คู่มือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เล่ม 1

90 บทที่ 2 | อะตอมและสมบัติของธาตุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมีเล่ม 1 18 อิเล็กตรอน แต่เพราะเหตุใดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่ 3 ของธาตุ K และ Ca จึงมีเพียง 8 อิเล็กตรอน เพื่อนำ�เข้าสู่เรื่อง ระดับพลังงานหลักและระดับพลังงานย่อยของอิเล็กตรอนในอะตอม 5. ครูให้ความรู้ในเรื่องระดับพลังงานหลักและระดับพลังงานย่อยของอิเล็กตรอนในอะตอม ตามรูป 2.15 ซึ่งควรได้สาระสำ�คัญดังนี้ 5.1. ในระดับพลังงานหลักแบ่งเป็นระดับพลังงานย่อย คือ s p d f ตามลำ�ดับ 5.2. ในระดับพลังงานหลักที่ 1–4 มีจำ�นวนระดับพลังงานย่อยต่าง ๆ ดังนี้ พลังงานหลักที่ 1 มีระดับพลังงานย่อยคือ 1s พลังงานหลักที่ 2 มีระดับพลังงานย่อยคือ 2s 2p พลังงานหลักที่ 3 มีระดับพลังงานย่อยคือ 3s 3p 3d พลังงานหลักที่ 4 มีระดับพลังงานย่อยคือ 4s 4p 4d 4f 5.3. ระดับพลังงานย่อยในระดับพลังงานหลักเดียวกันมีค่าพลังงานแตกต่างกัน เช่น 2p มีพลังงานมากกว่า 2s 5.4. ลำ�ดับระดับพลังงานที่บรรจุอิเล็กตรอนไม่จำ�เป็นต้องเรียงตามพลังงานหลัก เสมอ เช่น 4s มีพลังงานต่ำ�กว่า 3d ดังนั้นจึงบรรจุอิเล็กตรอนใน 4s ก่อน 3d 6. ครูอธิบายความหมายของคำ�ว่าออร์บิทัล จากนั้นให้นักเรียนศึกษารูป 2.16 และตาราง 2.6 และร่วมกันอภิปรายว่า ในแต่ละระดับพลังงานย่อยมีจำ�นวนออร์บิทัลเท่ากันหรือไม่ อย่างไร และ จำ�นวนอิเล็กตรอนสูงสุดในระดับพลังงานย่อยมีเท่าไร ซึ่งควรได้คำ�ตอบว่า ในแต่ละระดับพลังงาน ย่อยมีจำ�นวนออร์บิทัลแตกต่างกัน และในแต่ละออร์บิทัลมีจำ�นวนอิเล็กตรอนสูงสุด 2 อิเล็กตรอน โดยที่ ระดับพลังงานย่อย s มี 1 ออร์บิทัล มีจำ�นวนอิเล็กตรอนสูงสุด 2 ระดับพลังงานย่อย p มี 3 ออร์บิทัล มีจำ�นวนอิเล็กตรอนสูงสุด 6 ระดับพลังงานย่อย d มี 5 ออร์บิทัล มีจำ�นวนอิเล็กตรอนสูงสุด 10 ระดับพลังงานย่อย f มี 7 ออร์บิทัล มีจำ�นวนอิเล็กตรอนสูงสุด 14 7. ครูให้ความรู้และยกตัวอย่างเกี่ยวกับการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุ ดังนี้ 7.1. บรรจุอิเล็กตรอนในออร์บิทัลที่มีพลังงานต่ำ�สุดและว่างก่อนเสมอ 7.2. การบรรจุอิเล็กตรอนในออร์บิทัล มีลำ�ดับเป็นดังนี้ 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p …… หรือมีลำ�ดับตามแผนภาพในรูป 2.17 7.3. ครูให้นักเรียนดูรูป 2.18 และอธิบายว่า สัญลักษณ์แสดงการจัดเรียงอิเล็กตรอน ในอะตอม ให้เขียนตัวเลขแสดงระดับพลังงานหลักตามด้วยตัวอักษรแสดงระดับ พลังงานย่อย และจำ�นวนอิเล็กตรอนในออร์บิทัลด้วยเลขยกกำ�ลังบนตัวอักษร