ม.5 วิทยาศาสตร์กายภาพบทที่ 1 เรื่อง อากาศ

วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ 1 ชน้ั มธั ยมศึกษาปีท่ี 5
กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์
ครูกฤษติยาภรณ์ ไชยวรรณ์



ไนโตรเจน (N2) นำไปใช้ในด้ำนกำรตรวจสอบกำรไหล ข้นึ รูปผลิตภณั ฑ์พลำสติก ใชใ้ นกระบวนกำรลำ้ ง
อดั ภำพถ่ำย ทดสอบระบบทำงเดนิ ทอ่ ตำ่ งๆ ใชใ้ นระบบไฮโดรลคิ เดิมลมยำงล้อเครื่องบนิ และยังใช้ในกำรถ่ำยเทกำ๊ ซ
ไวไฟชนดิ เหลวนอกจำกน้ี ไนโตรเจนยงั เปน็ ตัวสำคญั ในกำรปอ้ งกันกำรรวมตวั ของออกซิเจนใช้ในกำรหลอ่ หลอม
โลหะรีดหรอื ข้ึนรปู โลหะ ใชใ้ นกระบวนกำรทำงเคมี ในกำรบรรจุหบี หอ่ อำหำร กำรทำไวน์ ใช้ในอุตสำหกรรมสแี ละ
วำนิช อตุ สำหกรรมทำต่อ อุตสำหกรรมยำงรวมถงึ อุตสำหกรรมทำเครื่องแก้วทง้ั หลำยดว้ ย

ออกซเิ จน (O2) เป็นแก๊สท่ีมี
ควำมสำคญั มำกตอ่ กำรดำรงชีวติ ของพืช
และสัตว์ อำกำศทีเ่ รำใชห้ ำยใจทกุ วนั นม้ี ี
ออกซเิ จนผสมอยเู่ พียง 21% ในกำร
ดำรงชีพ รำ่ งกำยของมนษุ ยจ์ ำเปน็ ต้อง
ใชอ้ อกซิเจน เรำต้องหำยใจเอำ
ออกซิเจนเขำ้ ไปเพื่อใชใ้ นขบวนกำรเผำ
ผลำญสำรอำหำรต่ำงๆใหเ้ ปน็ พลังงำน
และเพื่อใหเ้ ซลล์ต่ำงๆของรำ่ งกำยใช้
หำยใจ

คารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) มีประโยชน์หลำยอย่ำงท่ีสำคัญอย่ำงหน่ึงคือกำรสังเครำะห์แสงเพ่อื สรำ้ ง
อำหำรของพืช กำรใช้ในเชงิ อุตสำหกรรมมำกมำย เชน่ ผลติ โซดำ นำ้ อดั ลม ผลติ ลกู อม ใช้เปน็ กำ๊ ซในกำรดบั เพลิง
บรรจอุ ยู่ในถังดบั เพลงิ งำนเชอื่ ม อุตสำหกรรมผลติ ยำและเคมี ในกระบวนกำรขดุ เจำะน้ำมนั ซึ่ง
คำร์บอนไดออกไซด์ ถูกฉดี ลงในแหลง่ นำ้ มันเพอ่ื เพ่มิ ปริมำณน้ำมนั ดิบ เป็นตน้



อะตอม โมเลกลุ

ธาตุ ชนิดเดียวกนั
สารประกอบ

ตา่ งชนิดกัน

Ar และ He อยูใ่ นรปู ของ
อะตอม
O2 N2 CO2 และ H2O อยู่ใน
รูปโมเลกลุ เนื่องจำก
ประกอบดว้ ย 2 อะตอมข้นึ ไป

Ar He O2 และ N2
เป็นธำตุ
CO2 และ H2O
เป็นสำรประกอบ
เน่ืองจำก
ประกอบดว้ ยธำตุ
มำกกวำ่ 1 ชนิด

อะตอม เปน็ หน่วยท่เี ล็กท่สี ุดท่แี สดงสมบตั ิเฉพำะของธำตุ

อะตอม ประกอบดว้ ยอนภุ ำค โปรตอน(P)
นิวตรอน(N) อิเล็กตรอน(e-)



อะตอม (atom) มีขนำดเล็กไมส่ ำมำรถมองเหน็
ได้ดว้ ยตำเปล่ำ กำรศกึ ษำเก่ยี วกบั อะตอมจึงใช้แบบจำลอง
อะตอมแทน เพ่ือส่ือสำรแนวคิดของนกั วทิ ยำศำสตร์ โดย
แบบจำลองอะตอมมีกำรปรับปรุงเปลี่ยนแปลงตำมผลกำร
ทดลองตงั้ แตอ่ ดีตจนถึงปจั จุบัน โดยแบบจำลองในกิจกรรม
1.1 เปน็ แบบจำลองอะตอมทีแ่ สดงตำแหนง่ ของ โปรตอน
(P) นวิ ตรอน(N) อิเลก็ ตรอน(e-) โดย โปรตอนมปี ระจบุ วก
และนวิ ตรอนไมม่ ีประจรุ วมกันอยู่ในนวิ เคลียส และ
อิเลก็ ตรอนมปี ระจุลบอย่รู อบนิวเคลยี ส

อเิ ล็กตรอน(e-) เคล่อื นที่รอบนิวเคลียสเปน็ วง ซ่ึงแต่ละ
วงมรี ะยะห่ำงจำกนวิ เคลียสและมีพลังงำนตำ่ งกัน โดย
อิเลก็ ตรอนทีอ่ ยู่วงนอกสุดเรยี กวำ่ เวเลนซอ์ เิ ล็กตรอน



อะตอมของธำตฮุ เี ลียม มี 2 เวเลนซ์อเิ ลก็ ตรอน และ
ออกซิเจนมี 6 เวเลนซ์อิเลก็ ตรอน

อิเลก็ ตรอนมขี นำดเล็กและเคลื่อนที่
อยำ่ งรวดเร็วตลอดเวลำ ทำใหไ้ ม่สำมำรถบอก
ตำแหน่งทแ่ี นน่ อนของอเิ ล็กตรอนได้ จงึ เสนอ
แบบจำลองอะตอมแบบกลุม่ หมอก ซ่งึ แสดง
โอกำสกำรพบอเิ ล็กตรอนในลกั ษณะกลมุ่ หมอก
โดยที่มีกลมุ่ หมอกทบึ มโี อกำศพบอิเล็กตรอนได้
มำกกว่ำบรเิ วณท่มี ีกล่มุ หมอกจำง

แบบจำลองอะตอมแบบกลมุ่ หมอกไม่ได้แสดงจำนวนอเิ ล็กตรอนหรือเวเลนซ์
อิเล็กตรอน แตแ่ สดงบริเวณทีม่ โี อกำสพบอิเลก็ ตรอน

แบบจำลองท้ังสองมีควำมเหมอื นกนั คือ
อะตอมประกอบดว้ ยนิวเคลยี สขนำดเล็กอยู่ตรงกลำง
สว่ นควำมแตกตำ่ งคือ แบบจำลองอะตอมของโบร์แสดง
กำรเคล่อื นทข่ี องอิเลก็ ตรอนเป็นวงรอบนวิ เคลยี ส แต่
แบบจำลองอะตอมแบบกล่มุ หมอกแสดงโอกำสท่ีจะพบ
อเิ ล็กตรอนรอบนวิ เคลยี ส

ตาราง 1.1 จำนวนโปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอนของธำตบุ ำงชนดิ

H ไฮโดรเจน 11 0
2
He ฮีเลียม 2 2 6
7
C คำร์บอน 66 10
18
N ไนโตรเจน 77

F ฟลอู อรีน 99

Cl คลอรนี 17 17

สรุป >> อะตอมของธาตทุ กุ ชนิดมีจานวนอิเลก็ ตรอนเทา่ กบั จานวนโปรตรอน
แตจ่ านวนนิวตรอนเทา่ กบั หรอื ไมเ่ ทา่ กบั จานวนโปรตอนกไ็ ด้

ตาราง 1.2 จำนวนโปรตอน อเิ ลก็ ตรอน และนวิ ตรอนของไอออนบำงชนิด

F- 9 10 10
O2- 8 10 8
Na+ 11 10 12
Ca2+ 20 18 20
สรุป >> ไอออนมีจาํ นวนอิเลก็ ตรอนไมเ่ ท่ากับโปรตอน โดยไอออนท่มี จี ำนวนอเิ ลก็ ตรอนน้อยกวำ่ โปรตอน
เรยี กวำ่ ไอออนบวก และไอออนที่มจี ำนวนอิเลก็ ตรอนมำกกวำ่ โปรตอนเรยี กว่ำ ไอออนลบ

ไอออนบวกของธำตไุ ฮโดรเจน (H+) มี 1 โปรตอน ไม่มีนิวตรอนและอเิ ล็กตรอน
ไอออนบวกของธำตุแมกนีเซียม (Mg2+) มี 12 โปรตอน 12 นิวตรอน 10 อเิ ล็กตรอน
และไอออนลบของธำตคุ ลอรีน (Cl-) มี 17 โปรตอน 18 นิวตรอน และ 18 อเิ ล็กตรอน

สัญลักษณน์ ิวเคลียร(์ Nuclear Symbol) คอื สัญลกั ษณ์ทีเ่ ขยี นเพอ่ื แสดง
ชื่อธำตุ เลขมวล และเลขอะตอมของธำตุ ซึง่ จะเขียนสัญลักษณ์ธำตุแทนชอ่ื ธำตไุ ว้
ตรงกลำง เขยี นเลขอะตอมไว้ทม่ี มุ ซำ้ ยลำ่ งของสัญลกั ษณธำตแุ ละเขยี นเลขมวลไวท้ ี่
มมุ ซ้ำยบนของสัญลกั ษณธ์ ำตุ



เน่ืองจำกในสภำพปกติ ธำตุเป็นกลำงทำงไฟฟำ้ น่ันคอื จำนวนโปรตอนเทำ่ กบั จำนวนอิเล็กตรอน
จำนวนนวิ ตรอน(n) = เลขมวล - เลขอะตอม

= (p+ + n) - (p+)
= n (นวิ ตรอน)

ตัวอย่ำงกำรหำจำนวนอนภุ ำคมลู ฐำนในอะตอมจำกสัญลักษณ์นวิ เคลียร์

จำกสัญลกั ษณ์ธำตคุ อื ธำตุออกซเิ จน เลขอะตอม = จำนวนโปรตอน (p+) = 8
เลขมวล = จำนวนโปรตอนรวมกบั นิวตรอน (p++ n) = 16

ดงั น้นั อนภุ ำคมลู ฐำนในอะตอมของธำตอุ อกซเิ จนมีค่ำดังน้ี
p+ = 8
e- = 8 (อะตอมของธำตุเป็นกลำงทำงไฟฟำ้ คือ จำนวนโปรตอนเทำ่ กบั จำนวนอิเล็กตรอน)
n = เลขมวล (p+ + n) – เลขอะตอม (p+)
= 16 – 8
n =8

กำรหำจำนวนอนุภำคมูลฐำนในอะตอมจำกสญั ลกั ษณน์ วิ เคลยี ร์ กรณีท่อี ะตอม
ของธำตไุ ม่เปน็ กลำงทำงไฟฟำ้ มี 2 กรณี

1. ธาตุมปี ระจุไฟฟา้ เปน็ บวก เกดิ จำกอะตอมของธำตเุ สียอเิ ลก็ ตรอน
2. ธาตุมปี ระจไุ ฟฟ้าเป็นลบ เกิดจำกอะตอมของธำตรุ บั อิเล็กตรอน

ทงั้ 2 กรณี จำนวนโปรตอนไม่มีกำรเปลีย่ นแปลง

ตวั อย่ำงกำรหำจำนวนอนภุ ำคมูลฐำนในอะตอมจำกสญั ลักษณ์นวิ เคลยี ร์ กรณีท่ีอะตอมของธำตไุ ม่เปน็ กลำงทำงไฟฟำ้

1. ธาตุมีประจไุ ฟฟ้าเป็นบวก เกิดจากอะตอมของธาตเุ สียอิเล็กตรอน

จำกสญั ลักษณค์ ือโซเดียมไอออน
เลขอะตอม = จำนวนโปรตอน (p+) = 11
เลขมวล = จำนวนโปรตอนรวมกบั นวิ ตรอน (p+ + n) = 23

ดังนั้นอนุภำคมลู ฐำนในอะตอมมีคำ่ ดงั น้ี
p+ = 11
e- = 10 (อะตอมของธำตุเสยี 1 อิเลก็ ตรอน เพรำะมีประจไุ ฟฟ้ำ + 1)
n = เลขมวล(p+ + n) – เลขอะตอม(p+)
= 23 – 11
= 12

2. ธาตุมปี ระจไุ ฟฟา้ เป็นลบ เกิดจากอะตอมของธาตรุ ับอิเล็กตรอน

จำกสญั ลักษณค์ ือไนไตร์ดไอออน
เลขอะตอม = จำนวนโปรตอน(p+) = 7
เลขมวล = จำนวนโปรตอนรวมกบั นวิ ตรอน(p+ + n) = 14

ดังน้นั อนภุ ำคมลู ฐำนในอะตอมมคี ่ำดังน้ี
p+ = 7
e- = 10 (อะตอมของธำตรุ บั เพม่ิ 3 อิเล็กตรอน เพรำะมปี ระจุไฟฟำ้ - 3)
n = เลขมวล(p+ + n) – เลขอะตอม(p+)
= 14 – 7
=7

ไอโซโทป(Isotope) หมำยถึง อะตอมของธำตุชนดิ เดียวกัน แต่มีเลขมวลต่ำงกัน หรอื
อะตอมของธำตทุ ่มี ีเลขอะตอมเทำ่ กนั แต่มจี ำนวนนิวตรอนตำ่ งกัน

ตวั อย่ำงไอโซโทปเช่น ไฮโดรเจนมี 3 ไอโซโทปคือ

ไอโซโทน(Isotone)หมำยถงึ อะตอมของธำตตุ ำ่ งชนดิ กันมเี ลขอะตอมและเลขมวลตำ่ งกนั
แตม่ ีจำนวนนิวตรอนเท่ำกนั

ตวั อย่ำงไอโซโทน เช่น

ไอโซบำร(์ Isobar)หมำยถึง อะตอมของธำตตุ ำ่ งชนดิ กนั แต่มเี ลขมวลเท่ำกนั

ตวั อย่ำงไอโซบำร์ เช่น



ตำรำงท่ีนักวทิ ยำศำสตรไ์ ดร้ วบรวมธำตตุ ่ำงๆ ไวเ้ ป็นหมวดหมตู่ ำมลกั ษณะ และคุณสมบตั ิ
ทีเ่ หมอื นกนั เพอ่ื เป็นประโยชน์ในกำรศกึ ษำในแตล่ ะสว่ นของตำรำงธำตุ โดยคำบ ( Period ) เปน็
กำรจัดแถวของธำตุแนวรำบ ส่วนหมู่ ( Group ) เป็นกำรจัดแถวของธำตใุ นแนวด่งิ



กล่มุ ของธาตใุ นตารางธาตุ

การจดั เรยี งธาตุในตารางธาตุ ทาใหเ้ ราทราบถงึ แนวโนม้ ของความเป็นโลหะของธาตุได้ด้วย เรา
จาแนกธาตจุ ากความเปน็ โลหะหรืออโลหะได้ 3 กลมุ่ ดงั นี้

1. ธาตโุ ลหะ (Metal Elements) เปน็ ธาตทุ ีน่ าไฟฟ้าและนาความรอ้ นได้ดี มแี นวโน้มให้
อิเลก็ ตรอน ธาตโุ ลหะอยู่ทางดา้ นซ้ายมอื ของตารางธาตุ (สชี มพู)

2. ธาตอุ โลหะ (Non-metal Elements) ซึ่งไม่นาไฟฟ้า ยกเว้น คาร์บอน (แกรไฟต์) และ ฟอสฟอรัสดา
อโลหะจะอยู่ขวามือของตารางธาตุ (สีฟ้า) ยกเว้นไฮโดรเจนอยู่ทางด้านซ้ายมือของตารางธาตุ ธาตุอโลหะมี
แนวโนม้ รบั อิเลก็ ตรอน

3. ธาตุกึ่งโลหะ (Semi-metal Element หรือ metaloid)เป็นธาตุท่ีนาไฟฟ้าได้ไม่ดีท่ีอุณหภูมิห้องแต่
จะนาได้ดีขน้ึ เมือ่ อุณหภูมสิ ูงขึน้ ธาตุกงึ่ โลหะจะอยบู่ รเิ วณทเ่ี ป็นข้ันบันได (สีเขียว)

ธาตุในแนวต้งั เรยี วา่ “หม”ู่ ตารางธาตุแบ่งออกเปน็ 18 แถว โดยธาตุทั้งหมด 18 แถว แบง่ เป็น 2 กลมุ่ ใหญ่ คอื
กลุ่ม A มี 8 หมู่ คอื IA ถึง VIIIA เรียกว่า ธาตเุ รพรีเซนเททฟี (representative element) หรือหมหู่ ลกั (main
group element) โดยที่

- ธาตหุ ม่ทู ่ี IA เรียกว่า “โลหะแอลคาไลน์ (alkaline metal)” ได้แก่ Li Na K Rb Cs และ Fr
- ธาตุหมู่ที่ IIA เรียกวา่ “โลหะอลั คาไลน์ เอริ ์ท (alkaline earth metal)” ไดแ้ ก่ Be Mg Ca Sr Ba และ Ra
- ธาตหุ มทู่ ่ี VIIA เรียกว่า “ธาตุเฮโลเจน (halogen) ได้แก่ F , Cl , Br , I และ At
- ธาตหุ มูท่ ี่ VIIIA เรียกวา่ “แกส๊ มสี กุล (noble gas) ได้แก่ He , Ne , Ar , Kr , Xe และ Rn

กล่มุ B มี 8 หมู่ คือ IB ถึง VIIIB เรียกวา่ ธาตุแทรนซิชนั (transition element) ซง่ึ แบง่ เป็น 2 กลุ่มยอ่ ย
ธาตุแทรนซิชนั ชน้ั นอก (outer transition) ได้แกธ่ าตุกลุม่ d
ธาตุแทรนซชิ ันชนั้ ใน (inner transition) ไดแ้ ก่ธาตกุ ลุ่ม f โดยธาตุกลุม่ f ยงั สามารถแบง่ ได้เปน็ 2 กลุ่มย่อย
- กลมุ่ แรกอยคู่ าบท่ี 6 และมีเลขอะตอมตัง้ แต่ 57-71 (La-Lu) เรียกกลุ่มนวี้ า่ กลมุ่ ธาตแุ ลนทานอยด์ (lanthanoid)
- กลมุ่ ท่ีสองอยคู่ าบที่ 7 และมีเลขอะตอมตัง้ แต่ 89-103 (Ac-Lr) เรียกกลุ่มน้วี ่ากลุม่ ธาตแุ อกทินอยด์ (actinoid)



 บรรจุในถังช่วยในกำรหำยใจของผปู้ ว่ ย นกั ประดำนำ้
 รกั ษำโรค เชน่ ปอดบวม ฝีในสมอง
 ทำปฏิกิริยำกับแก๊สอะเซทิลีนเพอ่ื ให้เปลวไฟมีควำมรอ้ นสูงให้ในกำรตัดและเชื่อมเหลก็
 เพ่มิ ประสิทธภิ ำพกำรเผำไหมเ้ ชอ้ื เผลิงในจรวดและเครื่องบนิ ไอพ่น

 บรรจใุ นถุงขนม เพ่อื ป้องกันควำมชื้น
 ปอ้ งกันกำรเกดิ ปฏกิ ิริยำเคมรี ะหวำ่ งอุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์หรือช้ินงำนในอตุ สำหกรรม

กบั แกส๊ ออกซิเจนในอำกำศ
 เป็นสำรต้งั ตน้ ในกำรผลติ ปยุ๋ ไนโตรเจน
 ทำใหเ้ ป็นไนโตรเจนเหลวทใี่ ชใ้ นกระบวนกำรผลติ อำหำรแชแ่ ขง็ และเก็บรักษำน้ำเชอื้

 แก๊สฮเี ลยี มนำไปบรรจุในลูกโปง่ สวรรค์
 แกส๊ นอี อนและซีออนใช้บรรจุในหลอดไฟที่ให้แสงสีต่ำงๆ
 แก๊สอำรก์ อนใช้บรรจใุ นหลอดไฟแบบมไี ส้ เพ่ือปอ้ งกันไส้หลอดทำปฏิกริ ยิ ำกบั

ออกซิเจนในอำกำศ แล้วเกิกกำรลกุ ไหม้