Atom Model

เรือ่ ง

คำำแนะนำำในกำรใช้บทเรียน ทำำควำมเข้ำใจกับสัญลักษณ์ในบทเรียน ประเมินตนเองด้วยกำรทำำแบบทดสอบก่อนเรียน ศึกษำเนื้อหำในบทเรียนเป็นลำำดับไป ทดลองทำำแบบฝึกหัดระหว่ำงบทเรียน เมื่อเรียนจบทุกบทเรียนแล้วทำำแบบทดสอบหลังเรียน

สัญลักษณ์ที่ใช้ในบทเรียน คลิกเพื่อเลือกเข้าสู่บทเรียน

คลิกเพื่อเลือกกลับหน้าแรก คลิกเพื่อเลือกเมนูหลัก คลิกเพื่อเลือกออกจากโปรแกรม คลิกเพื่อเลือกหน้าที่ผ่านมา คลิกเพื่อเลือกหน้าต่อไป คลิกเพื่อเลือกกลับบทเรียนเริม่ ต้น

จุดประสงค์กำรเรียนรู้

เพื่อให้เข้ำใจถึงแบบจำำลองอะตอมของนักวิทยำศำสตร์แต่ละคน เพื่อให้เข้ำใจถึงกำรพัฒนำแบบจำำลองอะตอมตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เพื่อให้เข้ำใจถึงโครงสร้ำงและส่วนประกอบในแบบจำำลองอะตอม

ผู้จัดทำำ นายภควัต โอวาท รหัส 4741060017 โปรแกรมวิทยาศาสตร์ทั่วไป คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฎธนบุรี E-mail : [email protected] Website : http://a9z.blogspot.com

แบบทดสอบก่อนเรียน คำาชี้แจง : ให้นักเรียนเขียนคำาตอบที่ถูกต้องที่สุดลงในกระดาษคำาตอบ • • •

อะตอมมาจากรากศัพท์ภาษาใด? และแปลว่าอะไร? บุคคลแรกที่กล่าวถึงอะตอมคือใคร? จงวาดแบบจำาลองอะตอมตามความเข้าใจของนักเรียนเอง

แบบทดสอบหลังเรียน คำาชี้แจง : ให้นักเรียนเขียนคำาตอบที่ถูกต้องที่สุดลงในกระดาษคำาตอบ • •

•

ภายในอะตอมประกอบด้วยอนุภาคกี่ชนิด? อะไรบ้าง? ปัจจุบันแบบจำาลองที่เป็นที่ยอมรับคือแบบใด? มีหลักการว่าอย่างไร? เพราะเหตุใดแบบจำาลองอะตอมจึงมีการเปลี่ยนแปลงไปจากอดีต ถึงปัจจุบัน?

แนวคิดพัฒนา

ดอลตัน

ทอมสัน

รัทเทอร์ฟอร์ด

นีลส์ โบร์

กลุ่มหมอก

ดิโมคริตุส (Democritus)

ในสมัยโบราณมีนักปราชญ์ชาวกรีกชื่อ ดิโมคริตสุ (Democritus) เชื่อว่าเมือ่ ย่อยสารลงเรื่อย ๆ จะได้ส่วนทีเ่ ล็กที่สุดซึ่งไม่สามารถทำาให้เล็กล งกว่าเดิมได้อีก และเรียกอนุภาคขนาดเล็กทีส่ ุดว่า อะตอม ซึ่งคำาว่า อะตอม(atom) เป็นคำาซึ่งมาจากภาษากรีกว่า (atomas) แปลว่า แบ่งแยกอีกไม่ได้

จอห์น ดอลตัน (John Dalton)

ในปี ค.ศ. 1803 จอห์น ดอลตัน (John Dalton) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้เสนอทฤษฎีอะต อมเพื่อใช้อธิบายเกี่ยวกับการเปลีย่ นแปลงขอ งสารก่อนและหลังทำาปฏิกิริยา  รวมทั้งอัตราส่วนโดยมวลของธาตุที่รวมกันเป็ นสารประกอบ 

ดอลตันกล่าวถึงอะตอมซึ่งสรุปได้ ดังนี้ 1. ธาตุประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ หลายอนุภาค อนุภาคเหล่านี้เรียกว่า “อะตอม” ซึ่งแบ่งแยกไม่ได้ และทำาให้สูญหายไม่ได้ 2. อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมีสมบัติเหมือนกัน เช่นมีมวลเท่ากัน แต่จะมีสมบัติต่างจากอะตอมของธาตุอื่น 3. สารประกอบเกิดจากอะตอมของธาตุมากกว่าหนึ่งชนิดทำาปฏิกิริยาเ คมีกันในอัตราส่วนที่เป็นเลขลงตัวน้อย ๆ

แบบจำาลองอะตอมของดอลตัน

“อะตอมมีขนาดเล็กมาก ซึ่งแบ่งแยกและสร้างขึ้นหรือทำาให้สูญห ายไม่ได้”

ดู 1

า ำ ท ลอง

นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ให้ แนวคิดเรื่องอะตอมคือใคร? และอะตอมหมายถึงอะไร?

ก. อริโตสเติล , แบ่งได้ไม่จำากัด ข. ดิโมคริตุส , แบ่งแยกไม่ได้ ค. พลาโต , แบ่งได้เป็น ดิน นำ้า ลม ไฟ ง. ปีทากอรัส , แบ่งเป็นรูปสามเหลี่ยม

^_^ เก่งมากครับ^_^ เรียนเนื้อหาต่อไปกันเลย

ยังไม่ถูกเลย ลองกลับไปทำาใหม่นะครับ

โจเซฟ จอห์น ทอมสัน (J.J Thomson)

โจเซฟ จอห์น ทอมสัน (J.J Thomson) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้สนใจ ปรากฏการณ์ทเี่ กิดขึ้นในหลอดรังสีแคโทด  จึงทำาการทดลองเกี่ยวกับการนำาไฟฟ้าของ แก๊สขึ้นในปี ค.ศ. 1897

หลอดรังสีแคโทดที่ เจ.เจ. ทอมสันใช้ทดลอง

เจ.เจ. ทอมสัน ได้สรุปสมบัติของรังสีไว้ ดังนี้ 1.รังสีแคโทดเดินทางเป็นเส้นตรงจากขั้วแคโทดไปยังขั้วแอโนด รังสีแคโทดทำาให้เกิดเงาดำาของวัตถุได้ ถ้านำาวัตถุไปขวางทางเดินของรังสี 2.รังสีแคโทดเป็นอนุภาคที่มีมวล เนื่องจากรังสีทำาให้ใบพัดที่ขวางทางเดินของรังสีหมุนได้เหมือนถูกลมพัด 3.รังสีแคโทดประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุลบ เนื่องจากเบี่ยงเบนเข้าหาขั้วบวกของสนามไฟฟ้า

แบบจำาลองอะตอมของทอมสัน

“อะตอมเป็นรูปทรงกลมประกอบด้วยโปรตอน ซึ่งมีประจุบวกและมีอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบกระจายอยู่ทั่วไป  อะตอมในสภาพที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจะมีจำานวนประจุบวกเท่ากับ จำานวนประจุลบ”

2 ู ด าำ

ท ง ลอ

หลอดรังสีแคโทดที่ เจเจ ทอมสัน ทดลองมีชื่อเรียกว่าอะไร? และมีประจุทางไฟฟ้าอย่างไร?

ก. อิเล็กตรอน , ประจุ ข. โปรตอน , ประจุ + ค. นิวตรอน , เป็นกลางทางไฟฟ้า ง. โพรสิตอน , ประจุ -

^_^ เก่งมากครับ^_^ เรียนเนื้อหาต่อไปกันเลย

ยังไม่ถูกเลย ลองกลับไปทำาใหม่นะครับ

เเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Sir Ernest Rutherford)

ในปี ค.ศ. 1910 เซอร์ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Sir Ernest Rutherford) ได้ศึกษาแบบจำาลองอะตอมของทอม สัน  และเกิดความสงสัยว่าอะตอมจะมีโค รงสร้างตามแบบจำาลองของทอมสัน จริงหรือไม่ 

รัทเทอร์ฟอร์ดได้ทำาการทดลอง ยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผ่นทอง คำาบาง ๆ โดยมีความหนาไม่เกิน 0.0001 cm โดยมีฉากสารเรืองแสงรองรับ 

ปรากฏผลการทดลองดังนี้ 1. อนุภาคส่วนมากเคลื่อนทีท ่ ะลุผ่านแผ่นท องคำาเป็นเส้นตรง 2. อนุภาคส่วนน้อยเบี่ยงเบนไปจากเส้นตรง 3. อนุภาคส่วนน้อยมากสะท้อนกลับมาด้าน หน้าของแผ่นทองคำา

แบบจำาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

“อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสทีม ่ โี ปรตอนรวมกันอยูต ่ รงก ลาง  นิวเคลียสมีขนาดเล็กแต่มม ี วลมาก  และมีประจุบวกส่วนอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบและมีมวลน้อย มากวิง่ อยู่รอบ” 

3 ู ด าำ

ท ง อ ล

ข้อใดเป็นแบบจำาลองอะตอมของ รัทเทอร์ฟอร์ด?

ก.

ข.

ค.

ง.

^_^ เก่งมากครับ^_^ เรียนเนื้อหาต่อไปกันเลย

ยังไม่ถูกเลย ลองกลับไปทำาใหม่นะครับ

นีล โบร์ (Niels Bohr)

เนื่องจากแบบจำาลองของรัทเทอร์ฟอร์ดยังไม่ส มบูรณ์ ในปี 1913 นีลส์ โบร์ (Niels Bohr) ได้นำาทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมมาประยุกต์ใช้ใ นการทดลอง เพื่อพัฒนาแบบจำาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอ ร์ด แต่ในการทดลองของเขาสามารถอธิบายได้เฉ พาะอะตอมของไฮโดรเจนทีม ่ อี ิเล็กตรอนเพียง ตัวเดียว

แบบจำาลองอะตอมของนีลส์ โบร์

“อะตอมประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนรวมกันเป็นนิวเคลียส และมีอิเล็กตรอนวิ่งอยู่ในวงโคจรที่เป็นวงกลมมีรัศมี r รอบนิวเคลียสเป็นชั้นๆ หรือเป็นระดับพลังงานที่มีค่าพลังงานเฉพาะค่าหนึ่ง คล้ายๆ กับวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์”

ดู 4

า ำ ท ลอง

ระดับพลังงานของอิเล็กตรอน นีลส์ โบร์ เปรียบเทียบคล้ายกับอะไร?

ก. ความลึกของระดับนำ้าทะเล ข. ระดับของนำ้าที่มีผลต่อแรงดัน ค. วงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ ง. ระดับความร้อนที่ให้แก่อาหาร

^_^ เก่งมากครับ^_^ เรียนเนื้อหาต่อไปกันเลย

ยังไม่ถูกเลย ลองกลับไปทำาใหม่นะครับ

นักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันได้ศึกษาอะตอมของธาตุเพิ่มเ ติม และพบว่าอิเล็กตรอนไม่ได้เคลื่อนที่เป็นวงกลมตามที่ นีลส์ โบร์เสนอไว้ แต่จะเคลื่อนที่เป็นรูปวงกลมหรือรูปอื่นๆ แล้วแต่ว่าอิเล็กตรอนตัวนั้นอยู่ในระดับพลังงานใด เนื่องจากอิเล็กตรอนมีการเคลื่อนที่รอบๆ นิวเคลียสได้หลายรูปแบบ จึงเสมือนดูเสมือนว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปทั่วทั้งอะตอ ม ดังนั้นจึงไม่สามารถบอกตำาแหน่งที่แน่นอนของอิเล็กตร อนได้

แบบจำาลองอะตอมแบบกลุ่มหมอกกล่าวไว้ดังนี้ 1. อิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมากและเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วตลอดเวลาไปทัว่ ทัง้ อะตอม จึงไม่สามารถบอกตำาแหน่งที่แน่นอนของอะตอมได้ 2. มีโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสบางบริเวณเท่านั้น อะตอมประกอบด้วยกลุม่ หมอกของอิเล็กตรอนรอบ ๆ นิวเคลียส 3. บริเวณที่กลุ่มหมอกทึบแสดงว่าโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนได้มากกว่าบริเวณที่มี กลุ่มหมอกจาง”

แบบจำาลองอะตอมแบบกลุม่ หมอก

“อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียส รอบๆนิวเคลียสมีกลุ่มหมอกอิเล็กตรอนรูปทรงต่างๆตามระดับพ ลังงานที่ห่อหุ้มอยู่ บริเวณกลุ่มหมอกทึบมีโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนมากกว่าบริเวณที่ กลุ่มหมอกจาง”

ดู 5

า ำ ท ลอง

ข้อใดกล่าวถึงแบบจำาลองอะ ตอมแบบกลุม ่ หมอกได้ถูกต้อ งทีส่ ุด?

ก. อิเล็กตรอนกระจายอยู่อย่างสมำ่าเสมอ ข. อิเล็กตรอนอยู่ในภายในนิวเคลียส ค. ไม่สามารถระบุตำาแหน่งที่แน่นอนของอิเล็กตรอนได้ ง. อิเล็กตรอนอยู่ที่ซึ่งกำาหนดตำาแหน่งได้

^_^ เก่งมากครับ^_^

ยังไม่ถูกเลย ลองกลับไปทำาใหม่นะครับ