คู่มือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เล่ม 1

91 บทที่ 2 | อะตอมและสมบัติของธาตุ เคมีเล่ม 1 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เช่น 2s 2 มีความหมายดังนี้ 2 คือพลังงานหลัก s คือพลังงานย่อย และ 2 ที่เขียน เป็นเลขยกกำ�ลังคือจำ�นวนอิเล็กตรอนที่บรรจุอยู่ในออร์บิทัล 2s 8. ครูให้นักเรียนเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุที่มีเลขอะตอม 1-12 (อาจแบ่งให้กลุ่ม หนึ่งเขียนของธาตุที่มีเลขอะตอมเป็นเลขคี่ อีกกลุ่มหนึ่งเขียนที่เป็นเลขคู่) แล้วนำ�ไปตรวจสอบกับ ข้อมูลในตาราง 2.7 จากนั้นย้อนกลับไปตอบคำ�ถามว่าเพราะเหตุใดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่ 3 ของธาตุ K และ Ca จึงมีเพียง 8 อิเล็กตรอน 9. ครูให้ความรู้เพิ่มเติมว่า การจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอมอาจเขียนแบบย่อ โดยแทนการ จัดเรียงอิเล็กตรอนบางส่วนด้วยแกนแก๊สมีสกุล (noble gas core) ซึ่งใช้สัญลักษณ์ของแก๊สมีสกุลที่อยู่ ในคาบก่อนหน้าไว้ในวงเล็บเหลี่ยม ตามด้วยสัญลักษณ์แสดงการบรรจุอิเล็กตรอนในระดับพลังงาน ย่อยที่อยู่ชั้นถัดออกไป เช่น โซเดียม จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 เขียนโดยใช้แกนแก๊ส มีสกุลเป็น [Ne]3s 1 โดย [Ne] หมายถึงแกนนีออนซึ่งแทนการจัดเรียงอิเล็กตรอน 1s 2 2s 2 2p 6 10. ครูให้นักเรียนพิจารณาการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุในตาราง 2.7 อีกครั้งแล้วให้ความ รู้ว่าอิเล็กตรอนในระดับพลังงานสูงสุดหรือชั้นนอกสุดของอะตอมเรียกว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอน เช่น ฟลูออรีน จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 1s 2 2s 2 2p 5 มีจำ�นวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 7 แล้วให้นักเรียน ระบุว่าธาตุในตาราง 2.7 แต่ละธาตุมีจำ�นวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่าใด จากนั้นครูกับนักเรียนร่วมกัน เฉลย 11. ครูตั้งคำ�ถามว่า การที่ธาตุเกิดเป็นไอออน มีการเปลี่ยนแปลงจำ�นวนอนุภาคชนิดใดของ อะตอม ควรได้คำ�ตอบว่า อิเล็กตรอน ซึ่งไอออนลบเกิดจากอะตอมรับอิเล็กตรอนเพิ่มเข้ามา ส่วน ไอออนบวกเกิดจากอะตอมเสียอิเล็กตรอนออกไป ความรู้เพิ่มเติมสำ�หรับครู อะตอมของธาตุที่มีอิเล็กตรอนบรรจุอยู่เต็มทุกออร์บิทัลที่มีระดับพลังงานเท่ากัน เช่น ธาตุฮีเลียม มี 2 อิเล็กตรอน จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 1s 2 หรือธาตุนีออน มี 10 อิเล็กตรอน จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 1s 2 2s 2 2p 6 การจัดอิเล็กตรอนลักษณะนี้เรียกว่า การบรรจุเต็ม ถ้ามี อิเล็กตรอนบรรจุอยู่ในออร์บิทัลเพียงครึ่งเดียว เช่น ธาตุไนโตรเจน มี 7 อิเล็กตรอน จัดเรียง อิเล็กตรอนเป็น 1s 2 2s 2 2p 3 ลักษณะนี้เรียกว่า การบรรจุครึ่ง อะตอมที่จัดอิเล็กตรอนเป็น แบบบรรจุเต็มหรือบรรจุครึ่ง จะมีความเสถียร