแรงทมากระท าตอวตถกอนนน โดยทแรงจะมคาเทากบผลคณระหวางมวลกบความเรง

วตถยงมมมวลนอยกยงมความเรงจากการกระท าโดยแรงนนไดมาก


77

กฎขอท 3

ทกแรงกรยายอมมแรงปฏกรยาเกดขนเสมอ ซงมขนาดเทากนและทศทางตรงกนขามกน หมายความวา 1. แรงกรยากบแรงปฏกรยาจะเกดคกนเสมอ

2. แรงทเกดนไมหกลางกน เพราะกระท ากบวตถคนละมวล เชน ผลกรถทบโตะ จะได แรงกรยา (Action) = แรงทมอ

กระท าทรถ แรงปฏกรยา(Reaction) = แรงทรถกระท าทมอ

3.1.3 แรงในทางฟสกส ไดแก

1. แรงโนมถวงของโลก (Gravitation Force) นกวทยาศาสตรชาวองกฤษชอ Sir Isac Newton ไดคนพบสตรทฤษฎของแรงโนมถวง ท

เหนวาวตถจะตกลงมาสพนโลกเสมอ วตถใดมมวลมาก ยอมถกโลกดงดดมาก จงท าใหม


78

น าหนกมากน าหนกเปนปรมาณเวกเตอรทมทศทางลงสแนวดง สใจกลางโลก มหนวยวดเปนนวตนเชนเดยวกนกบแรง น าหนกของวตถจะเปลยนไปตามแรงดงดด

2. แรงแมเหลก (Magnetic Force) โลกเปรยบเหมอนสนามแมเหลกขนาดใหญ มแรงดงดดกบแทงแมเหลก กาเราแขวน

แมเหลกแลวจบหมน แทงแมเหลกจะหยดโดยขวเหนอชไปทางทศเหนอ และ ขนใตชไปทางทศใต ขวแมเหลกทตางกนจะดดเขาหากน ขวแมเหลกทเหมอนกนจะผลกกน ผลจากแรงแมเหลก สามารถน าไปใชประโยชนในชวตประจ าวนไดคอ กรงไฟฟาประตบาน มอเตอรไฟฟา รถไฟฟา ปนจนสนคา เปนตน

3. แรงไฟฟา (Electromagnetic Force) ไฟฟาทเกดไดเองตามธรรมชาตเรยกวา ไฟฟาสถต เกดจากการเสยดสของวตถสองชนด

ท าใหเกดประจไฟฟา แหลงทมประจไฟฟามากจะถายเทไปสแหลงทมประจไฟฟานอย ประจไฟฟาทเคลอนทไดเปนประจลบ (Electron) ประจลบหรออเลกตรอนเคลอนทไปในทางทศใดกตะเกดกระแสไฟฟาขน เชน ฟาผา ฟาแลบ เปนตน

ประจไฟฟาม 2 ชนดคอประจลบและประจบวก ประจทตางกนตะเกดแรงดงดดกน ประจทเหมอนกนจะเกดแรงผลกกน แรงทเกดขนจะเปนแรงตามธรรมชาต เราใชแรงประจไฟฟาในชวตประจ าวน เชน การชบสรถใหตดแนน การชบทอง การจบฝ นละอองในอากาศโดยอาศยแรงจากสนามไฟฟาเปนตน

4. แรงเสยดทาน (Friction)

ถามการออกแรงผลกวตถใหเคลอนทไปตามพน จะมแรงอกแรงหนงตานการเคลอนทของวตถนนเมอออกแรงผลกวตถไปตามพนราบ วตถจะเคลอนทดวยความเรวคาหนงแลว


79

คอยๆชาลงจนหยดนงในทสด นนคอ ขณะทวตถเคลอนทจะไดรบแรงตานทานจากการเคลอนทของวตถซงเกดขนระหวางผวของวตถกบพนทสมผสกน แรงนเรยกวา แรงเสยดทาน

5. แรงตงในเสนเชอก (Tension)

เมอน าเสนเชอกหรอเสนลวดไปผกตดกบวตถตางๆตามลกษณะการใชงานจะเกดแรงตามแนวเสนเชอกหรอเสนลวด สามารถน าผลของแรงตงในเสนเชอกไปชวยในการผอนแรง เชน การใชรอกยกของทหนก

แรงตงในเสนเชอก (T) คอ แรงทเกดขนระหวางวตถกบเชอกจากการออกแรงผานเสนเชอก แรงนมทศทางพงออกจากมวลทผกไปตามแนวของเสนเชอก

6. แรงผลกระหวางมวล (P) แรงผลกระหวางมวล คอ แรงทเกดขนเมอวางวตถตดกนแลวเคลอนทตดกนไป แรงนม

ทศพงเขาหามวลทพจารณา

7. แรงจากสปรง (Spring)


80

ลกษณะของสปรงมกเปนขดท าดวยโลหะทแขงแรง คณสมบตของสปรงคอมคามยดหยน ฉะนนสปรงทกชนดจะตองมพลงงานสะสมอยในสปรงนน ยงสปรงยดไดมากแสดงวาสปรงนนท างานไดมาก สปรงยดนอยแสดงวาท างานไดนอย ประโยชนจากการใชงานสปรงไดแก ตาชงสปรงสปรงคนเรงของรถยนต สปรงตดโชคอพรถยนต

8. แรงหนศนยกลาง (Rectilinear Motion) กรณแกวงเชอกทผกกอนหนใหเคลอนทเปนวงกลม ในแนวระดบขณะทก าลงแกวงเสน

เชอกกจะมแรงกระท าตอกอนหนตามแนวเสนเชอก โดยมทศทางของแรงเขาสศนยกลางของการหมน เรยกแรงนวา “แรงสศนยกลาง” ขณะเดยวกนกจะมแรงอกแรงหนงทเกดขนเพอตานไมใหกอนหนหรอวตถเคลอนทเปนวงกลมอยตลอดเวลา เรยกวา “แรงหนศนยกลาง” รศมของวงกลมในการเคลอนทนนจะคงทไดกตอเมอแรงสศนยกลางเทากบแรงหนศนยกลาง

แรงหนศนยกลาง คอ แรงทเกดขนขณะทวตถเคลอนทเปนวงกลมและทศทางของแรงจะมทศทางพงออกจากจดศนยกลาง แรงหนศนยกลางจะมคามากหรอนอยขนอยกบอตราเรวของวตถ เชน รถยนตวงดวยความเรวมากๆตรงทางโคง มผลท าใหรถแหกโคงเนองจากแรงหนศนยกลางมคามาก ดงนน ถนนทางหลวงบรเวณทางโคงมกจะยกขอบถนนใหเอยงขนเพอใหเกดแรงสศนยกลางตานกบแรงหนศนยกลางใหพอด


81


Subject : แรง พลงงานและการเคลอนท Date : Title : การเคลอนทของวตถ Teacher : Jaranawit Kongkaew

3.2 ลกษณะของการเคลอนท

การเคลอนทของวตถเปนผลของแรงทกระท าตอวตถท าใหเคลอนท ปรมาณทเกยวของกบการเคลอนท

1. ระยะทาง (Distance) (S) คอระยะทวตถเคลอนทไปไดทงหมดไมวาเปนแนวใดๆกตาม

2. การกระจด (Displacement) (d

) คอ ระยะทวดจากจดเรมตนถงจดหมายปลายทางโดยวดเปนเสนตรง

3. เวลา (Time : t) คอระยะเวลาในการเคลอนทของวตถทไปตามแนวระยะทางหรอตามแนวการกระจด

4. อตราเรว อตราเรว (Speed)

หมายถง ระยะทางทวตถเคลอนทไปไดใน 1 หนวยเวลา V = t

S


82

ความเรว (Velocity) หมายถง การกระจดทวตถเคลอนทไปไดใน 1 หนวยเวลา

V = t

d

5. ความเรง (Acceleration) (a) คอความเรวทเปลยนแปลงไปใน 1 หนวยเวลาทเปลยนแปลงไป

A = tV

3.2.1 ลกษณะการเคลอนทของวตถ

1. การเคลอนทเปนแนวเสนตรง (Rectilinear motion) การเคลอนทเปนแนวตรงไดแกการเปลยนไปจากต าแหนงเดมในแนวระนาบ ซายขวา หนาหลง หรอบนลาง

2. การเคลอนทแบบโปรเจคไทล (Projectile) เปนการเคลอนทตามแนวโคงพาราโบลาและเปนการเคลอนทพรอมกนทง 2 แนว คอ แนวดงและ แนวระดบรวมกน เชนการยงกระสนปนวถโคง การชทลกบาสเกตบอล

แรงลพธในการเคลอนทแบบโปรเจคไทลจะไมเปนแนวเสนตรง สงผลใหการเคลอนทมลกษณะโคง


83

3. การเคลอนทแบบวงกลม (Motion in a circle) เปนการเคลอนทของวตถโดยมความเรวและแรงมากระท าตงฉากกนหรอมแรงมากระท าตงฉากกบการเคลอนทของวตถอยตลอดเวลา จะพบวา

1. วตถเคลอนทมแรงลพธกระท าตอวตถในแนวเดยวกน การเคลอนทวตถนนจะเคลอนทเปนแนวตรง 2. แรงลพธทกระท าตอวตถ เปนมมใดๆกบความเรวจะท าใหวตถเคลอนทโคงได เปนการเคลอนทแบบ โปรเจคไทล 3. แรงลพธกระท าตอวตถ ตงฉากกบอตราเรวและกระท าอยตลอดเวลา วตถนนมการเคลอนทแบบวงกลม โดยมทศทางของแรงนนพงเขาสศนยกลสงเสมอ คอมแรงสศนยกลาง (Centripetal force) ดงรป

ความเรวทเกยวของกบการเคลอนทแบบวงกลม ไดแก 1. ความเรวในการหมน

การทวตถเคลอนทเปนวงกลมครบรอบ เรยกวา คาบ (Period) คาบของการหมน (Rotation) ไดแก ลอรถยนต จกรยาน เปนตน

คาบของการหมน แทนดวย T มหนวยวดเปน วนาท/รอบ ก าหนดให t แทนเวลาวตถหมนครบรอบ (วนาท) n แทนจ านวนรอบทวตถเคลอนท (รอบ)

T = n

t

เชน ลอรถหมน 0.005 วนาทตอรอบ แสดงวาลอรถหมน 1 รอบ ใชเวลา 0.005 วนาท


84

ความถของการหมน แทนดวย f

นอกจากนการหมนของวตถเปนวงกลมยงบอกความถ (Frequency) คอ การบอกจ านวนรอบใน 1 หนวยเวลา มหนวยเปน รอบตอวนาท หรอ เฮรตซ (Hz)

ก าหนดให n แทนจ านวนรอบทวตถเคลอนท (รอบ) t แทนเวลาวตถหมนครบรอบ (วนาท)

T = t

n

เชน ใบพดมความถ 500 รอบตอวนาท คอ ใบพดมความถในการหมน 500 รอบ ตอวนาท

2. ความเรวตามเสนรอบวง ถาหมนหรอแกวงวตถใหครบ 1 รอบ ณ จดใดๆ บนเสนรอบวงของการหมนนน จะ

มการเคลอนทเทากบเสนรอบวงของการเคลอนทนน

3. ความเรวเชงมม แทนดวย (โอเมกา) คอการหมนของวตถโดยการบอกเปนขนาดของมมทเสนรศมกวาดไปในหนงหนวยเวลา หนวยทใชวดความเรวเชงมม คอ เรเดยน/วนาท


85

ประโยชนของการเคลอนทแบบวงกลม น าไปใชในงานการหมนของลอรอบแกน การหมนของเฟองของเครองจกรกล เชน ลอขบ ลอตาม เฟองขบเฟองตาม

นอกจากนยงสามารถน ามาประยกตใชกบเครองเลนแรงเหวยง(Centrifugal) การท าถนนในทางเลยวโคง และ การโคจรของดาวเทยม ทตองอาศยการอธบายการเคลอนทในแนววงกลมทม แรงสศนยกลาง และ แรงหนศนยกลางมากระท า


86

4. การเคลอนทแบบฮาโมนกอยางงาย (Simple harmonic motion: SHM) การเคลอนทแบบฮาโมนกอยางงายเปนการเคลอนทของวตถหลายชนดทมการแกวง

ผานแนวสมดลกลบไปกลบมาบนเสนทางเดมในเวลาเทาๆกน เชน การแกวงของลกตมนาฬกา การสนของลวด การสนของโมเลกลในอากาศ บางครงเรยกการเคลอนทแบบนวา “การเคลอนทแบบสน” (Vibration) การเคลอนทแบบฮาโมนกอยางงาย (SHM) เปนการเคลอนทอกแบบหนงทมการกระจดของวตถวดไดจากต าแหนงเดนของวตถ เมอไมมแรงภายนอกใดๆมากระท า ต าแหนงเดมนเรยกวา แนวสมดล (balance)

ประโยชนจากการเคลอนทแบบฮาโมนกอยางงายทน าไปใชในชวตประจ าวน ไดแก 1. การแกวงลกตมของนาฬกาไขลานแกวงกลบไปกลบมาเพอใหเฟองของเขมนาฬกาหมนไปตามจงหวะของการแกวง 2. การแกวงของชงชา และเครองเลนบางชนด เชน เรอไวกงในสวนสนก 3. สปรงทตดกบโชกอพรถยนต แรงกระแทกตามถนนขรขระท าใหตวรถยนตสนขนลงตามแนวของสปรง 4. การสนของเสนลวดทขงตงท าใหเกดเสยงทน ามาท าเครองดนตรประเภทสาย ไดแก กตาร ซอ ขม 5. การเคลอนทของคลนน า เคลอนทขนลง มนษยสามารถน าแรงจากการเคลอนทขนลงมาผลตกระแสไฟฟาได


87

3

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : แรง พลงงานและการเคลอนท Date : Title : พลงงาน Teacher : Jaranawit Kongkaew

3.3 งาน (Work)

3.3.1 งาน (Work) คอ กจกรรมตางๆทท าในชวตประจ าวน เชน กวาดบานถบาน ขดดน งานเหลานถอเปนงาน

ในชวตประจ าวน ไมใชงานทางฟสกส ในทางวทยาศาสตรงานจะเกดขนไดเมอมแรงมากระท าตอวตถและวตถนนเกดการเคลอนทหรอยายต าแหนง

งานเปนปรมาณทบอกเพยงขนาดอยางเดยว มหนวยเปน นวตน.เมตร หรอจล (Joule) นยมใชจล (J) สตร W = F.S โดยท W เปนงาน มหนวยเปน นวตน.เมตร หรอจล (J) F เปนแรงทกระท าตอวตถมหนวยเปนนวตน (N) S เปนระยะทางทวตถเคลอนทไปตามแนวแรงมหนวยเปนเมตร (m) งานจะไมเกดขนใน 2 กรณคอ 1. ถาวตถไมมการเคลอนทถอวาไมเกดงาน 2. ถาแรงไมอยในทศทางการเคลอนทเดยวกนกบวตถ กจะถอวา งาน = 0 W = F.S cosӨ 3.3.2 ก าลง (Power) หมายถง ปรมาณงานทท าไดตอหนงหนวยเวลา ซงสามารถค านวณหาก าลงไดดงน

สตร p = t

W


88

โดยท p เปนก าลง มหนวยเปน วตต W เปนงาน มหนวยเปน นวตน.เมตร หรอจล (J) t เปนเวลา มหนวยเปน วนาท (หนวยของเครองกลบางชนดมหนวยเปนแรงมา (Horse power) 1 แรงมา = 746 วตต) งานเกดขนไดในกรณตอไปน 1. งานทเกดจากทศทางของแรงกบระยะทางของวตถเคลอนทไปในทศทางเดยวกน

ถาออกแรง F กระท ากบวตถในแนวระนาบ วตถจะเคลอนทไปในทศทางเดยวกนกบแรงกระท าเปนระยะทาง S ไดแก การออกแรงผลก แรงดง วตถไปตามแนวระนาบ จะหาคาของแรงไดจาก

2. งานทเกดจากทศทางของแรงกบระยะทางของวตถเคลอนทของวตถอยในมมตอกน

2.1 ถาการเคลอนทของวตถไมอยในแนวเดยวกบแรง เชน การลากวตถโดยเอาเชอกผกวตถซงจะท าใหเกดมมขน เชน ชางลากซง หาคาของแรงไดจาก

2.2 ถาการออกแรงกระท าตอวตถโดยแรงมทศทางตงฉากกบทศทางการเคลอนทของวตถถอวาไมมงานเกดขน เนองจากคาของมมมคาเทากบ 90 องศา เชน คนแบกกระสอบแลวเดนไปตามแนวราบ


89

3. งานทเกดจากการหมนของเฟอง

การออกแรงกระท าตอวตถแลวท าใหเกดการหมน การหมนเปนการเคลอนท จงถอไดวามงานเกดขน จากรป เฟอง A เปนเฟองขบ ขบเฟอง B ดวยแรง F งานทท าใหเฟอง B หมนจะมคาเทากบงานท

แรงF กระท าตอเฟอง B ดงนนงานทแรง F กระท าตอเฟองใหเฟองหมนไป 1 รอบ จะเสมอนกบงานทแรง F กระท าตอวตถใหเคลอนทไปไดในระยะทางเทากบความยาวของเสนรอบวงของวตถ

ก าหนดให r เปนรศมของวตถมหนวยเปนเมตร (m) n เปนจ านวนรอบของวตถทหมนเนองจากแรงกระท า F เปนแรงทกระท าตอวตถมคาคงทมหนวยเปนนวตน (N)

π มคา 7

22 หรอมคาประมาณ 3.14

3

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : แรง พลงงานและการเคลอนท Date : Title : พลงงาน Teacher : Jaranawit Kongkaew

3.3 พลงงาน(Energy)

3.3.1 พลงงาน (Energy) หมายถง ความสามารถในการท างาน ถาสามารถหางานทเกดขนกบวตถใดๆไดแลว ท าใหรถงพลงงานทเกดขนกบวตถนน พลง

เปนเปนสงทชวยใหสามารถท างานได ดงนน พลงงาน(Energy) คอ ความสามารถทจะท างานได


90

งานทเกดขนจะเปนตวบอกวาพลงงานมคามากหรอนอย หนวยวดพลงงานวดเปนจล (Joule) รปของพลงงานมหลายชนด

1. พลงงานกล คอ ความสามารถทท าใหเกดงานกล 1.1 พลงงานศกย (Potential Energy: P.E. / Ep) เปนพลงงานทสะสมอยในวตถทอยนงๆ จะมมากหรอนอยขนอยกบ

ต าแหนงของวตถ คอ วตถอยสงจะมพลงงานมากกวาวตถทอยต า พลงงานศกยม 2 ประเภท

1. พลงงานศกยโนมถวง (Gravitation Potential Energy) เปนพลงงานทมอยในวตถเมอวตถนนอยสงจากผวระดบโลก ถายกของขนมาในแนวดงจะตองออกแรงตานน าหนกของวตถเพอใหเกดงานขน

สตร Ep = mgh ก าหนดให Ep พลงงานศกยโนมถวง มหนวยเปนจล m มวลของวตถ มหนวยเปน กโลกรม g แรงโนมถวงของโลก ( 9.8 เมตร/วนาท2 ) h ความสงของวตถ มหนวยเปนเมตร

2. พลงงานศกยยดหยน (Elastic Potential Energy) เปนพลงงานทมอยในตววตถทมลกษณะหดหรอยดออกเมอปลอยใหเปนอสระ เชน สปรง ยางยด วตถจะยดมากหรอนอยขนอยกบแรงทมากระท า ยงใชแรงมาก ระยะทางในการยดกจะมากขนดวย

สตร Ep = 2

1 ks2

ก าหนดให Ep พลงงานศกยยดหยน มหนวยเปนจล k คาคงตวของสปรงหรอคานจสปรง ( N/m) s ระยะยดตวหรอระยะหดตวของสปรง ( m ) 1.2 พลงงานจลน (Kinetic Energy: K.E. /Ek)


91

พลงงานจลน เปนพลงงานทอยในวตถทก าลงเคลอนทโดยเปลยนรปมาจากพลงงานศกยของวตถทอยนงๆ เมอมการเคลอนทพลงงานศกยกจะเปลยนเปนพลงงานจลนทใชในการเคลอนทไดทนท

สตร Ek = 2

1 mv2

ก าหนดให Ek พลงงานจลน มหนวยเปนจล m มวลของวตถ มหนวยเปน กโลกรม v ความเรวของวตถ มหนวยเปน เมตร/วนาท

วตถทมพลงงานจลนมากจะเคลอนทไดมาก พลงงานจลน ไดแก รถยนตก าลงวง ลกปนถกยงออกจากปากกระบอก แรงน าไหลหมนกบกงหนน า กฎการอนรกษพลงงาน กลาววา “การเคลอนทแบบเสรของวตถภายใตแรงโนมถวงของโลก โดยไมมแรงอนมากระท าพลงงานกลรวมของวตถ ณ ต าแหนงใดๆ ยอมมคาคงเดมเสมอ”

2. พลงงานความรอน เปนพลงงานในรปแบบทมนษยน าไปใชมากทสด

ความรอนเปนพลงงานรปหนงทแฝงอยในรปพลงงานจลนของการเคลอนทของโมเลกล เชนวตถเสยดสมากๆเนองจากการหมนรอบๆ จะเกดความรอนขน และระดบความรอนเรยกวา อณหภม

แหลงก าเนดพลงงานความรอน 1. ดวงอาทตย

2. ความรอนจากใตธรณ 3. พลงงานนวเคลยรและการเปลยนแปลงทางเคม 4. พลงงานกล

ผลของความรอนทมตอสาร กคอจะท าใหสารขยายตวหรอหดตว เพราะอณหภมมผลตอการเคลอนทของโมเลกลของสาร คอ เมออณหภมสงขน จะท าใหการเคลอนทของโมเลกลเพมขนหรอเรวขน ท าใหสารทอยในสถานะของเหลวและกาซ มความหนาแนนในโมเลกลลดนอยลง หรอ ท าใหสารทอยในลกษณะของแขงขยายยดยาวออก

การน าสมบตการขยายตวและการหดตวของของแขงไปใชประโยชนในชวตประจ าวน โดยประยกตเอาสมบตของโลหะไปใชประโยชนไดหลายอยาง


92

1. ใชในการปองกนการตกรางของรถไฟ โดยการวางรางรถไฟไมใหรอยตอของรางตดกน เวนชองวางไวเพอใหรางขยายตวเมอไดรบความรอน

2. ขวดบางชนดใชจกแกวปดถาเปดไมออกตองน าปากขวดคอยๆลนไฟใหปากขวดขยายตวจะท าใหจกเปดไดโดยงาย

3. ใชหลกการขยายตวของโลหะคหนง เมอไดรบความรอนจะเกดการขยายตวไมเทากน น ามาท าสวตชอตโนมต (Thermostat)

4. ใชคณสมบตนไปใชท าเทอรโมมเตอร แบบใชปรอทหรอโลหะค เพราะปรอทมคณสมบตไวตออณหภม

5. การน าวงลอเหลกมาสวมในลอ กรณทวงลอโตเทากน ตองน าวงลอไปใหความรอนแลวจะสวมไดพอดกบลอ หรอในงานงายๆเชนการใสปลอกดามมด เปนตน

การถายโอนความรอน

1. การน าความรอน เปนการเคลอนทของความรอนผานวตถทเปนของแขง วตถทน าความรอนไดนอย

มากๆ เรยกวา ฉนวนความรอน เชน อฐ แกว ไม พลาสตก 2. การพาความรอน

เปนการเคลอนทของความรอนของไหล ไดแก ของเหลวและกาซ เชน ควนไฟ ไอน า เปนตน

3. การแผรงสความรอน เปนการเคลอนทของความรอนทเกดขนในลกษณะคลนแมเหลกไฟฟา

(Electromagnetic wave) ทแผกระจายจากโมเลกลหนงไปอกโมเลกลอนๆโดยไมตองอาศยตวกลาง ไดแก คลนแมเหลกไฟฟาจากดวงอาทตยทสามารถเคลอนทผานสญญากาศมายงโลกได

3. พลงงานคลนแมเหลกไฟฟาจากดวงอาทตย พลงงานดวงอาทตยสามารถเคลอนทมายงโลกดวยวธแผรงสเพราะพลงงานดวง

อาทตยอยในรปคลนแมเหลกไฟฟา สามารถเคลอนทไดโดยไมตองอาศยตวกลาง ความเรวในการเคลอนทของคลนแมเหลกไฟฟาทกชนดมความเรวเทากบความเรวของแสงคอ 3 X 108 เมตร / วนาท หรอ 300,000 กโลเมตร ตอวนาท

4. พลงงานนวเคลยร


93

ป คงศ. 1921 นกฟสกสชาวเยอรมนชอ Albert Einstein ไดเสนอผลงานความสมพนธระหวางมวลและพลงงาน ดงสมการ E = mc2 และไดรบรางวลโนเบล ตอมา ในป 1939 นกเคมชาวเยอรมน คอ Otto Hahn และ Fritz Stresemann ไดท าการทดลองสมการของไอนสไตน พบวาธาตทมมวลอะตอมมากๆ เชน ยเรเนยม – 235 ถายงอานภาพนวตรอน (n) เขาไปในนวเคลยสของไอโซโทปของธาตยเรเนยม ท าใหนวเคลยสแตกออกโดยเรวจะไดพลงงานมากมายมหาศาล พลงงานนเรยกวา “พลงงานนวเคลยร” และปฏกรยาทนวเคลยสถกยงแลวแตกออกนวา “ปฏกรยานวเคลยร” (Nuclear reaction)

E = mc2

เมอ E = พลงงาน, m = มวล c = อตราเรวแสง เนองจากนวเคลยสมขนาดเลกมาก ในการวดจงวดในหนวย u (Atomic Mass Unit) มวล 1 u = 1.66 x 10 -27 kg

ปฏกรยานวเคลยร 1. ปฏกรยานวเคลยรฟชชน (Nuclear fission reaction)

เปนปฏกรยานวเคลยรทเกดจากธาตหนกแตกออกเปน 2 สวน ไดนวเคลยสใหมและแตกกนไปเปนทอดๆ การแตกตวแบบฟชชน 1 ครง จะท าใหนวตรอนเกดขน 3 อนภาค และนวตรอน 3 อนภาคนกจะแตกตวเปนทวคนของ 3 ไปเรอยๆ การควบคมปฏกรยานวเคลยรฟชชน จงจ าเปนตองใชแทงแคดเมยมหรอโบรอนเปนแทงควบคมเพอดดนวตรอนใหมจ านวนนอยลงท าใหปฏกรยาลกโซลดลงหรอหยดลง 2. ปฏกรยานวเคลยรฟวชน (Nuclear fusion reaction)

เปนปฏกรยานวเคลยรทเกดจากการรวมตวของธาตเบา (มมวลอะตอมนอย) แลวกลายเปนธาตใหมทไดมวลอะตอมเพมขน ตวอยางในสภาพธรรมชาตทเหนผลไดอยางชดเจนคอ ลกษณะของปรากฏการณของดาวฤกดและดวงอาทตยทมธาตไฮโดรเจน และฮเลยมประมาณ 99 % โดยไฮโดรเจนทมมากจะแตกตวออกเปนโปรตอนเนองจากความรอนของดวงอาทตย ท าใหโปรตอนจะลอมรวมกนโดยโปรตอน 4 อนภาค ไดนวเคลยสของฮเลยมพรอมทงปลอยอนภาคออกมาเทากบมวลของอเลกตรอน และใหพลงงานถง 26 MeV (Mega electron Volt)

พลงงานทจ าเปนในปจจบน 1. น ามนปโตเลยม 2. กาซธรรมชาต


94

3. ถานหนลกไนต 4. พลงน า 5. ไมและถาน 6. แสงอาทตย 7. พลงงานนวเคลยร

3

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : แรง พลงงานและการเคลอนท Date : Title : แรงและการเคลอนท Teacher : Jaranawit Kongkaew

Homework 9


95

แรงและการเคลอนท

1. จงอธบายกฎการเคลอนทของนวตน พรอมยกตวอยางประกอบ 2. แรงมกชนดอะไรบาง 3. รถยนตคนหนงก าลงเคลอนทดวยความเรว 36 เมตร/วนาท เมอมรถยนตอกคนหนงวงตดหนา ท าให

ตองเบรกจนหยดนง โดยใชเวลา 6 วนาท จงหาความเรงของรถยนตคนน 4. แทงไมมวล 50 กโลกรม วางบนพนราบ ถามแรงลพธมากระท าขนาด 20 นวตน ในทศทางขนาน

กบพน จงหาขนาดของความเรงของแทงไมน 5. ให g = 10 m/s2 ถาเดกชายคนหนงนงอยบนตนไปสง 60 m ขวางวตถลงมาดวยความเรว 20 m/s จง

หา 5.1) ความเรวของวตถเมอเวลาผานไป 0.5 วนาท 5.2) ต าแหนงของวตถเมอเวลาผานไป 1 วนาท

6. จากรปจงเขยนแรงทกระท าตอวตถ 6.1) 6.2) 6.3)

คนดง


96

3

Basic Science Code : 2000-1401 Subject : แรง พลงงานและการเคลอนท Date : Title : งานและพลงงาน Teacher : Jaranawit

Kongkaew

Homework 10 งานและพลงงาน

1. พลงงานกลมกชนด อะไรบาง 2. พลงงานจลน และพลงงานศกด ตางกนอยางไร 3. ยกถงใบหนงมมวล 60 กโลกรมขนไปวางไวบนทสง 2 เมตร งานในการยกถงใบนเกดขนเทาไร 4. น าไมยาว 5 เมตร วางพาดบนก าแพงแลวออกแรงดนวตถจากดานลางจนไปถงปลายสดดานบนของ

พนเอยง ท าใหเกดงานขน 2,000 จล จะตองออกแรงดนวตถตามพนเอยงเทาไร 5. รถยนตวงเปนแนวเสนตรงดวยความเรว 4 m/s จากนนกเหยยบคดเรงใหมความเรวเปน 12 m/s

ในชวงเวลาท 20 วนาท ความเรงของรถยนตมคาเทาไร

Documents

เอกสารประกอบการสอนรายวิชา¸§ิทย์... · สาระที่ 3 สารและสมบัติของสาร มาตรฐาน