ชุดที่ 2...

28
ชุดที2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี ชุดการสอน รายวิชา วิทยาศาสตร์พื้นฐาน 3 32101 กัมมันตรังสีและพลังงานนิวเคลียร์

Upload: others

Post on 02-Aug-2020

12 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

Page 2: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

ค ำน ำ

ชดการสอนวชาวทยาศาสตรพนฐาน 3 รหสวชา ว 32101 ชนมธยมศกษาปท 5

เรอง กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร ส าหรบนกเรยนทไมเนนวทยาศาสตร จดท าขนเพอใชเปนสอการเรยนการสอนส าหรบพฒนาผลสมฤทธและสรางเจตคตทดตอการเรยนวทยาศาสตร โดยผจดท าไดสรางและพฒนาเปนสอนวตกรรมทเนนผเรยนเปนส าคญ และสอดคลองกบหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 โดยมทงหมดจ านวน 8 ชด ดงน

ชดท 1 สญลกษณนวเคลยรและไอโซโทป ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส ชดท 3 กมมนตภาพรงส ชดท 4 ครงชวต ชดท 5 รงสในธรรมชาต ชดท 6 ปฏกรยานวเคลยร ชดท 7 การประยกตใชกมมนตภาพรงสและพลงงานนวเคลยร ชดท 8 โรงไฟฟานวเคลยร

ผจดท าหวงเปนอยางยงวา ชดการสอนวชาวทยาศาสตรพนฐาน 3 รหสวชา ว 32101 ชนมธยมศกษาปท 5 เรอง กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร ส าหรบนกเรยนทไมเนนวทยาศาสตรชดน จะเปนประโยชนตอการพฒนาการเรยนรของนกเรยนและครสามารถใชในการพฒนาการเรยนการสอนใหมคณภาพได และหากมขอบกพรองหรอผดพลาดประการใด ผจดท ามความยนดยงหากไดรบค าแนะน าหรอขอควรปรบปรงแกไข ขอขอบพระคณผเชยวชาญและผเกยวของทกทานทกรณาใหค าแนะน าในการจดท าชดการสอน มา ณ โอกาสน ธญรส เหมจนดา

Page 3: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

สำรบญ

เรอง หนำ ค ารบรอง ก ค าน า ข สารบญ ค สารบญภาพ ง ค าชแจงส าหรบคร 1 ค าชแจงส าหรบนกเรยน 2 สาระการเรยนร/มาตรฐานการเรยนร/ตวชวด 4 จดประสงคการเรยนร 4 สาระส าคญ 5 แบบทดสอบกอนเรยนเรอง การคนพบธาตกมมนตรงส 6 บตรค าสง การคนพบธาตกมมนตรงส 8 บตรเนอหา การคนพบธาตกมมนตรงส 9 บตรกจกรรม การคนพบธาตกมมนตรงส 11 บตรค าสง ชนดและสมบตของรงส 12 บตรเนอหา ชนดและสมบตของรงส 13 บตรกจกรรม ชนดและสมบตของรงส 16 แบบทดสอบหลงเรยนเรอง การคนพบธาตกมมนตรงส 17 กระดาษค าตอบแบบทดสอบกอนเรยน-หลงเรยน 19 บรรณานกรม 20 บตรเฉลยกจกรรม การคนพบธาตกมมนตรงส 21 บตรเฉลยกจกรรม ชนดและสมบตของรงส 22 เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน-หลงเรยน 23 ประวตผจดท า 24

Page 4: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

สำรบญภำพ ภำพ หนำ ภาพท 1 วลเฮลม เรนตเกน (Wilhelm Roentgen) 9ภาพท 2 อองตวน เฮนร เบกเคอเรล(Antoine Henri Becquerel) 10 ภาพท 3 มาร คร (Marie Curie) 10 ภาพท 4 ปแอร คร (Pierre Curie) 10 ภาพท 5 เออรเนสตรสเทอรฟอรด (Ernest Rutherford) และ ปอล ว ยาร (Paual Villard) 13 ภาพท 6 อ านาจทะลผานของรงส , , 14 ภาพท 7 การแตกตวเปนไอออนในกอนสารทรงส , , ผานเขาไป 14 ภาพท 8 แนวการเคลอนทของรงส , , ในสนามแมเหลก 15

Page 5: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

ค ำชแจงส ำหรบคร

ขนตอนการใชชดการสอน กมมนตภาพรงสและพลงงานนวเคลยร ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส ตองปฏบตดงน 1. ครจดเตรยมชดการสอน ซงประกอบดวย ค าชแจงในการใชชดการสอนส าหรบนกเรยน บตรค าสง บตรเนอหา บตรกจกรรม และแบบทดสอบ ใหครบถวน 2. ครศกษาเนอหาทตองสอนและชดการสอนใหละเอยด 3. กอนจดกจกรรมการสอน ครตองใหนกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน แลวจงน าเขาสบทเรยน เพอเปนการเตรยมนกเรยนเขาสชดการสอนและเมอเรยนจบใหนกเรยนท าแบบทดสอบ หลงเรยนเพอประเมนผลสมฤทธทางการเรยน 4. ครอธบายบทบาทนกเรยนและวธการเรยนรจากชดการสอนใหเขาใจกอน ก าชบใหนกเรยนท ากจกรรมในเวลาทก าหนด และใหนกเรยนท ากจกรรมดวยความซอสตย ไมดเฉลยกอนท ากจกรรม

5. นกเรยนแบงกลมละ 4-6 คน โดยคละความสามารถ 6. ครด าเนนการจดการเรยนการสอน โดยในขณะทนกเรยนท ากจกรรม ครควรสงเกต

การกจกรรมโดยไมรบกวนนกเรยน หากนกเรยนกลมใดมปญหาควรอธบายเฉพาะกลม 7. ครควรสรปเนอหากอนจบบทเรยนในชดการสอน

สงทครตองเตรยม 1. ชดการสอน กมมนตภาพรงสและพลงงานนวเคลยรชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส 2. แบบทดสอบกอนเรยน และหลงเรยนเทากบจ านวนนกเรยน 3. กระดาษค าตอบเทากบจ านวนนกเรยน 4. บตรค าสงเทากบจ านวนนกเรยน 5. บตรเนอหาเทากบจ านวนนกเรยน 6. บตรกจกรรมเทากบจ านวนนกเรยน 7. ภาพนกวทยาศาสตรทคนพบธาตกมมนตรงสเทากบจ านวนกลมนกเรยน 8. บตรเฉลยกจกรรมเทากบจ านวนกลมนกเรยน 9. บตรเฉลยขอสอบกอนเรยน-หลงเรยนเทากบจ านวนกลมนกเรยน

1

Page 6: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

ค ำชแจงส ำหรบนกเรยน

ขอตอนรบนกเรยนเขาสชดการสอน วชาวทยาศาสตรพนฐาน 3 รหสวชา ว 32101 ชนมธยมศกษาปท 5 เรอง กมมนตภาพรงสและพลงงานนวเคลยร ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส ใหนกเรยนปฏบตตามขนตอน ดงน 1. ใหนกเรยนศกษาค าชแจงและขอเสนอแนะ

2. ศกษาสาระการเรยนร มาตรฐานการเรยนร และตวชวด 3. ท าแบบทดสอบกอนเรยน จ านวน 10 ขอ คะแนนเตม 10 คะแนน ใชเวลา 10 นาท 4. ศกษาเนอหาจากบตรเนอหา 5. ท าแบบฝก กจกรรม แตละเนอหา แลวตรวจค าตอบดวยตนเองจะท าใหนกเรยนทราบผลการเรยนของตนเองทนทวาตอบถกหรอผด 6. นกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ คะแนนเตม 10 คะแนน ใชเวลา 10 นาท แลวตรวจค าตอบ 7. นกเรยนควรปฏบตกจกรรมตางๆ ตามทก าหนดใหครบทกกจกรรม เพอใหการเรยนการสอนบรรลเปาหมายตามตวชวด

สวสดครบเพอนๆ ผมนายแอลฟา จะท าหนาทในการแนะน าใหเพอนๆ ท าความเขาใจ ชดการสอนกมมนตภาพรงสและพลงงานนวเคลยร ในการศกษาชดการสอนแตละเรอง ขอใหเพอนๆ ปฏบตตามขนตอนตอไปน

2

Page 7: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

กลมท……………

ชอกลม........................................................................................... รำยชอสมำชกในกลม

ท ชอ-สกล เลขท หนาทในกลม 1 2 3 4 5 6

3

Page 8: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

สำระกำรเรยนร สำระท 5 พลงงำน

มำตรฐำน ว 5.1 เขาใจความสมพนธระหวางพลงงานกบการด ารงชวต การเปลยนรปพลงงาน ปฏสมพนธระหวางสารและพลงงาน ผลของการใชพลงงานตอชวตและสงแวดลอม มกระบวนการสบเสาะหาความร สอสารสงทเรยนรและใชประโยชน ตวชวด ม.4-6/8 อธบายชนดและสมบตของรงสจากธาตกมมนตรงส จดประสงคกำรเรยนร

1. อธบายการคนพบธาตกมมนตรงส ชนดและสมบตของกมมนตรงสจากธาตกมมนตรงสได (K)

2. สบคน อภปราย และสรปเกยวกบการคนพบธาตกมมนตรงส ชนดและสมบตของกมมนตรงสจากธาตกมมนตรงสได (P)

3. แสดงความเปนคนชางคดชางสงสย มวนยใฝเรยนรและมงมนในการเสาะแสวงหาความร (A)

4. มความสามารถในการคดออกแบบแผนภาพ ชนด สญลกษณ และสมบตของกมมนตรงสจากธาตกมมนตรงส (C) สำระส ำคญ

ธาตบางชนดมการแผร งส ได เรา เรยกร งสท แผออกมาน ว า กมมนตภำพร งส (Radioactivity) และธาตทมสมบตในการแผรงสไดเอง เรยกวา ธำตกมมนตรงส (Radioactive element) โดยรงสทแผออกมานนออกมาจากนวเคลยสของอะตอม

กมมนตภาพรงสเกดจากนวเคลยสทไมเสถยร และเกดการเสอมสลายโดยตวเอง ปลดปลอยอนภาคแอลฟา อนภาคบตา และรงสแกมมา

อนภาคแอลฟา ประกอบดวยโปรตอน 2 โปรตอน และนวตรอน 2 นวตรอน มประจบวก และมคาประจเปน 2 เทาของประจอเลกตรอน เกดจากนวเคลยสทมขนาดใหญ มโปรตอนมากกวา 83 อนภาค

อนภาคบตา คอ อเลกตรอน เกดจากการเปลยนแปลงของนวตรอนกลายเปนโปรตอน ดงนนอนภาคบตาจงมประจลบ

รงสแกมมา เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความถและพลงงานสง เปนกลางทางไฟฟา เกดจากการปลดปลอยพลงงานของนวเคลยสทอยในสถานะถกกระตน

4

Page 9: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

สำระกำรเรยนร 1. การคนพบกมมนตภาพรงส 2. ชนดและสมบตของกมมนตรงส

5

Page 10: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

แบบทดสอบกอนเรยน

เรอง กำรคนพบธำตกมมนตรงส ค ำชแจง เลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยวแลวท าเครองหมายกากบาท (X) ลงใน

กระดาษค าตอบ 1. เบกเคอเรลเรยกรงสทเกดจากธาตยเรเนยมวาอะไร ก. รงสเอกซ ข. รงสยเรนก ค. รงสคอสมก ง. รงสอลตราไวโอเลต 2. จากการทดลองหากมมนตภาพรงสของสาร A โดยวธของเบกเคอเรล ปรากฏวาไมมรอยด าบน

ฟลมเมอน าฟลมนนไปลาง แสดงวาสาร A มสมบตอยางไร ก. เสถยร ข. ใหอนภาคแอลฟาและบตา ค. ไมเสถยรหรอใหอนภาคบตา ง. เสถยรหรอใหอนภาคแอลฟา 3. มาร คร และปแอร คร คนพบธาตกมมนตรงสชนดใด ก. ลเทยม ข. ยเรเนยม ค. รบเดยม ง. พอโลเนยม 4. รงสทแผออกมาจากนวเคลยสของธาต เรยกวาอะไร ก. กมมนตภาพรงส ข. กมมนตรงส ค. รงสยเรนก ง. รงสคอสมก 5. จงพจารณาวารงสในขอใดทแตกตางจากขออน ก. รงสแอลฟา ข. รงสเอกซ ค. รงสแกมมา ง. รงสบตา

6

Page 11: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

6. ขอใดเกดขนเองตามธรรมชาตจากนวเคลยสของธาต ก. รงสเอกซ ข. รงสแคโทด ค. รงสอลตราไวโอเลต ง. อนภาคแอลฟา 7. คณสมบตทส าคญประการหนงของอนภาคแอลฟาคอขอใด ก. คลายกบรงสเอกซ ข. มอ านาจทะลทะลวง ค. ท าใหสารทผานแตกตวเปนไอออน ง. มพลงงานจลนสงกวาอนภาคตวอน 8. จงเรยงล าดบอ านวจทะลผานของอนภาคแอลฟา อนภาคบตา และรงสแกมมาจากมากไปหานอย ก. แอลฟา บตา แกมมา ข. บตา แอลฟา แกมมา ค. แกมมา แอลฟา บตา ง. แกมมา บตา แอลฟา 9. รงสแอลฟา และรงสบตา มประจเปนไปตามขอใด ก. บวก, บวก ข. บวก, ลบ ค. ลบ, บวก ง. ลบ, ลบ 10. ขอใดถกตอง (1) รงสบตาจะไมเบนในสนามแมเหลก (2) รงสแอลฟาเปนอนภาคโปรตอน และอเลกตรอนรวมกน (3) รงสแกมมามอ านาจทะลทะลวงสงกวารงสแอลฟาและบตา (4) รงสแอลฟาและบตาเบยงเบนในสนามไฟฟา แตรงสแกมมาไมเบยงเบนในสนามไฟฟา ก. (1), (2) ข. (2), (3) ค. (3), (4) ง. (1), (4)

7

Page 12: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บตรค ำสง กำรคนพบธำตกมมนตรงส

1. นกเรยนแตละคนศกษาเนอหาจากบตรเนอหา เรอง การคนพบธาตกมมนตรงส (ใชเวลา 10 นาท) 2. นกเรยนแบงกลม กลมละ 4-6 คน โดยคละความสามารถ และใหสมาชกในกลมเลอกแนะน านกวทยาศาสตรทคนพบธาตกมมนตรงส จ านวน 4 คน ในหวขอ “ฉนคอ... ฉนคนพบ...” ดงน (ใชเวลา 10 นาท) 2.1 วลเฮลม เรนตเกน 2.2 อองตวน เฮนร เบกเคอเรล 2.3 มาร คร 2.4 ปแอร คร 3. ในขณะทท าการแนะน านกวทยาศาสตรทคนพบธาตกมมนตรงส ใหนกเรยนชปายรปของนกวทยาศาสตรทานนนดวย 4. นกเรยนแตละกลมรวมกนอภปรายความแตกตางของธาตกมมนตรงสกบธาตทวไป (ใชเวลา 10 นาท) 5. นกเรยนในกลมรวมกนท ากจกรรมจากบตรกจกรรม เรอง การคนพบธาตกมมนตรงส (ใชเวลา 10 นาท) 6. นกเรยนในกลมชวยกนตรวจความถกตองจากบตรเฉลยค าตอบ (ใชเวลา 10 นาท)

8

Page 13: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บตรเนอหำ กำรคนพบธำตกมมนตรงส

จากทฤษฎอะตอมท าใหรวา สสารประกอบดวย อะตอม และอะตอมประกอบดวยนวเคลยสและอเลกตรอน โดยภายในนวเคลยสยงประกอบดวยอนภาคนวตรอนและโปรตอน และการศกษาตอมาพบวา มนวเคลยสของธาตบางชนดสามารถปลอยรงสออกมาได

ในป ค.ศ. 1895 ขณะทวลเฮลม เรนตเกน (Wilhelm Roentgen) ก าลงท าการทดลองเกยวกบรงสแคโทด ไดคนพบรงสชนดหนงจากการทดลองนโดยบงเอญ รงสนมอ านาจทะลผานสงเคลอนทไกล และท าใหสารบางชนด เชน แรแบเรยมแพลทโนไซยาไนตเกดการเรองแสงได ซงรงสแคโทดไมมสมบตเชนน เรนตเกนไดตงชอรงสนวา รงสเอกซ (X – rays)

ภำพท 1 วลเฮลม เรนตเกน (Wilhelm Roentgen) ทมา www0.tint.or.th

หลงจากเรนตเกนคนพบรงสเอกซแลว ท าใหมนกฟสกสหลายทานหนมาศกษาเกยวกบ

สารเรองแสง ในจ านวนนกมนกฟสกสชาวฝรงเศส อองตวน เฮนร เบกเคอเรล(Antoine Henri Becquerel) ซงมความคดวา สารเรองแสงบางชนดเมอไดรบแสงแดดจะปลอยรงสเอกซออกมา จงไดท าการทดลองสารประกอบของยเรเนยมชนดหนง คอสารโพแทสเซยมยเรนลซลเฟต แตผลการทดลองปรากฏวา สารโพแทสเซยมยเรนลซลเฟตปลอยรงสชนดหนงออกมาตลอดเวลาโดยไมตองอาศยแสงแดด และเขายงพบอกวา สารประกอบของยเรเนยมทกชนดปลอยรงสดงกลาวออกมาเชนกน เบกเคอเรลจงเสนอวารงสชนดนเกดจากธาตยเรเนยม และเรยกรงสนวา รงสยเรนก(uranic ray)

เพอนๆ สงสยหรอไมวาธาตกมมนตรงสคออะไร ใครเปน ผคนพบธาตกมมนตรงสและคนพบไดดวยวธการใด เรามาดกนนะครบ

9

Page 14: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

ภำพท 2 อองตวน เฮนร เบกเคอเรล(Antoine Henri Becquerel) ทมา http://th.wikipedia.org

จากการคนพบรงสจากธาตยเรเนยมของเบกเคอเรล ท าใหนกฟสกสมความสงสยวามธาต

อนๆ อกหรอไมทมการแผรงส เชนเดยวกบธาตยเรเนยม มาร คร (Marie Curie) และปแอร คร (Pierre Curie) ไดท าการทดลองกบธาตหลายชนดและพบวาธาตบางชนด เชน ทอเรยม เรเดยม และพอโลเนยมมการแผรงสไดเชนเดยวกบธาตยเรเนยม

ภำพท 3 มาร คร (Marie Curie) ภำพท 4 ปแอร คร (Pierre Curie) ทมา www.sarakadee.com ทมา www.rmutphysics.com

จากปรากฏการณทธาตแผรงสไดเองอยางตอเนอง เราเรยกรงสทแผออกมานวา กมมนตภาพรงส (radioactivity) และธาตทมสมบตในการแผรงสไดเอง เรยกวา ธาตกมมนตรงส (radioactive element) ซงจากการศกษาตอมาพบวา รงสทแผออกมานนมาจากนวเคลยสของอะตอม

10

Page 15: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บตรกจกรรม กำรคนพบธำตกมมนตรงส

ค ำชแจง ศกษาบตรเนอหาการคนพบธาตกมมนตรงสแลวตอบค าถามตอไปน 1. จงอธบายการคนพบธาตกมมนตรงสของ อองตวน เฮนร เบกเคอเรล ตามทนกเรยนเขาใจ ............................................................................................................................. ............................. ............................................................................................................................. ............................. ................................................................................. ......................................................................... ............................................................................................................................. .............................

2. ธาตทเปนกมมนตรงสแตกตางจากธาตธรรมดาอยางไร ............................................................................................................................. ............................. .......................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................. ............................................................................................................................. ............................. 3. จงอธบายเกยวกบการคนพบรงสเอกซ ............................................................................................................................. ............................. ................................................................. ......................................................................................... ............................................................................................................................. ............................. ........................................................................................................................................ .................. 4. จบคนกวทยาศาสตรกบผลงานการคนพบ ก. คนพบรงสเอกซ ข. คนพบรงสยเรเนยม ค. คนพบธาตพอโลเนยมและเรเดยม

…....................

....................

………………

11

Page 16: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บตรค ำสง ชนดและสมบตของรงส

1. นกเรยนแบงกลม กลมละ 4-6 คน โดยคละความสามารถ 2. นกเรยนแตละคนศกษาเนอหาจากบตรเนอหา เรอง ชนดและสมบตของรงส (ใชเวลา 10 นาท) 3. นกเรยนแตละกลมรวมกนอภปรายและเขยนแผนภาพชนด สญลกษณและสมบตของรงสทแผออกมาจากธาตกมมนตรงส และรวมกนท ากจกรรมจากบตรกจกรรม เรอง ชนดและสมบตของรงส (ใชเวลา 30 นาท) 4. นกเรยนในกลมชวยกนตรวจความถกตองจากบตรเฉลยค าตอบ (ใชเวลา 10 นาท)

12

Page 17: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บตรเนอหำ

ชนดและสมบตของรงส

ในป พ.ศ. 2442-2443 เออรเนสตรทเทอรฟอรด (Ernest Rutherford) และ ปอล วยาร (Paual Villard) พบวาอนภาคและรงสทแผออกมาจากธาตกมมนตรงส มอย 3 ชนดดวยกน คอ อนภาคแอลฟา (alpha particle) อนภาคบตา (beta particle) และรงสแกมมา (gamma ray) ซงเขยนแทนดวยสญลกษณ , , ตามล าดบ

ภำพท 5 เออรเนสตรสเทอรฟอรด (Ernest Rutherford) และ ปอล ว ยาร (Paual Villard)

ทมา www0.tint.or.th จากการศกษารงสทงสามชนดพบวา มสมบตทส าคญทแตกตางกน 3 ประการ ไดแก

อ านาจทะลผาน (penetrating power) ความสามารถในการท าใหเกดการแตกตวเปนไอออน (ionizing ability) และการเบนในสนามแมเหลก

เมอรจกธาตกมมนตรงสกนแลว คราวนเรามาดกนวา อนภาคและรงสทธาตกมมนตรงสแผออกมามอะไรบาง และมสมบตอยางไร

13

Page 18: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

1. อ ำนำจทะลผำน เมอน าวตถตาง ๆ วางขวางระหวางแหลงก าเนดรงส และเครองวด

รงส จะพบวา รงสแกมมามอ านาจทะลผานสงสด รองลงมาเปนรงสบตา และรงสแอลฟาตามล าดบ ดงรป

ภำพท 6 อ านาจทะลผานของรงส , , ทมา zedth.exteen.com

2. ควำมสำมำรถในกำรท ำใหเกดกำรแตกตวเปนไอออน พบวารงสแอลฟาท าใหกอน

สารเกดการแตกตวเปนไอออนไดด สวนรงสบตาและแกมมาท าใหกอนสารเกดการแตกตวเปนไอออนไดนอยกวารงสแอลฟาตามล าดบ ดงรป

ภำพท 7 การแตกตวเปนไอออนในกอนสารทรงส , , ผานเขาไป

ทมา www.vcharkarn.com

3. กำรเบนในสนำมแมเหลก เมอผานรงสทงสามเขาไปในสนามแมเหลกในแนวตงฉาก พบวา แนวการเคลอนทของรงสแอลฟาเปนทางโคงนอย (รศมมาก) และเบนขนจากแนวเดม รงสบตามแนวการเคลอนทเปนทางโคงมาก (รศมนอย) และเบนในทศทางตรงขามกบรงสแอลฟา สวนรงสแกมมาเคลอนทในแนวตรง ดงรป

กระดาษ อลมเนยม คอนกรต

แกมมา

บตา

แอลฟา

14

Page 19: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

ภำพท 8 แนวการเคลอนทของรงส , , ในสนามแมเหลก ทมา http://www.vcharkarn.com

จากความรเกยวกบการเคลอนทของอนภาคทมประจไฟฟาในบร เวณทมสนามแมเหลก

ท าใหทราบวา อนภาคแอลฟาตองมประจไฟฟาเปนบวก อนภาคบตาตองมประจไฟฟาลบ สวนรงสแกมมาตองมสภาพเปนกลางทางไฟฟา และจากการศกษาสมบตของรงสทงสาม ท าใหทราบวา

1. อนภำคแอลฟำ เปนนวเคลยสของธาตฮเลยม มมวล 4 u ( 1u หมายถง 1 unified atomic mass unit = 1.66 x 10 -27 kg ซงคานไดมาจาก 1/12 เทาของมวลอะตอมคารบอน – 12 ) และมประจ + 2e โดยทวไปอนภาคแอลฟามพลงงานประมาณ 4–10 MeV แตเนองจากอนภาคแอลฟาสามารถท าใหเกดการแตกตวเปนไอออนของสารทรงสผานไดด จงท าใหเสยพลงงานอยางรวดเรว ดงนน อนภาคแอลฟาจงมอ านาจทะลผานสงกดขวางนอย ซงพบวา สามารถวงผานอากาศไดระยะทางเพยง 3–5 เซนตเมตร หรอเมอใชกระดาษแผนบาง ๆ กนอนภาคแอลฟากไมอาจทะลผานไปได

2. อนภำครงสบตำ เปนอนภาคทมประจไฟฟา -1e มมวลเทากบมวลของอเลกตรอน ซงเชอวา อนภาคบตากคออเลกตรอน ซงมพลงงานประมาณ 0.02 – 3.5 MeV อนภาคบตาสามารถวงผานอากาศไดประมาณ 1 - 3 เมตร มอ านาจทะลผานมากกวาแอลฟา หมายเหต ในการจ าแนกรงสบตาอยางละเอยด สามารถแบงได 2 ชนด คอ

(1) บตาบวก นยมเรยกวา อนภำคโปสตรอน (positron) ซงมประจไฟฟา +1e (2) บตาลบ บางครงเรยก อนภำคเนกำตรอน (negatron) ซงมประจไฟฟา -1e

ธาตกมมนตรงสสวนมากจะปลอย ออกมา ดงนนเมอกลาวถงอนภาคบตาจงหมายถง

3. รงสแกมมำ เปนรงสทมสภาพเปนกลางทางไฟฟา มสมบตคลายรงสเอกซ คอเปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความยาวชวงคลนสนมาก หรอมความถสงมาก มพลงงาน 0.04 – 3.2 MeV สามารถทะลผานแผนโลหะหนาหลายเซนตเมตรได รงสแกมมาจงเปนรงสทมอ ำนำจจะทะลผำนสงสด

15

Page 20: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บตรกจกรรม

ชนดและสมบตของรงส 1. จงเขยนแผนภาพเกยวกบชนด สญลกษณและสมบตของรงสทแผออกมาจากธาตกมมนตรงส 2. จงเตมขอมลในตารางใหสมบรณ ชนดของรงส สญลกษณ มวล ประจไฟฟา การท าใหเกด

การแตกตวของไอออน

อ านาจทะลทะลวง

4u

0

0

-1e ทะลผานตะกวหนา 0.1 mm

16

Page 21: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

แบบทดสอบหลงเรยน เรอง กำรคนพบธำตกมมนตรงส

ค ำชแจง เลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยวแลวท าเครองหมายกากบาท (X) ลงใน

กระดาษค าตอบ 1.ขอใดเปนการคนพบของเบกเคอเรล ก. รงสเอกซ ข. รงสยเรนก ค. รงสคอสมก ง. รงสอลตราไวโอเลต 2. จากการทดลองหากมมนตภาพรงสของสาร A โดยวธของเบกเคอเรล ปรากฏวามรอยด าบนฟลม

เมอน าฟลมนนไปลาง แสดงวาสาร A มสมบตอยางไร ก. เสถยร ข. ไมเสถยร ค. ใหอนภาคแอลฟา ง. เสถยรหรอใหอนภาคแอลฟา 3. มาร คร และปแอร คร คนพบธาตกมมนตรงสชนดใด ก. เรเดยม ข. ยเรเนยม ค. พอโลเนยม ง. ขอ ก และ ค ถก 4. ขอใดหมายถง รงสทแผออกมาจากนวเคลยสของธาต ก. กมมนตรงส ข. กมมนตภาพรงส ค. รงสยเรนก ง. รงสคอสมก 5. ขอใดไมใชกมมนตภาพรงส ก. รงสแอลฟา ข. รงสแกมมา ค. รงสเอกซ ง. รงสบตา

17

Page 22: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

6. ขอใดเกดขนเองตามธรรมชาตจากนวเคลยสของธาต ก. รงสเอกซ ข. รงสแคโทด ค. อนภาคบตา ง. รงสอลตราไวโอเลต 7. อนภาคแอลฟามอ านาจในการทะลผานนอยกวารงสชนดอนทออกมาจากธาตกมมนตรงสเนองจาก

สาเหตใด ก. อนภาคแอลฟามคณสมบตในการท าใหสารทรงสผานแตกตวเปนไอออนไดด ข. อนภาคแอลฟามอตราสวนประจตอมวลมากทสด ค. อนภาคแอลฟามพลงงานต ากวารงสชนดอน ง. อนภาคแอลฟาไมมประจไฟฟา 8. ขอความใดถกตอง ก. อนภาคบตามอ านาจทะลผาน สงกวารงสอนๆ ทกชนด ข. อนภาคบตามอ านาจทะลผาน สงกวารงสแกมมา แตนอยกวารงสเอกซ ค. อนภาคบตามอ านาจทะลผาน สงกวารงสเอกซ แตนอยกวาอนภาคแอลฟา ง. อนภาคบตามอ านาจทะลผาน สงกวาอนภาคแอลฟา แตนอยกวารงสแกมมา 9. รงสแอลฟา และแกมมา มประจเปนไปตามขอใด ก. บวก, กลาง ข. บวก, ลบ ค. ลบ, บวก ง. ลบ, ลบ 10. ขอใดไมถกตอง (1) รงสบตาจะไมเบนในสนามแมเหลก (2) รงสแอลฟาเปนอนภาคโปรตอน และอเลกตรอนรวมกน (3) รงสแกมมามอ านาจทะลทะลวงสงกวารงสแอลฟาและบตา (4) รงสแอลฟาและบตาเบยงเบนในสนามไฟฟา แตรงสแกมมาไมเบยงเบนในสนามไฟฟา ก. (1), (2) ข. (2), (3) ค. (3), (4) ง. (1), (4)

18

Page 23: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

กระดำษค ำตอบแบบทดสอบกอนเรยน-หลงเรยน

เรอง กำรคนพบธำตกมมนตรงส โรงเรยนเฉลมพระเกยรตสมเดจพระศรนครนทร นครศรธรรมรำช ชอ............................................................................... เลขท....................... ชน.........................

กอนเรยน หลงเรยน ขอ ก ข ค ง ขอ ก ข ค ง 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10

สรปผลกำรเรยน

ประเมนผล กอนเรยน หลงเรยน การพฒนา เตม 10 10 ได

19

Page 24: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บรรณำนกรม

ชวง ทมทตชงค. (2556). Hi-Ed Physics ฟสกส ม.4-6 เลม 5 (รำยวชำเพมเตม). กรงเทพฯ :

ไฮเอดพชลชชง. ณฐภสสร เหลาเนตร. (2553). หนงสอเรยนฟสกสชน ม.4-6.กรงเทพฯ : แมค. บญชา แสนทว และคณะ. (2549). พลงงำน. กรงเทพฯ : วฒนาพานช. สมเดจ วงศมาต. (2555). ตวฟตฟสกส ตำมแนวกวดวชำ เลม 5. กรงเทพฯ : พ.ศ.พฒนา. สชาต สภาพ. (2550). กมมนตภำพรงส. กรงเทพฯ : SCIENCE PUBLISHING. เอกวฒน ราชไชย. (2556). ฟสกส ม.ปลำย. กรงเทพฯ : แมคเอดดเคชน. กมมนตภำพรงสและพลงงำนนวเคลยร. คนเมอ พฤษภาคม 12, 2559, จาก

http://www.vcharkarn.com/lesson/view.php?id=1039 รจก รทน รรบมอกบรงสนวเคลยร. คนเมอ พฤษภาคม 12, 2559, จาก

http://zedth.exteen.com/20110318/entry วทต เกตคปต. พลงงำนอะตอม. คนเมอ พฤษภาคม 12, 2559, จาก

http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/atom/index/chap2/index2.htm สมาคมนวเคลยรแหงประเทศไทย. ยเรเนยม. คนเมอ พฤษภาคม 12, 2559, จาก

http://www.nst.or.th/article/article494/article49405.htm สทศน ยกสราน. มำร คร นกเคมสตรแหงปเคมสำกล 2011. คนเมอ พฤษภาคม 12,2559, จาก

http://www.sarakadee.com/2011/03/10/marie-curie/ สรศกด พงศพนธสข. (2559). ชอนมทมำ (18) รงสเอกซ(x-rays).คนเมอ พฤษภาคม 18, 2559,

จาก http://www0.tint.or.th/nkc/nkc52/nstkc045.html. . (2559). ชอนมทมำ (1) รงสแอลฟำ รงสบตำ และรงสแกมมำ . คนเมอ พฤษภาคม

18, 2559, จาก http://www0.tint.or.th/nkc/nkc52/nstkc045.html. . (2559). นวตรอน (neutron).คนเมอ พฤษภาคม 18, 2559, จาก

http://www.electron.rmutphysics.com/physics-glossary/index.php?option=com_content&task=view&id=4813&Itemid=0

อองร แบกเรล. (2559). คนเมอ พฤษภาคม 18, 2559,จาก http://th.wikipedia.org/wiki/

20

Page 25: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บตรเฉลยกจกรรม กำรคนพบธำตกมมนตรงส

1. จงอธบายการคนพบธาตกมมนตรงสของ อองตวนเฮนร เบกเคอเรล ตามทนกเรยนเขาใจ

เบกเคอเรลท าการทดลองโดยใชสารโพแทสเซยมยเรนลซลเฟตซงถกคลมอยางมดชด ผลการทดลองปรากฏวา สารโพแทสเซยมยเรนลซลเฟตปลอยรงสชนดหนงออกมาตลอดเวลาโดยไมตองอาศยแสงแดด และเขายงพบอกวา สารประกอบของยเรเนยมทกชนดปลอยรงสดงกลาวออกมาเชนกน เบกเคอเรลจงเสนอวารงสชนดนเกดจากธาตยเรเนยม 2. ธาตทเปนกมมนตรงสแตกตางจากธาตธรรมดาอยางไร

ธาตธรรมดาจะไมมการเปลยนแปลงตวเองหรอมความเสถยร สวนธาตกมมนตรงสจะมการเปลยนแปลงตวเองตลอดเวลาโดยการแผรงสออกมา 3. จงอธบายเกยวกบการคนพบรงสเอกซ วลเฮลม เรนตเกน ท าการทดลองเกยวกบรงสแคโทด ไดคนพบรงสชนดหนงจากการทดลองนโดยบงเอญ รงสนมอ านาจทะลผานสงเคลอนทไกล และท าใหสารบางชนด เชน แรแบเรยมแพลทโนไซยาไนตเกดการเรองแสงได เรนตเกนไดตงชอรงสนวา รงสเอกซ (X – rays) 4. จบคนกวทยาศาสตรกบผลงานการคนพบ ก. คนพบรงสเอกซ ข. คนพบรงสยเรเนยม ค. คนพบธาตพอโลเนยมและเรเดยม

ค. คนพบธาตพอโลเนยมและเรเดยม

ก. คนพบรงสเอกซ

ข. คนพบรงสยเรเนยม

21

Page 26: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

บตรเฉลยกจกรรม

ชนดและสมบตของรงส 1. จงเขยนแผนภาพเกยวกบชนด สญลกษณและสมบตของรงสทแผออกมาจากธาตกมมนตรงส

แนวค าตอบ 2. จงเตมขอมลในตารางใหสมบรณ ชนดของรงส สญลกษณ มวล ประจไฟฟา การท าใหเกด

การแตกตวของไอออน

อ านาจทะลทะลวง

อนภาคแอลฟา

4u

+2e ด ต าทสด

รงสแกมมา 0

0 นอยทสด มากทสด

อนภาคบตา 9.31X10-31 -1e นอย ทะลผานตะกวหนา 0.1 mm

22

Page 27: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

เฉลยค ำตอบแบบทดสอบกอนเรยน-หลงเรยน

กอนเรยน หลงเรยน ขอ ก ข ค ง ขอ ก ข ค ง 1 X 1 X 2 X 2 X 3 X 3 X 4 X 4 X 5 X 5 X 6 X 6 X 7 X 7 X 8 X 8 X 9 X 9 X 10 X 10 X

23

Page 28: ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี¸Šุด 2 การค้นพบ... · ชุดที่ 2 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ชดท 2 การคนพบธาตกมมนตรงส

ชดการสอน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน 3 ว32101 กมมนตรงสและพลงงานนวเคลยร

ประวตผจดท ำ

ชอ-ชอสกล นางธญรส เหมจนดา

วน เดอน ปเกด 8 พฤษภาคม 2515

สถานทเกด อ าเภอเมอง จงหวดนครศรธรรมราช

สถานทอยปจจบน บานเลขท 216/106 หมบานพกลแกว ถนนพฒนาการคขวาง ต าบลปากนคร อ าเภอเมอง จงหวดนครศรธรรมราช 8000

ต าแหนงหนาทปจจบน ครช านาญการ กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร โรงเรยนเฉลมพระเกยรตสมเดจพระศรนครนทร นครศรธรรมราช อ าเภอเฉลมพระเกยรต จงหวดนครศรธรรมราช 80290

ประวตการศกษา พ.ศ. 2533 มธยมศกษาปท 6 โรงเรยนกลยาณศรธรรมราช

อ าเภอเมอง จงหวดนครศรธรรมราช พ.ศ. 2537

พ.ศ. 2556

วท.บ. (ศกษาศาสตร) มหาวทยาลยสงขลานครนทร อ าเภอเมอง จงหวดปตตาน วท.ม. (วทยาศาสตรศกษา) มหาวทยาลยราชภฏนครศรธรรมราช อ าเภอเมอง จงหวดนครศรธรรมราช

24