คู่มือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เล่ม 1

98 บทที่ 2 | อะตอมและสมบัติของธาตุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมีเล่ม 1 12. ครูตั้งคำ�ถามว่า จำ�นวนระดับพลังงานหลักและพลังงานย่อยมีผลต่อขนาดอะตอมของ ธาตุหรือไม่ อย่างไร คำ�ตอบคือ มีผลต่อขนาดอะตอมของธาตุ โดยอะตอมที่มีจำ�นวนระดับพลังงาน หลักมากจะเสมือนมีฉากหลายชั้นมากำ�บัง ทำ�ให้แรงดึงดูดของโปรตอนกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนลดลง อะตอมจะมีขนาดเพิ่มขึ้น ถ้าอยู่ในระดับพลังงานเดียวกันจำ�นวนโปรตอนที่เพิ่มขึ้นจะดึงดูดเวเลนซ์ อิเล็กตรอนได้มากขึ้น อะตอมจะมีขนาดเล็กลง 13. ครูให้นักเรียนนำ�ความรู้จากการตอบคำ�ถามที่ผ่านมา มาใช้อภิปรายเพื่อทำ�นายแนวโน้ม ขนาดอะตอมของธาตุตามคาบและตามหมู่ แล้วนำ�ผลการอภิปรายมาเปรียบเทียบกับรูป 2.21 ซึ่ง ควรสรุปได้ว่า ธาตุในคาบเดียวกันมีขนาดลดลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ส่วนธาตุในหมู่เดียวกันมี ขนาดอะตอมใหญ่ขึ้นเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น 14. ครูตั้งคำ�ถามว่า เมื่อธาตุเกิดเป็นไอออน อิเล็กตรอนในระดับพลังงานใดที่เปลี่ยนแปลง ขนาดของไอออนต่างจากขนาดอะตอมเดิมหรือไม่ อย่างไร โดยให้พิจารณารูปที่ 2.22 และ 2.23 ประกอบ ซึ่งควรได้คำ�ตอบว่า การเกิดไอออนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงจำ�นวนอิเล็กตรอนใน ระดับพลังงานชั้นนอกสุด หรือเวเลนซ์อิเล็กตรอน โดยที่ไอออนบวกจะมีขนาดเล็กกว่าอะตอมเดิม ส่วนไอออนลบมีขนาดใหญ่กว่าอะตอมเดิม 15. ให้นักเรียนอภิปรายแนวโน้มของขนาดไอออนตามหมู่ แล้วนำ�ผลการอภิปรายมา เปรียบเทียบกับรูป 2.24 ซึ่งควรได้คำ�ตอบว่า ขนาดไอออนของธาตุตามหมู่ส่วนใหญ่มีแนวโน้มเพิ่ม ขึ้นจากบนลงล่างเช่นเดียวกับขนาดของอะตอม 16. ครูตั้งคำ�ถามว่า ในการทดลองการศึกษาเส้นสเปกตรัมของธาตุที่ผ่านมา ขณะสังเกตเห็น สเปกตรัมของธาตุ ธาตุนั้นอยู่ในสถานะใด และอิเล็กตรอนของธาตุนั้นดูดหรือคายพลังงาน คำ�ตอบ คือธาตุอยู่ในสถานะแก๊ส​ และเป็นการคายพลังงานของอิเล็กตรอน​ ครูถามต่ออีกว่าการทำ�ให้ อิเล็กตรอนเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานกับการทำ�ให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอม​ การกระทำ� ใดจะใช้พลังงานมากกว่ากัน ให้นักเรียนร่วมกันอภิปราย ควรได้คำ�ตอบว่า เส้นสเปกตรัมเกิดจาก อิเล็กตรอนคายพลังงานออกมาเมื่อเปลี่ยนจากสภาวะกระตุ้นไปสู่สภาวะพื้น แต่อิเล็กตรอนไม่ใด้ หลุดออกจากอะตอม ดังนั้นการทำ�ให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอมในสถานะแก๊สต้องใช้พลังงาน สูงกว่าการที่อิเล็กตรอนเปลี่ยนระดับพลังงาน 17. ครูให้ความรู้เรื่องพลังงานไอออไนเซชัน ซึ่งเป็นพลังงานปริมาณน้อยที่สุดที่ทำ�ให้ อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอมในสถานะแก๊ส ถ้ามีค่าน้อยแสดงว่าทำ�ให้เป็นไอออนบวกได้ง่าย แต่ ถ้ามีค่ามากแสดงว่าทำ�ให้เป็นไอออนบวกได้ยาก 18. ให้นักเรียนศึกษาค่าพลังงานไอออไนเซชันของธาตุคาร์บอนและร่วมกันอภิปราย ซึ่งควรได้ ข้อมูลว่าคาร์บอนมีค่าพลังงานไอออไนเซซัน 6 ค่า แต่ละค่ามีค่าไม่เท่ากันและมีค่าเพิ่มขึ้นตามลำ�ดับที่ของ พลังงานไอออไนเซชัน จากนั้นให้นักเรียนตอบคำ�ถามชวนคิดและช่วยกันเฉลยคำ�ตอบ โดยครูเป็นผู้ชี้แนะ