ชุดที่ 4 เรื่อง การจัดเรียง ... · 2016-08-15 ·...

ชดท 4 เรอง การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม

หนา 1


หนา 2

ค ำน ำ ชดการเรยนรวชาเคม เรองอะตอมและตารางธาต ประกอบการจดกจกรรมการเรยนการสอนแบบ สบเสาะหาความร(5E) ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 4 เปนสอการเรยนการสอนทผจดท าไดพฒนาขน เพอใชเปนนวตกรรมการศกษา รายวชา ว 30221 วชาเคม เรอง อะตอมและตารางธาต กลมสาระการเรยนร วทยาศาสตร โรงเรยนเรณนครวทยานกล อ าเภอเรณนคร จงหวดนครพนมประกอบดวย ชดการเรยนรจ านวน 8 ชด ซงนกเรยนจะไดศกษา ตามล าดบ ดงน ชดท 1 เรอง แบบจ าลองอะตอมของดอลตน ทอมสน และรทเทอรฟอรด ชดท 2 เรอง อนภาคมลฐานของอะตอม ชดท 3 เรอง แบบจ าลองอะตอมของโบร และแบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอก ชดท 4 เรอง การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม ชดท 5 เรอง ตารางธาต ชดท 6 เรอง ขนาดอะตอม ขนาดไอออน และพลงงานไอออไนเซชน

ชดท 7 เรอง อเลกโทรเนกาตวต สมพรรคภาพอเลกตรอน จดหลอมเหลวและจดเดอด

ชดท 8 เรอง เลขออกซเดชน ผจดท าคาดหวงเปนอยางยงวาชดการเรยนรเลมน จะเกดประโยชนตอนกเรยน ตลอดจนสามารถสงผลท าใหผลสมฤทธทางการเรยนของนกเรยนไดรบการพฒนาใหดยงขน

พชรวรรณ มาฎารกษ


หนา 3

สำรบญ

เนอหา หนา ค าแนะน าส าหรบนกเรยน ผลการเรยนร แบบทดสอบกอนเรยนหนวยท 4 ค าถามชวนคด กจรรมท 4.1. การจดเรยงอเลกตรอน ใบความรท 4.1 ใบความรท 4.2 กจรรมท 4.2 จดหองใหอเลกตรอน กจกรรมการเรยนรท 4.1 กจกรรมการเรยนรท 4.2 กจรรมท 4.3 หองเลกในหองใหญ ใบความรท 4.3 กจกรรมการเรยนรท 4.3 กจกรรมท 4.4 แผนทความคด แบบทดสอบหลงเรยนหนวยท 4 บรรณานกรม เฉลยชดท 4 การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม เฉลยแบบทดสอบกอนเรยนหนวยท 4 เฉลยค าถามชวนคด เฉลยกจกรรมการเรยนรท 4.1 เฉลยกจกรรมการเรยนรท 4.2 เฉลยกจกรรมการเรยนรท 4.3 เฉลยกจกรรมท 4.4 แผนทความคด เฉลยแบบทดสอบหลงเรยนหนวยท 4 บรรณานกรม

2 3 4 7 8 9 11 13 13 14 16 15 22 24 25 28 29 33 36 42 43 51 53 54 57


หนา 4

ขนตอนการศกษาชดการเรยนร

การใชชดการเรยนร วชาเคม เรอง อะตอมและตารางธาต ประกอบการจดกจกรรมการเรยนการสอนแบบสบเสาะหาความร

(5E) ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาท 4 เพอใหนกเรยนไดรบประสบการณอยางครบถวน ขอใหนกเรยนอานค าแนะน า และปฏบตตามค าชแจงในแตละขนตอน ตงแตตนจนจบ ดงตอไปน

ศกษาค าแนะน าการใช ชดการเรยนร

ทดสอบกอนเรยน

ด าเนนการใชชดการเรยนร วชาเคม เรอง อะตอมและตารางธาต ประกอบการจดกจกรรมการเรยนการสอนแบบสบเสาะหาความร (5E) ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาท 4 โดยจดกจกรรมใหนกเรยนไดปฏบตกจกรรมกลมดงน 1. ขนสรางความสนใจ : กจกรรมค าถามชวนคด 2. ขนส ารวจและคนหา : กจกรรมท 4.1 การจดเรยงอเลกตรอน 3. ขนอธบายและลงขอสรป : กจกรรมท 4.2 จดหองใหอเลกตรอน 4. ขนขยายความร : กจกรรมท4.3 หองเลกในหองใหญ 5. ขนประเมนผล : กจกรรมท4.4 กจกรรมประเมนแผนทความคด (Mind Map)

ทดสอบหลงเรยน

ผานเกณฑ

ศกษากจกรรมชดตอไป


หนา 5


หนา 6

สาระท 3 : สารและสมบตของสาร

มาตรฐานการเรยนร

มาตรฐาน ว 3.1 เขาใจสมบตของสาร ความสมพนธระหวางสมบตของสารกบโครงสรางและแรงยดเหนยวระหวางอนภาค มกระบวนการสบเสาะหาความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

ผลการเรยนร จดเรยงอเลกตรอนในอะตอมเมอทราบเลขอะตอมของธาต พรอมทงระบ หม คาบและกลมของธาตในตางธาตได

ผลการเรยนร

1. จดเรยงอเลกตรอนในอะตอมเมอทราบเลขอะตอมของธาตไดหรอในทางกลบกน 2. สามารถบอกเลขอะตอมของธาตไดเมอทราบการจดเรยงอเลกตรอนได

เขยนและอธบายความหมายสญลกษณแสดงการจดเรยงอเลกตรอนในออรบทลได 3. อธบายการบรรจอเลกตรอนลงในออรบทล และความหมายของการบรรจเตมบรรจครงได

4. อธบายความหมายของเวเลนซอเลกตรอนได

เวลาทใช 3 ชวโมง

สาระมาตรฐานการเรยนร ผลการเรยนร และจดประสงคการเรยนร ทเกยวของกบ ชดการเรยนร วชาเคม เรอง อะตอมและตารางธาต ประกอบการจดกจกรรมการเรยน

การสอนแบบสบเสาะหาความร (5E) ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 4 รายวชา เคมเพมเตม รหสวชา ว30221 หนวยการเรยนรท 1 อะตอมและตารางธาต

ชดท 4 เรองการจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม


หนา 7

ค าชแจง ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสด 1. จ านวนอเลกตรอนในแตละระดบพลงงานหลก (n) มจ านวนเทาใด ก. 2n ข. n2 ค. 2n2 ง. 3n2 2. ธาต X มเลขอะตอม 51 ธาต X นาจะอยหมใด คาบใดของตารางธาต

ก. คาบ 3 หม 4 ข. คาบ 4 หม 3 ค. คาบ 5 หม 3 ง. คาบ 5 หม 5

3. โพแทสเซยมเลขอะตอมเทากบ 19 จะมการจดอเลกตรอนอยางไร ก. 2 , 8 , 9 ข. 2 , 8 , 18 , 1 ค. 2 , 8 , 7 , 2 ง. 2 , 8 , 8 , 1

4. ธาตในคาบในคาบท 4 หม 5 มการจดเรยงอเลกตรอนตามขอใด ก. 2 8 8 5 ข. 2 8 18 5 ค. 2 8 8 4 ง. 2 8 18 4

5. แมกนเซยมมเลขอะตอม 12 มเวเลนซอเลกตรอนเทาใด

ก. 2 ข. 3 ค. 4 ง. 5


หนา 8

6. 10Ne มการจดอเลกตรอนในขอใดถกตอง

ก. 1s2 2s2 2p6 ข. 1s2 2s2 3s2 3p4 ค. 1s2 2s2 3s2 3p3 ง. 1s2 2s2 3p5 3s1

7. ขอใดบรรจอเลกตรอนของ 7N ลงในออรบทลไดถกตอง

ก. 1s 2s 2p

ข. 1s 2s 2p

ค. 1s 2s 2p

ง. 1s 2s 2p

8. ธาต X จดอเลกตรอนเปน 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ธาต X มเลขอะตอมเทาใด ก. 16 ข. 17 ค. 18 ง. 19

9. ธาต 22Ti จดอเลกตรอนเปน 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 ขอใดเขยนแทนแกสเฉอยไดถกตอง ก. [Ar] 3d2 ข. [Ar] 3d2 ค. [Ne] 4s2, 3d2 ง. [Ar] 4s2, 3d2

10. การจดเรยงอเลกตรอนของธาตใดจดแบบเตม (full filled) ก. N ข. O ค. F ง. Ne


หนา 9

คะแนนทได

ชอ...............................................................เลขท.............ชน.............

ขอ ก ข ค ง ขอ ก ข ค ง

1 6

2 7

3 8

4 9

5 10

กระดาษค าตอบประจ าชดการเรยนร


แบบทดสอบกอนเรยน

เราท าแบบทดสอบเสรจแลว ไปท ากจกรรมตอไปกนเลย

ดกวาครบ


หนา 10

รปท 1 ภาพจากคลปวดโอ การจดอเลกตรอนในอะตอม ทมา: https://www.youtube.com/watch?v=GpliiPrTdhw&index=37&list=

PLeJGvKa_RJ_YXyiNVXLMLnzpA_XEw4Ng2

ค าชแจง ใหนกเรยนดคลปวดโอแลวระดมสมองรวมกนอภปรายในกลมแลวตอบค าถามตอไปน 1. ใครเปนผเสนอการจดอเลกตรอนแบบเปนชน ๆ คลายวงโคจรของระบบสรยะ

ตอบ 2. จากการทดลองใดทเปนสาเหตใหมผเสนอใหมการจดอเลกตรอนเปนชน ๆ คลายวงโคจรของระบบ

สรยะ ตอบ

3. ในแตละระดบพลงงานสามารถบรรจอเลกตรอนไดกตว ตอบ

4. ระดบพลงงานชนนอกสดจะมไดไมเกนกอเลกตรอน และเรยกอเลกตรอนในระดบนวาอยางไร ตอบ

5. การจดอเลกตรอนใชหลกการจดของใคร มใจความส าคญอยางไร 6. ตอบ

1.ขนสรางความสนใจ

(Engagement) ค าถามชวนคด

http://play.kapook.com/dookdik/moji/cat-395-1


















หนา 11

แผนผงหองเรยน

แนวการท ากจกรรม 1. นกเรยนแตละกลมเรยกวา“กลมบาน” (Home Groups) ตกลงแบงหนาท มอบหมายใหสมาชกแตละ คนศกษาหวขอทตางกนจากใบความร 4.1-4.2 จากนนแยกยายไปนนรวมกลมกบสมาชกกลมอนทไดรบ หวขอเดยวกน เพอท างานและศกษา รวมกนในหวขอดงกลาว เรยกวา “กลมผเชยวชาญ” (Expert Groups) 2. กลมผเชยวชาญและรวมกนท าความเขาใจในเนอหาสาระนนอยางละเอยด และรวมกนอภปรายหา ค าตอบประเดนทผสอนมอบหมายใหตามแบบบนทกกจกรรมท4.1-4.2 3. สมาชกแตละคนออกจากกลมผเชยวชาญกลบไปกลมเดมของตน ผลดกน อธบายเพอถายทอด ความรทตนศกษาใหเพอนฟงจนครบทกหวขอ แลวสรปลงในระดาษปรฟแผนใหญ

จดประสงคของกจกรรม 1. ศกษาความหมาย และอธบายวธการจดเรยงอเลกตรอนในอะตอมได สอ วสด อปกรณ 1. ใบความรท 4.1 เรอง การจดอเลกตรอนในระดบพลงงานหลก 2. ใบความรท 4.2 เรอง เทคนคการจดเรยงอเลกตรอนในระดบพลงงานหลก 3. ปายสามเหลยมผเชยวชาญ 2 ปาย 4. กระดาษปรฟแผนใหญ สดนสอ 1 กลอง

กจกรรมท 4.1 การจดเรยงอเลกตรอน

กระดานด า

โตะคร

กลมผเชยวชาญ 1 กลมผเชยวชาญ 2

กลมท 1 กลมท 2 กลมท 3 กลมท 4

กลมท 5 กลมท 6 กลมท 7 กลมท 8

2.ขนส ารวจและคนหา

(Exploration)


หนา 12

จ านวนอเลกตรอนในแตละระดบพลงงานหลกมจ านวนไมเกน 2n2 เมอ n คอระดบพลงงานหลกท 1 , 2 , 3 , . . .n

ระดบพลงงานหลก K n = 1 มอเลกตรอนไมเกน 2 อเลกตรอน ระดบพลงงานหลก L n = 2 มอเลกตรอนไมเกน 8 อเลกตรอน ระดบพลงงานหลก M n = 3 มอเลกตรอนไมเกน 18 อเลกตรอน ระดบพลงงานหลก N n = 4 มอเลกตรอนไมเกน 32 อเลกตรอน ระดบพลงงานหลก O n = 6 มอเลกตรอนไมเกน 72 อเลกตรอน ระดบพลงงานหลก Q n =7 มอเลกตรอนไมเกน 98 อเลกตรอน

ตามความสมพนธนการจดอเลกตรอนในแตละระดบพลงงาน จะมอเลกตรอนไดไมเกนจ านวนสงสดทจะ

มได ถาพจารณา K และ Ca ซงควรมอเลกตรอนเปน 2 , 8 , 9 และ 2 , 8 , 10 เนองจากในระดบพลงงานท 3 มไดถง 18 อเลกตรอน

แตจากการศกษาพบวาการจดอเลกตรอนของ K = 2 , 8 , 8 , 1 และ Ca = 2 , 8 , 8 , 2 เนองจากอเลกตรอนในระดบพลงงานท 3 ของทงสองธาตมเพยง 8 อเลกตรอน และสวนทเพมขนมาอก 1 หรอ 2 อเลกตรอนนนเขาไปอยในระดบพลงงานท 4 เพราะการจดอเลกตรอน อเลกตรอนชนนอกสดซงเรยกวาเวเลนซอเลกตรอนตองไมเกน 8

ใบความรท 4.1 การจดเรยงอเลกตรอนในระดบพลงงานหลก

อเลกตรอนชนนอกสดซงเรยกวาเวเลนซอเลกตรอน

ตองไมเกน 8 นะครบ


หนา 13

ตารางท 1 แสดงการจดอเลกตรอนในระดบพลงงานหลก

ธาต เลขอะตอม จ านวนอเลกตรอน ในระดบพลงงาน แสดงการจดในระดบ

พลงงานหลก K(n=1) L(n=2) M(n=3) N(n=4)

H 1 1 1 He 2 2 2 Li 3 2 1 2 , 1 Be 4 2 2 2 , 2 B 5 2 3 2 , 3 C 6 2 4 2 , 4 N 7 2 5 2 , 5 O 8 2 6 2 , 6 F 9 2 7 2 , 7 Ne 10 2 8 2 , 8 Na 11 2 8 1 2 , 8 , 1 Mg 12 2 8 2 2 , 8 , 2 Al 13 2 8 3 2 , 8 , 3 Si 14 2 8 4 2 , 8 , 4 P 15 2 8 5 2 , 8 , 5 S 16 2 8 6 2 , 8 , 6 Cl 17 2 8 7 2 , 8 , 7 Ar 18 2 8 8 2 , 8 , 8 K 19 2 8 8 1 2 , 8 , 8 , 1 Ca 20 2 8 8 2 2 , 8 , 8 , 2


หนา 14

ขน 1. น าจ านวนอเลกตรอนทงหมด – ( 2 , 8 , 18 , 32 หรอ 18 , 32 หรอ 18 ทละตว) จนเหลออเลกตรอน 1 ถง 10 ตว (ถาเหลออเลกตรอนเกน 10 ตว แลวลบตอไมไดใหท าขน 3.) ขน 2. ถาผลลบสดทายเหลออเลกตรอน 1 – 8 ตว ใหน าตวทใชลบทงหมด และผลลบทเหลอสดทายมาเรยงเปนค าตอบไดเลย ถาผลลบสดทายเหลอ 9 ใหแบง 9 เปน 8 , 1 แลวน าไปตอทายตวทใชลบทงหมดแลวใชเปนค าตอบ ถาผลลบสดทายเหลอ 10 ใหแบง 10 เปน 8 , 2 แลวน าไปตอทายตวทใชลบทงหมดแลวใชเปนค าตอบ ขน 3. ถาผลลบสดทายเหลอเกน 10 แลวไมสามารถลบขนตอไปได ใหลบดวย 2 แลวน าผลลบทเหลอสลบทกบ 2 แลวน าไปตอทายตวลบกอนหนาทงหมดแลวใชเปนค าตอบ หมายเหต : 1. ธาตท 24 ( Cr ) , 29 ( Cu ) , 41 ถง 45 , 47 , 78 , 110 , 111 ขนท 3. ตองลบดวย 1 ไมใช 2 , ธาตท 46 ( Pd ) ขนท 3. ตองลบดวย 0 ไมใช 2 2. หลกเกณฑทงหมดนไมสามารถใชไดกบธาตแทรนซชนใน (แลนทาไนด , แอกทไนท ) 3. ในขนท 3. หากเกดเหตการณ ผลลบสดทายเหลอเกน 10 แลวไมสามารถลบขนตอไปได

นน จะบอกไดทนทวาธาตนนเปนธาตแทรนซชน ตวอยางท 1 จงจดเรยงอเลกตรอนของ 82Pb วธท า ขน 1. 82 – 2 – 8 – 18 – 32 – 18 เหลอ 4

ขน 2. เหลอ 3 ( ไมเกน 10 ) น าตวเลขทใชลบและทเหลอสดทายมาเรยงเปนค าตอบ82Pb จดเรยงอเลกตรอนเปน 2 , 8 , 18 , 32 , 18 , 4

ใบความรท 4.2 เทคนคการจดเรยงอเลกตรอนในระดบพลงงานหลก

ลบดวย 32 เหลอ 22




ลบดวย 32 ไมไดใหลบดวย 18 เหลอ 4


หนา 15

ตวอยางท 2 จงจดเรยงอเลกตรอนของ 52Te วธท า ขน 1. 52 – 2 – 8 – 18 – 18 เหลอ 4

ขน 2. เหลอ 4 (ไมเกน 10) น าตวเลขทใชลบและทเหลอสดทายมาเรยงเปนค าตอบ 52Te จดเรยงอเลกตรอนเปน 2 , 8 , 18 , 18 , 4

ตวอยางท 3 จงจดเรยงอเลกตรอนของ 38Sr วธท า ขน 1. 38 – 2 – 8 – 18 เหลอ 10

ขน 2. เหลอ 10 ใหแบง 10 นนเปน 8 , 2 แลวน าไปตอตวทใชลบ 38Sr จดเรยงอเลกตรอนเปน 2 , 8 , 18 , 8 , 2 ตวอยางท 4 จงจดเรยงอเลกตรอนของ 39Y วธท า ขน 1. 39 – 2 – 8 – 18 เหลอ 11

จะเหนวาเหลออเลกตรอนเกน 10 ตวแลวลบตอดวย 32 หรอ 18 ไมได ใหขามไปท าขน 3. ขน 3. เหลอ น า 11 – 2 เหลอ 9 แลวน าตวลบทงหมด และ 9 ทเหลอมาเรยง 2 , 8 , 18 , 2 , 9 แตจ านวน 2 จ านวนหลงตองสลบทกน จะไดวา 39Y จดเรยงอเลกตรอนเปน 2 , 8 , 18 , 9 , 2

ลบ ตอดวย 8 เหลอ 42

ลบ ดวย 2 เหลอ 50


ลบ ตอดวย 32 ไมไดใหลบ18เหลอ 4








หนา 16

ค าชแจง จากการอภปรายใบความรท 4.1-4.2 เรอง การจดเรยงอเลกตรอนในระดบพลงงานหลก และเทคนคการจดเรยงอเลกตรอนในระดบพลงงานหลก แลวใหนกเรยนตอบค าถามกจกรรมการเรยนรท 4.1 -4.2 ค าชแจง ใหนกเรยนเตมค าในชองวางใหถกตอง 1. ใหเขยนจ านวนอเลกตรอนลงในตารางตอไปนใหสมบรณ

ธาต K L M ธาต K L M N 1H 11Na 2He 12Mg 3Li 13Al 4Be 14Si 5B 15P 6C 16S 7N 17Cl 8O 18Ar 9F 19K 10Ne 20Ca 2. ใหเขยนจ านวนอเลกตรอนลงในตารางตอไปนใหสมบรณ

ธาต K L M N 15P 11Na 9F 4Be 14Si 17Cl 20Ca 19K 13Al 8O

3.ขนอธบายและลงขอสรป (Explanation)

กจกรรมการเรยนรท 4.1

กจกรรมท 4.2 จดหองใหอเลกตรอน



หนา 17

ค าชแจง ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปน 1. อะตอมทมจ านวนอเลกตรอนดงตอไปน จะมการจดเรยงอเลกตรอนอยางไร 82 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 53 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 33 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 18 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 13 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 19 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 20 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 37 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 55 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 87 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 21 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 25 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 28 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 31 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 39 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 49 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 57 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 72 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 89 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน 104 อเลกตรอน มการจดเรยงอเลกตรอนดงน


แบบฝกหดกนไดมยคะ


หนา 18

ค าชแจง ใหนกเรยนศกษาใบความรท 4.3 เรองการจดอเลกตรอนในระดบพลงงานยอยและตอบค าถามในกจกรรมท 4.3

จากการศกษาสมบตทเปนคลนของอเลกตรอน พบวาอเลกตรอนอยในระดบพลงงานหรอวง (shell) ตาง ๆ กน ซงเรยกวาระดบพลงงานหลก และในระดบพลงงานเดยวกนยงมระดบพลงงานยอย (sub shell) ตาง ๆ อก คอระดบพลงงานยอย s , p , d และ f โดยในแตละระดบพลงงานยอยมอเลกตรอนดงน ระดบพลงงานหลกท 1 (n=1) ม 1 ระดบพลงงานยอยคอ s ระดบพลงงานหลกท 2 (n=2) ม 2 ระดบพลงงานยอยคอ s , p ระดบพลงงานหลกท 3 (n=3) ม 3 ระดบพลงงานยอยคอ s , p , d ระดบพลงงานหลกท 4 (n=4) ม 4 ระดบพลงงานยอยคอ s , p , d , f อเลกตรอนมการเคลอนทอยตลอดเวลา ความหนาแนนของกลมหมอกอเลกตรอนซงวดออกมาในรปของโอกาสทจะพบอเลกตรอนซงเคลอนทรอบนวเคลยสจะมรปรางเปน 3 มตทแตกตางกนซงเรยกวา ออรบทล ออรบทล (orbital) หมายถงบรเวณทมโอกาสสงทจะพบอเลกตรอน หรอบรเวณทอยของอเลกตรอน ซงมรปรางเปน 3 มตแตกตางกน ดงน s–orbital มความหนาแนนของอเลกตรอนรอบนวเคลยสเทากนทกทศทาง ท าใหมองเหนวาออรบทลนมรปรางเปนทรงกลมรอบนวเคลยส

รปท 2 s–orbital

ทมา : http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/configuration2.htm

4. ขนขยายความร

ใบความรท 4.3 การจดอเลกตรอนในระดบพลงงานยอย

กจกรรมท 4.3 หองเลกในหองใหญ










หนา 19

p–orbital มความหนาแนนของอเลกตรอนรอบนวเคลยสอยในบรเวณแกน x , y , z จงเปน px–orbital , py–orbital , pz–orbital ตามล าดบ โดยออรบทลทงสามมรปรางคลายดรมเบลล มพลงงานเทากน แตมทศทางแตกตางกน

รปท 3 p–orbital ทมา : http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/configuration2.htm

d–orbital มความซบซอนมากยงขน โดยสองออรบทลคอ และ มความหนาแนนของอเลกตรอนรอบนวเคลยสอยในบรเวณแกน z และแกน x กบแกน y ตามล าดบ สวนอกสามออรบทล

คอ , และ ความหนาแนนของอเลกตรอนจะอยในบรเวณระหวางแกน x กบ y แกน y กบ z และแกน x กบ z ตามล าดบ ส าหรบอะตอมทมหลายอเลกตรอน ระดบพลงงานยอยทอยในระดบพลงงานเดยวกนจะมพลงงานแตกตางกน และในแตละระดบพลงงานยอยจะมจ านวนออรบทลแตกตางกน

รปท 4 d–orbital ทมา : http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/configuration2.htm

2xd 22 yx

d

xyd yzdzxd


หนา 20

f–orbital อเลกตรอนในระดบพลงงานยอย f ทงหมด ม 14 ตว จงม 7 ออรบทล มความซบซอนมากวา s p d ดงรป

รปท 5 f–orbital

ทมา : http://images.slideplayer.com.br/1/326668/slides/slide_39.jpg ตารางท 2 แสดงจ านวนออรบทล และจ านวนอเลกตรอนสงสดในแตละออรบทล ระดบพลงงานยอย จ านวน

ออรบทล จ านวนอเลกตรอน

แตละออรบทล จ านวนอเลกตรอนรวม

s 1 2 2 p 3 2 6 d 5 2 10 f 7 2 14

หลกการจดอเลกตรอนลงในออรบทล 1. ใชหลกการกดกนของเพาลทกลาววา อเลกตรอนคหนงคใดในออรบทลเดยวกนจะตองมสมบตไมเหมอนกน อยางนอยตองมการหมนรอบตวเองไมเหมอนกนโดยตวหนงหมนตามเขมนาฬกา และอกตวหนงหมนทวนเขมนาฬกา เพอใหระบไดวาเปนอเลกตรอนตวใดเมออเลกตรอนอยในระดบพลงงาน ระดบพลงงานยอย และในออรบทลเดยวกน จงก าหนดใหบรรจอเลกตรอนลงในออรบทลไดสงสด 2 อเลกตรอนให แทนออรบทล อเลกตรอนเขยนดวยลกศร อเลกตรอนในออรบทลจงเขยนแทนไดเปน หรอ โดยหวลกศรแสดงทศทางการหมนของอเลกตรอน 1 ใน 2 แบบทเปนไปได ในกรณทมอเลกตรอนเตมออรบทลสามารถเขยนเปน ถาเขยนเปน หรอ จะไมสอดคลองตามหลกการกดกนของเพาล


หนา 21

ตารางท 3 แสดงระดบพลงงานยอย จ านวนอเลกตรอนสงสดในระดบพลงงานยอย และในแตละระดบพลงงาน ระดบพลงงาน ระดบพลงงานยอย จ านวนอเลกตรอนสงสด

ในแตละระดบพลงงานยอย

จ านวนอเลกตรอนสงสดในแตละระดบพลงงาน

1 s 2 2 2 s 2 8

p 6 3 s 2 18

p 6 d 10

4 S 2 32 p 6 d 10 f 14

2. การบรรจอเลกตรอนตองบรรจลงในออรบทลทมพลงงานต าสดและวางกอนเสมอ (ตามหลกของเอาฟบาว) คอ 1s 2s 2p 3s . . . ตามล าดบ เพราะจะท าใหพลงงานรวมทงหมดมคาต าสด และมความเสถยรทสด ในกรณทมหลายออรบทลและแตละออรบทลมพลงงานเทากน เชน 2p–orbital ซงออรบทลทงสามมพลงงานเทากน ใหบรรจอเลกตรอนในลกษณะทท าใหมอเลกตรอนเดยวมากทสดเทาทจะมากได (ตามกฎของฮนด) เมออเลกตรอนเหลอจงบรรจอเลกตรอนเปนคเตมออรบทลนน เชน 6C ม 2 อเลกตรอนใน 2p–orbital จะบรรจอเลกตรอนไดเปน 9F ม 5 อเลกตรอนใน 2p–orbital จะบรรจอเลกตรอนไดเปน

3. อะตอมของธาตทมการบรรจอเลกตรอนเตมในทก ๆ ออรบทลทมพลงงานเทากนเรยกวา การบรรจเตม (full filled) ถามอเลกตรอนบรรจอยเพยงครงเดยวเรยกวา การบรรจครง (half filled) การบรรจเตมหรอบรรจครงจะท าใหอะตอมมความเสถยรมากกวาการบรรจแบบอน ๆ

1s 2s 2p การบรรจเตม

การบรรจครง


หนา 22

ในกรณทมหลายอเลกตรอน การบรรจอเลกตรอนลงในออรบทลตาง ๆ ตามล าดบพลงงานจากต าไปสงจะเปนดงน

ระดบพลงงาน

จ านวนระดบพลงงานยอยหรอออรบทลทอยในแตละระดบพลงงาน

รปท 6 การจดอเลกตรอนเขาในระดบพลงงานตามล าดบ

ทมา : http://www.promma.ac.th/main/chemistry/jutamas/lesson/configuration3.htm ส าหรบไฮโดรเจนอะตอมซงม 1 อเลกตรอน เมออะตอมอยในสถานะพนอเลกตรอนจะอยใน 1s–orbital และฮเลยมม 2 อเลกตรอน อเลกตรอนทงหมดจะเขาไปอยใน 2s–orbital และบรรจในลกษณะทท าใหอเลกตรอนมทศทางการหมนรอบตวเองแตกตางกนตามหลกของเพาล แผนภาพการบรรจอเลกตรอนจงเปนดงน

1s 2s 2p H

He

1

2

3

4

5

6

7


หนา 23

ตารางแสดงระดบพลงงานยอย จ านวนอเลกตรอนสงสดในระดบพลงงานยอยและในแตละระดบพลงงาน ของ 20 ธาตแรก

เลขอะตอม

ธาต แผนภาพการจดอเลกตรอนในออรบทล ระดบพลงงาน

ยอย 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

1 H

1s1

2 He

1s2

3 Li

1s22s1

4 Be

1s22s2

5 B

1s22s22p1

6 C

1s22s22p2

7 N

1s22s22p3

8 O

1s22s22p4

9 F

1s22s22p5

10 Ne

1s22s22p6

11 Na

[Ne] 3s1

12 Mg

[Ne] 3s2

13 Al

[Ne] 3s23p1

14 Si

[Ne] 3s23p2

15 P

[Ne] 3s23p3

16 S

[Ne] 3s23p4

17 Cl

[Ne] 3s23p5

18 Ar

[Ne] 3s23p6

19 K

[Ar] 4s1

20 Ca

[Ar] 4s2


หนา 24

อเลกตรอนทอยในระดบพลงงานสงสดหรอชนนอกสดของอะตอมเรยกวา เวเลนซอเลกตรอน (valence electron) การบรรจอเลกตรอนในออรบทลตาง ๆ ตามล าดบระดบพลงงาน มบางธาตทมการบรรจอเลกตรอนในระดบพลงงานยอยไมเปนไปตามหลกการ เชน Cr เลขอะตอม 24 มแผนภาพแสดงการจดอเลกตรอนใน ออรบทลตาง ๆ ดงน Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 ไมใช 4s2 3d4

1s2 2s2 2s6 3s2 3s6 4s1 3d5 Cr

และ Cu เลขอะตอม 29 บรรจอเลกตรอนในออรบทลตาง ๆ ดงน Cu = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 ไมใช 4s2 3d9

1s2 2s2 2s6 3s2 3s6 4s1 3d10 Cu

สรปการจดอเลกตรอนแบบครงและแบบเตม การทบรรจอเลกตรอนของ Cr เปน 4s1 3d5 โดยมอเลกตรอนใน 3d–orbital เปน 5 อเลกตรอน เปน การบรรจแบบครง (Half–filled electronic configuration) ซงท าใหอะตอมมความเสถยรกวาการบรรจแบบ 4s2 3d4 สวน Cu ซงบรรจอเลกตรอนเปน 4s1 3d10 จะเสถยรกวาการบรรจแบบ4s2 3d9 เพราะ 3d–orbital มจ านวนอเลกตรอนเตมทกออรบทล เปน การบรรจแบบเตม (Full–filled electronic configuration)


หนา 25

ค าชแจง ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปน 1. ระดบพลงงานตอไปนมกระดบพลงงานยอย อะไรบาง ตอบ

ระดบพลงงาน K (1) ม ระดบพลงงานยอย ไดแก ระดบพลงงาน L (2) ม ระดบพลงงานยอย ไดแก ระดบพลงงาน M (3) ม ระดบพลงงานยอย ไดแก ระดบพลงงาน N (4) ม ระดบพลงงานยอย ไดแก ระดบพลงงาน O (5) ม ระดบพลงงานยอย ไดแก 2. จงเขยนรปแบบการจดเรยงอเลกตรอนแบบระดบพลงงานยอยในรปแกสเฉอยของอะตอมธาตตอไปน ตอบ 1. 19K 2. 15P 3. 21Sc 3. ธาตทมเลขอะตอมเทากบ 87 ควรจะมอเลกตรอนวงนอกสดอยใน s ออรบทลจ านวนเทาไร ตอบ

4. ธาตทมการจดเรยงอเลกตรอนดงตอไปนจะมอเลกตรอนจ านวนเทาใด ตอบ

1. [ Ne ] 3s2 3p3 2. [ Ar ] 4s2 3d10 4p2

5. ออรบทล หมายถงอะไร ตอบ

6. ในหนงออรบทลจะมอเลกตรอนไดสงสดกอเลกตรอน ตอบ 7. เหตใดการจดเรยงอเลกตรอนของ 24Cr จงเปน 2 , 8 , 13 , 1 แทนทจะเปน 2 , 8 , 12 , 2 ตอบ



หนา 26

8. จงเขยนการจดเรยงอเลกตรอนในออรบทลของอะตอมตอไปน 6C = 9F = 11Na = 12Mg = 13Al = 15P = 8O

– 3 = 3Li+ 2 = 12Mg+ = 7N

– =


หนา 27

ค าชแจง ใหนกเรยนสรปเนอหา เรองการจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม โดยการใชแผนทความคด ( mind mapping)

5.ขนประเมนผล

(Evaluation)

กจกรรมท 4.4

แผนทความคด


หนา 28

ค าชแจง ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสด 1. จ านวนอเลกตรอนในแตละระดบพลงงานหลก (n) มจ านวนเทาใด ก. 3n2 ข. 2n2 ค. n2 ง. 2n 2. ธาต X มเลขอะตอม 51 ธาต X นาจะอยหมใด คาบใดของตารางธาต

ก. คาบ 5 หม 5 ข. คาบ 5 หม 3 ค. คาบ 4 หม 3 ง. คาบ 3 หม 4

3. โพแทสเซยมเลขอะตอมเทากบ 19 จะมการจดอเลกตรอนอยางไร ก. 2 , 8 , 8 , 1 ข. 2 , 8 , 7 , 2 ค. 2 , 8 , 18 , 1 ง. 2 , 8 , 9

4. ธาตในคาบในคาบท 4 หม 5 มการจดเรยงอเลกตรอนตามขอใด ก. 2 8 18 4 ข. 2 8 8 4 ค. 2 8 18 5 ง. 2 8 8 5

5. แมกนเซยมมเลขอะตอม 12 มเวเลนซอเลกตรอนเทาใด ก. 5 ข. 4 ค. 3 ง. 2


หนา 29

6. 10Ne มการจดอเลกตรอนในขอใดถกตอง

ก. 1s2 2s2 3p5 3s1 ข. 1s2 2s2 3s2 3p3 ค. 1s2 2s2 3s2 3p4 ง. 1s2 2s2 2p6

7. ขอใดบรรจอเลกตรอนของ 7N ลงในออรบทลไดถกตอง

ก. 1s 2s 2p

ข. 1s 2s 2p

ค. 1s 2s 2p

ง. 1s 2s 2p

8. ธาต X จดอเลกตรอนเปน 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ธาต X มเลขอะตอมเทาใด ก. 16 ข. 17 ค. 18 ง. 19

9. ธาต 22Ti มการจดอเลกตรอนเปน 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 ขอใดเขยนแทนแกสเฉอยไดถกตอง

ก. [Ar] 4s2, 3d2 ข. [Ne] 4s2, 3d2 ค. [Ar] 3d2 ง. [Ar] 3d2

10. การจดเรยงอเลกตรอนของธาตใดจดแบบเตม (full filled) ก. Ne ข. F ค. O ง. N


หนา 30

คะแนนทได

ชอ...............................................................เลขท.............ชน.............

ขอ ก ข ค ง ขอ ก ข ค ง

1 6

2 7

3 8

4 9

5 10

กระดาษค าตอบประจ าชดกจกรรมการเรยนร


แบบทดสอบหลงเรยน


หนา 31

บรรณานกรม กฤษณา ชตมา. หลกเคมทวไปเลม 1. กรงเทพฯ : จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2531. จฑามาศ วงษสวาท. บทเรยน e-Learning เรองอะตอมและตารางธาต. [ออนไลน] เขาถงไดจาก http://www.promma.ac.th/chemistry/jutamas/online_chemistry/ (19 มกราคม 2558). โรจนฤทธ โรจนธเบศและคณะ. หนงสอเรยนสาระการเรยนรเคมพนฐาน. กรงเทพฯ : พฒนาคณภาพวชาการ, 2556. ศรลกษณ ผลวฒนะและคณะ . หนงสอเรยนเคมพนฐานและเพมเตมเคมเลม 1. กรงเทพฯ: ส านก พมพแมคจ ากด, 2555. สงเสรมการสอนวทยาศาสตรละเทคโนโลย. สถาบน. หนงสอเรยนสาระการเรยนร พนฐานและเคมเพมเตมเคม เลม 1. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภาลาดพราว, 2556. . คมอครสาระการเรยนรเคมพนฐานและเพมเตม เคมเลม 1. กรงเทพฯ: โรงพมพ ครสภาลาดพราว , 2555. . หนงสอเรยนรายวชาเพมเตม เคม เลม 1. กรงเทพฯ : โรงพมพ สกสค., 2555. สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ . ชดกจกรรมการเรยนรทเนนผเรยนเปนส าคญ. กรงเทพฯ: พฒนาคณภาพวชาการ, 2552. ภาพจากคลปวดโอ การจดอเลกตรอนในอะตอม[ออนไลน]. เขาถงไดจากhttps://www.youtube.com/

watch?v=GpliiPrTdhw&index=37&list=PLeJGvKa_RJ_YXyiNVXLMLnzpA_XEw4Ng2 (สบคนวนท 23 กมภาพนธ พ.ศ. 2558

s–orbital [ออนไลน]. เขาถงไดจาก http://www.promma.ac.th/main/chemistry/ jutamas/lesson/configuration2.htm (สบคนวนท 25 กมภาพนธ พ.ศ. 2558

p–orbital [ออนไลน]. เขาถงไดจาก http://www.promma.ac.th/main/chemistry/ jutamas/lesson/configuration2.htm (สบคนวนท 25 กมภาพนธ พ.ศ. 2558

d–orbital [ออนไลน]. เขาถงไดจาก http://www.promma.ac.th/main/chemistry/ jutamas/lesson/configuration2.htm (สบคนวนท 25 กมภาพนธ พ.ศ. 2558

f–orbital [ออนไลน]. เขาถงไดจาก http://images.slideplayer.com.br/1/326668 /slides/slide_39.jpg (สบคนวนท 25 กมภาพนธ พ.ศ. 2558

การจดอเลกตรอนเขาในระดบพลงงานตามล าดบ.[ออนไลน].เขาถงไดจาก. http://www.promma.ac.th /main/chemistry/jutamas/lesson/configuration3.htm(สบคนวนท 20 กมภาพนธ พ.ศ. 2558)

http://www.promma.ac.th/main/chemistry/




หนา 32

ชุดที่ 4 เรื่อง การจัดเรียง ... · 2016-08-15 ·...

Documents