บทท 1 พนฐานของวชาวทยาศาสตร

1.1 วทยาศาสตรคออะไร 1.2 กระบวนการทางวทยาศาสตร

1.3 ลกษณะส�าคญของนกวทยาศาสตร 1.4 เครองมอและอปกรณ 1.5 ผลของวทยาศาสตรและเทคโนโลยทมตอโลก 1.6 ตวอยางโจทย

บทท 2 สารและสมบตของสาร 2.1 การจ�าแนกสารรอบตว 2.2 การแยกสารผสม 2.3 สถานะของสาร 2.4 พลงงานกบการเปลยนแปลงสถานะของสาร 2.5 การถายโอนความรอน

บทท 3 สารละลาย 3.1 สมบตการละลายของสาร 3.2 การจ�าแนกประเภทของสารละลาย 3.3 ปจจยทมผลตอการละลาย 3.4 พลงงานกบการละลายของสารละลาย 3.5 ความเขมขนของสารละลาย 3.6 การเตรยมสารละลายเจอจาง 3.7 สรปการค�านวณสารละลาย

06

071011131718

23

2531374045

49

51525254566567

สารบญ

บทท 4 ธาตและสารประกอบ

4.1 แบบจ�าลองอะตอม 4.2 อะตอมและโมเลกล 4.3 สญลกษณของธาต เลขอะตอมและเลขมวล 4.4 ไอโซโทป ไอโซโทน ไอโซบาร และไอโซอเลกทรอนก 4.5 ตารางธาตและสมบตของธาต 4.6 สารประกอบ 4.7 ธาตกมมนตรงสและปฏกรยานวเคลยร

บทท 5 กรดและเบส 5.1 สารละลายกรดและเบส 5.2 การตรวจสอบความเปนกรดและเบส 5.3 pH ของสารละลายกรดและเบส 5.4 กรดและเบสในชวตประจ�าวน

บทท 6 ปฏกรยาเคม 6.1 สมการเคม 6.2 มวลและพลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 6.3 ปจจยทมผลตอการเกดปฏกรยาเคม 6.4 ปฏกรยาเคมตอสงมชวตและสงแวดลอม

70

72767880828891

97

98107111112

114

120121124125

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน6

วทยาศาสตรคออะไร กระบวนการทางวทยาศาสตร ลกษณะส�าคญของนกวทยาศาสตร เครองมอและอปกรณ ผลของวทยาศาสตรและเทคโนโลยทมตอโลก ตวอยางโจทย

พนฐานของวชาวทยาศาสตร

บทท 1

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน7

1.1 วทยาศาสตรคออะไร

- วทยาศาสตร = SCIENCE

- มาจากรากศพทภาษาละตนวา SCIENTIA = ความร

- ดงนน วทยาศาสตร = ความรความเขาใจในธรรมชาตรอบๆ ตวเรา อนเปนขอมลทเปน

เหตและผล มหลกฐานมายนยนและสามารถพสจนได

- กระบวนการทางวทยาศาสตร = ขนตอน - วธการในการศกษาวทยาศาสตร

- ความรและหลกการทางวทยาศาสตรสามารถเปลยนแปลงได เมอมหลกฐานหรอขอมลใหมๆ

ทไดจากกระบวนการทางวทยาศาสตรมายนยน

1. ประเภทของวทยาศาสตร

1. วทยาศาสตรบรสทธ

คอ สงทเปนขอเทจจรง ความร

หลกการ กฎ และทฤษฎ ทมาจากการ

คนพบของเหลานกวทยาศาสตรในยค

กอนๆ ออกมาเปนขอสรปทเปนพนฐาน

ของวทยาศาสตรในปจจบน ขอสรป

เหลานรวมกนเปนวชาฟสกส เคม และ

ชววทยาทเราตองเรยนนนเอง

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน8

2. วทยาศาสตรประยกต

คอ การน�าความรจากวทยาศาสตรบรสทธไปประยกตใชในการคนควา ทดลอง เพอการ

คดคนนวตกรรมใหมๆ หรอสงประดษฐใหมๆ ทชวยอ�านวยความสะดวกในชวตประจ�าวน หรอ

กอใหเกดการเปลยนแปลงทยงใหญบนโลก

2. พระบดาแหงวทยาศาสตรไทย

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน9

3. ตวอยางความรทเปนวทยาศาสตร

- สรยปราคา คอ ปรากฏการณทดวงอาทตย ดวงจนทร และโลกโคจรมาอยในระนาบเดยวกน

ดวงจนทรทอยตรงกลางจงบงแสงจากดวงอาทตยทสองมายงโลก ท�าใหคนบนโลกมอง

ไมเหนดวงอาทตย

- จนทรปราคา คอ ปรากฏการณทดวงอาทตย โลก และดวงจนทรโคจรมาอยในระนาบเดยวกน

โลกทอยตรงกลางจงบงแสงจากดวงอาทตยทสองไปยงดวงจนทร ท�าใหดวงจนทรมดลง

- การทแอปเปลลอยน�าได เปนปรากฏการณทเกดขนจากความหนาแนนของแอปเปลนอยกวาน�า

- การทเรามองเหนใบไมสเขยว เนองจากแสงทตกกระทบใบไมเปนแสงจากดวงอาทตย

ซงม 7 ส และใบไมดดกลนแสงทกส ยกเวนสเขยว หรอการทเรามองเหนดอกกหลาบแดง

เปนสแดง เนองจากดอกกหลาบแดงดดกลนทกส ยกเวนสแดง

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน10

1.2 กระบวนการทางวทยาศาสตร

คอ ขนตอนในการคนควาหาความร สรางองคความรทางวทยาศาสตรอยางเปนระบบ เปนขน

เปนตอน และมประสทธภาพ ม 5 ขนตอน ดงน

1) การสงเกตและการตงค�าถาม การสงเกตท�าไดโดยการใชประสาทสมผสของเรา ไดแก

ตา ห จมก ลน และผวหนง อาจสงเกตจากการทดลอง หรอสงเกตจากปรากฏการณ

ทเกดขนจรงในธรรมชาตกได เมอเราสงเกตเหนอะไรบางอยางแลวกจะน�ามาสการตงค�าถาม

ทเราสงสย เชน ท�าไมมดจงตองขนอาหารกลบรง ท�าไมดอกไมจงบานในตอนเชา ท�าไม

พระอาทตยจงขนและตกทกวน

2) การตงสมมตฐาน คอ การคาดเดาเหตผลโดยใชความรของเราผสานกบขอมลทรวบรวม

มาได เพออธบายปญหาหรอขอสงสยตางๆ ทตงค�าถามไว ซงสมมตฐานอาจถกตอง

หรอไมกได ตองมการทดลองเพอทดสอบสมมตฐานนน

3) การทดลอง ตอมาเราตองท�าการทดลองเพอทดสอบสมมตฐานทตงไววาถกตองหรอไม

และผลเปนอยางไร ซงอาศยการเกบขอมล รวบรวมผลทไดจากการทดลอง โดย

บนทกสงทสงเกตเหนตามความเปนจรง แลวจดหมวดหม เรยบเรยง แยกแยะสวนตางๆ

ของขอมลเหลานนอยางเปนระบบ

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน11

4) การวเคราะหผลการทดลอง เปนการน�าเอาขอมลทไดจากการสงเกต การคนควา การทดลอง

และจดหมวดหม มาท�าการวเคราะหผล อธบายความหมายของขอเทจจรง แลวน�าไปเปรยบเทยบ

กบสมมตฐานทตงไววาสอดคลองกบสมมตฐานขอไหน

5) สรปผล เปนการน�าขอมลทไดจากการทดลองมาหาขอสรปทเปนเหตและผล กอใหเกด

องคความรใหมๆ ทอาจจะมคนเคยคนพบแลว หรออาจจะยงไมมใครเคยคนพบเลยกได

1.3 ลกษณะส�าคญของนกวทยาศาสตร

1. ทกษะของนกวทยาศาสตร

นกวทยาศาสตรเจงๆ จ�าเปนตองมทกษะดงน

1) ชางสงเกต เพราะการสงเกตท�าใหเหนสงแปลกใหม ท�าใหเกดความสงสยและตงค�าถาม

จากนนจงเรมคนควาหาค�าตอบ ซงการสงเกตทดจะตองไมมอคต และหามใสความคดเหน

ของตวเองหรอคดไปเองเปนอนขาด

2) ชางคดค�านวณ เพราะขอมลทางวทยาศาสตรในขนสงขนไปมกเปนขอมลเกยวกบตวเลข

เชน จดเดอดของสารตางๆ ความเรวของรถ เวลาในการท�าปฏกรยาของสารเคม ดงนน

เราจงตองฝกฝนการค�านวณเพอเปนพนฐานทส�าคญในการศกษาขอมลทางวทยาศาสตร

3) มทกษะในการวด หมายถง สามารถเลอกใชเครองมอตางๆ ในการวดปรมาณของสงตางๆ

ทแตกตางกนไดอยางเหมาะสม ถกตอง และแมนย�า

4) มทกษะในการจ�าแนกประเภท คอ มความสามารถในการจดจ�าแนกสารตามสมบตตางๆ

ออกเปนหมวดหมทชดเจน หรอก�าหนดเกณฑในการจ�าแนกประเภทของสงตางๆ ได

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน12

5) มทกษะในการน�าเสนอ คอ สามารถน�าเสนอขอมลออกมาไดเขาใจงาย ถกตอง ตรงประเดน

และชดเจน ซงอาจใชการน�าเสนอในรปแบบของแผนภมแทง กราฟ ตาราง หรอแผนภาพ

6) ชางสงสย ชอบตงค�าถาม และสามารถตงสมมตฐานไวลวงหนาได ซงสมมตฐานนนอาจจะ

เปนจรงหรอไมจรงกได โดยตองมการทดลองเพอพสจนค�าตอบของสมมตฐานนนตอไป

7) ชางทดลอง คอ มความสามารถในการออกแบบการทดลอง ก�าหนดและควบคมตวแปร

ไดแก ตวแปรตน ตวแปรตาม และตวแปรควบคม

ตวแปรตน = สงทตองท�าใหแตกตางกน ซงจะตองหาค�าตอบวาใหผลแตกตางกน

หรอไมอยางไร

ตวแปรตาม = สงทเปนผลตามมาวามการเปลยนแปลงเกดขนหรอไมอยางไร

ตวแปรควบคม = สงทตองควบคมใหเหมอนกน เพอไมใหผลการทดลองคลาดเคลอน

8) มทกษะในการตความ คอ สามารถน�าขอมลทไดมาแปลความหมาย สรป และตความ

เกยวกบความสมพนธ ความเกยวเนอง ความเชอมโยงของตวแปรตางๆ ได

9) มทกษะในการท�านาย คอ สามารถน�าประสบการณความรเดมทมอยมาใชท�านายเหตการณ

ทอาจจะเกดขนได เชน เมอเหนทองฟามเมฆครม เรากสามารถท�านายไดวาอาจจะเกด

ฝนตก หรอหวานเมลดพชในวนน เพราะสามารถคาดเดาไดวาอก 3 เดอนขางหนา

เมลดพชเหลานนจะโตเตมสวน

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน13

10) รจกก�าหนดนยามเชงปฏบตการ คอ ความสามารถในการก�าหนดความหมายของตวแปร

ตางๆ ใหคนอานเขาใจตรงกน และมความเปนสากล

11) มความสามารถในการแสดงความคดเหน คอ สามารถน�าความรทไดจากการสงเกต ทดลอง

และประสบการณเดม มาใชในการแสดงความคดเหน วเคราะห วจารณขอมลตางๆ ได

อยางเหมาะสม

2. นกวทยาศาสตรทประสบความส�าเรจ

1.4 เครองมอและอปกรณ

- คอ ผชวยส�าคญในการเกบขอมลทางวทยาศาสตร

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน14

- เครองมอวดเวลา เชน นาฬกาจบเวลา

- เครองมอวดน�าหนก เชน เครองชงน�าหนก

- เครองมอวดขนาด เชน ไมบรรทด ไมเมตร ตลบเมตร

- เครองมอวดปรมาตร เชน กระบอกตวง

- เครองมอวดความดน เชน แมนอมเตอร บารอมเตอร

- เครองมอทชวยในการรบสมผส เชน เทอรมอมเตอรชวยวดอณหภม

- เครองมอทชวยในการมองเหน เชน แวนขยาย แวนตา กลองจลทรรศน กลองสองทางไกล

กลองดดาว

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน15

- เครองมอทชวยในการไดยน เชน สเตตโทสโคป เครองชวยฟง

- นอกจากน การวดยงตองมหนวยบอกปรมาณทชดเจน เชน ระยะทางมหนวยเปนเมตร

ความยาวมหนวยเปนเซนตเมตร มวลมหนวยเปนกโลกรม น�ามหนวยเปนลตร ซง

ในทางสากลมการก�าหนดหนวยวดทเปนมาตรฐานเดยวกนทวโลก เรยกวา หนวย SI

- ตวอยางหนวย SI ทส�าคญ มดงน

Lecture สรปเขมเคม ม.ตน16

- ความรทางวทยาศาสตรเปลยนแปลงไดเมอเครองมอและอปกรณเปลยนแปลงไป เพราะเมอ

เครองมอหรออปกรณทางวทยาศาสตรพฒนาและความเจรญกาวหนามากขน กท�าให

นกวทยาศาสตรสามารถศกษาหาความรไดแมนย�ามากขน และสงผลใหเกดองคความรใหมๆ

จากหลกฐานทถกคนพบตามเครองมอทกาวหนาขน

- ในสมยกอน ความรทางวทยาศาสตรเปนความรทยงไมลกซง เนองจากยงไมมเทคโนโลย

ทกาวหนาในการหาค�าตอบเรองตางๆ เชน ในสมยกรกโบราณ อรสโตเตลเคยกลาววา

โลกเปนศนยกลางของจกรวาล โดยดาวเคราะห ดาวฤกษ และวตถอนๆ ตางโคจรรอบโลก

ตอมาอก 2,000 ป นโคลส โคเปอรนคส กไดออกมาแยงวาดวงอาทตยตางหากทเปน

ศนยกลางของจกรวาล และดาวเคราะหทกดวงตางหมนรอบดวงอาทตย ทฤษฎของโคเปอร

นคสท�าใหผคนเรมสบสนและตอตาน แตไมกปตอมา กาลเลโอกประดษฐกลองดดาว

ส�าเรจ เขาสงเกตดวงดาวตางๆ และคนพบขอมลใหมๆ จนสามารถพสจนไดวา ทฤษฎของ

โคเปอรนคสนนแหละทถก

- อกกรณหนงคอ เมอกอนคนเราเชอวาโลก

มลกษณะแบนราบ แตตอมาเมอการเดนเรอ

กาวหนามากขน ครสโตเฟอร โคลมบส

ไดออกมาพสจนโดยใหความเหนวา หากโลก

มลกษณะเปนทรงกลม ถาเขาเดนทางไปทาง

ทศตะวนตกเรอยๆ จะเดนทางไปถงอนเดย

ซ งอย ทางทศตะวนออกของสเปนได

สมมตฐานทวาโลกกลมจงเปนทยอมรบ

มากขน