รายวิชา วทิ ยาศาสตร์ รหัสวิชา ว21102
ช้นั มธั ยมศึกษาปที ่ี 1 ภาคเรียนท่ี 2 ปีการศึกษา 2563
ชอ่ื หน่วยการเรียนรู้ :หนว่ ยพลังงานความร้อน
เร่อื งท่ี 1: แบบจาลองอนุภาคของสสารในแตล่ ะ
สถานะ
สาระสาคญั /ความคดิ รวบยอด
❖สสารทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาค ซึ่งอาจเป็น
อะตอม โมเลกุล หรือไอออน โดยสสารชนิด
เดียวกันท่ีมีสถานะของแข็งของเหลว แก๊ส จะมี
การจัดเรียงอนุภาค แรงยึดเหน่ียวระหว่าง
อนุภาค การเคลื่อนที่ของอนุภาคแตกต่างกัน ซ่ึง
มีผลต่อรูปร่างและปริมาตรของสสาร เม่ือสสาร
ได้รับหรือสูญเสียความร้อน สสารอาจเกิดการ
เปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ขนาด หรือสถานะของ
สสาร
ตวั ช้ีวดั /จดุ ประสงค์การเรียนรู้
นกั เรยี นสามารถ
1. รวบรวมข้อมูลและสร้างแบบจาลองเพ่ืออธิบายการ
จัดเรียงอนุภาคแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคและการ
เคล่ือนท่ีของอนุภาคของสสารในสถานะของแข็ง ของเหลว
และแกส๊
2. เปรียบเทียบการจัดเรียงอนุภาค แรงยึดเหนี่ยวระหว่าง
อนุภาค และการเคลื่อนที่ของอนุภาคของสสารในสถานะ
ของแขง็ ของเหลว และแก๊ส
การเปลย่ี นสถานะมีอะไรบา้ ง และ
เก่ียวขอ้ งกบั พลงั งานความร้อนอย่างไร
สสารสามารถเปลี่ยนจากสถานะ
หนึ่งเปน็ อกี สถานะหนึ่งได้ เมื่อ
ได้รบั หรอื สญู เสียความร้อน
พลังงานความร้อนเกี่ยวข้องกบั
การเปลีย่ นแปลงอนื่ ๆ ของสสารอกี
หรือไม่ อยา่ งไร
ไปหาคาตอบกันค่ะ
จากเรื่องที่อา่ น กลา่ วถงึ วัสดุชนิดใด
แก้ว
การทาผลิตภัณฑจ์ ากแกว้ ให้มีรปู ทรงตา่ ง ๆ
เกย่ี วข้องกับพลงั งานความรอ้ นหรอื ไม่ อย่างไร
การทาผลติ ภัณฑ์จากแกว้ เกย่ี วขอ้ งกับ
พลังงานความรอ้ น โดยใหค้ วามร้อนกบั แกว้ ใน
เตาหลอม ความร้อนจะทาให้แกว้ หลอมเหลว
จากนนั้ จงึ ข้นึ รูป แล้วนาแกว้ ท่ผี า่ นการข้ึนรูป
ไปอบเพอื่ ปรบั ลดอุณหภูมลิ งอย่างชา้ ๆ
จนกระทั่งถงึ อณุ หภูมิปกติ
ข้นั ตอนการผลติ เหรียญกษาปณม์ ีการเปล่ียน
สถานะของโลหะอย่างไรบ้าง
โลหะเกดิ การหลอมเหลว โดยโลหะได้รับความ
รอ้ น ทาใหเ้ ปลยี่ นสถานะจากของแข็งเปน็
ของเหลวและโลหะเกดิ การแขง็ ตัว โดยโลหะท่ี
อยใู่ นแมพ่ มิ พส์ ูญเสยี ความรอ้ น ทาใหเ้ ปลยี่ น
สถานะจากของเหลวเปน็ ของแข็ง
เหรียญกษาปณท์ ามาจากอะไร
เหรียญ 25 สตางค์ และ 50 สตางค์ ผลิตจากโลหะผสมแบบเดยี วกัน คอื เหลก็ 99%
ด้านนอกชบุ ด้วยทองแดง 1%
เหรียญ 1 บาท ผลิตจากโลหะผสม มสี ีขาว โดยใส้ในเปน็ เหลก็ ส่วนดา้ นนอกชบุ ดว้ ย
นิกเกิล
เหรยี ญ 2 บาท เป็นโลหะสที อง ซ่ึงผลติ จากทองแดงผสมดว้ ยนกิ เกลิ และอลูมเิ นียม
เหรียญ 5 บาท เหรียญกษาปณ์โลหะสีขาว ผลิตจากโลหะผสมคือ ใส้ในเป็นทองแดง
สว่ นดา้ นนอกเคลอื บดว้ ยนกิ เกิล
เหรยี ญ 10 บาท เปน็ เหรียญสขี าวกับสที อง โดยวงนอกเป็นโลหะผสม คือ ทองแดงกับ
นกิ เกิล วงในผลติ จากทองแดง นิกเกลิ และ อะลมู ิเนยี ม
กอ่ นท่ีนกั เรียนจะได้เรียนรเู้ กย่ี วกับ
แบบจาลองอนุภาคของสสารในแต่ละสถานะ
ความรอ้ นกับการเปลีย่ นแปลงอุณหภมู ิของสสาร ความร้อนกบั
การขยายตัวหรอื หดตัวของสสาร และความร้อนกับการเปล่ยี น
สถานะของสสาร
ลองทบทวนความร้กู อ่ น
เรยี นกันก่อนค่ะ
1. เขยี นเครื่องหมาย หน้าสิง่ ทีเ่ ป็นสสาร
× ความร้อน
อากาศ
กอ้ นหิน
× ไฟฟ้า
× แสง
นา้ คลอง
ไอนา้
× เสียง
2. เขยี นเคร่ืองหมาย ลอ้ มรอบสถานะ รปู รา่ ง และปริมาตรของสสาร
ในตาราง
สสาร สถานะ รปู ร่าง ปรมิ าตร
แปง้ ฝนุ่ ของแขง็ /ของเหลว/ คงที่ / ไม่คงท่ี คงที่ /ไมค่ งท่ี
น้าตาลทราย แกส๊ คงท่ี/ไม่คงที่ คงท่ี /ไมค่ งท่ี
เอทิลแอลกอฮอล์ คงที่/ไม่คงท่ี คงที่ /ไมค่ งที่
ของแขง็ /ของเหลว/
แกส๊ คงท่ี/ไมค่ งที่ คงท่ี/ไมค่ งท่ี
ของแข็ง/ของเหลว/
แก๊ส
อากาศ ของแข็ง/ของเหลว/
แกส๊
สรุปวา่
สสารเป็นส่ิงต่าง ๆ ท่ีอยู่รอบตัวเรา มี
มวล และต้องการที่อยู่ พบได้ท้ังใน
สถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส
สสารในสถานะที่แตกต่างกันมีสมบัติ
ท้งั ที่เหมือนกนั และแตกตา่ งกัน
กจิ กรรมท่ี 1 แบบจาลองอนภุ าคของสสารในแต่ละสถานะ
เป็นอย่างไร
สสารแตล่ ะชนดิ ประกอบดว้ ยอนุภาคขนาด
เลก็ ซึ่งไม่สามารถมองเห็นไดด้ ว้ ยตาเปล่า
เคยจนิ ตนาการหรอื ไม่ว่าอนภุ าคเล็ก ๆ
เหลา่ นปี้ ระกอบเขา้ ดว้ ยกันจนเปน็ สสารใน
สถานะต่าง ๆ ไดอ้ ยา่ งไร และทราบหรอื ไม่
ว่า การจัดเรียงอนภุ าคสง่ ผลตอ่ รูปร่างและ
ปรมิ าตรของสสารในแตล่ ะสถานะอย่างไร
จดุ ประสงค์
1. รวบรวมข้อมลู และสรา้ งแบบจาลองเพื่ออธิบายการจัดเรียงอนภุ าค แรงยดึ เหนีย่ ว
ระหว่างอนุภาคและการเคลอื่ นที่ของอนุภาคของสสารในสถานะของแขง็ ของเหลว
และแก๊ส
2. เปรยี บเทียบการจัดเรียงอนุภาค แรงยดึ เหนยี่ วระหว่างอนุภาค และการเคลอ่ื นที่
ของอนุภาคของสสารในสถานะของแขง็ ของเหลว และแกส๊
วัสดแุ ละอุปกรณ์
1. กระดาษ
2. ดินสอสี
3. กรรไกร
4. วัสดุและอปุ กรณ์อน่ื ๆ เช่น ดนิ นามนั โฟม ลกู ปิงปอง
วิธกี ารทดลอง
1. คาดคะเนและบันทึกการจัดเรียงอนุภาค แรงยึดเหนี่ยวระหวา่ งอนุภาคและการ
เคล่ือนที่ของอนุภาคของสสารในสถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊สและสร้าง
แบบจาลองอนภุ าคตามทค่ี าดคะเน
2. รวบรวมข้อมูลแบบจาลองอนุภาคของสสารแต่ละสถานะเก่ียวกับการจัดเรียง
อนุภาคแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคและการเคล่ือนที่ของอนุภาคของสสารใน
สถานะของแขง็ ของเหลว และแกส๊ จากส่อื อินเตอรเ์ นต็ หรอื แหลง่ เรียนรูอ้ ่นื ๆ
3. วิเคราะห์ข้อมูลแบบจาลองอนุภาคที่รวบรวมได้ในข้อ 2 และปรับแก้
แบบจาลองอนุภาคที่สรา้ งไวจ้ ากการคาดคะเนในข้อ1 ใหถ้ ูกต้อง
4. นาเสนอแบบจาลองอนุภาคที่ปรับแก้แล้ว โดยอธิบายและเปรียบเทียบ
แบบจาลองอนุภาคในแตล่ ะสถานะ
ใหน้ กั เรยี นวาดแบบจาลองอนภุ าค
ของสสารในแตล่ ะสถานะ
เน่ืองจากเราไม่สามารถมองเห็นอนุภาคของสสารได้ เราจึงเรียนรู้เกี่ยวกับ
การจัดเรียงอนุภาค แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคและการเคล่ือนที่ของ
อนุภาคของสสารโดยใช้แบบจาลอง อนุภาคของของแข็งจะสั่นอยู่กับท่ีและ
เรียงชดิ กัน โดยมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคมากกวา่ ของเหลวและแก๊ส จึง
ทาให้ของแข็งมีรูปร่างและปริมาตรคงท่ี อนุภาคของของเหลวอยู่ใกล้กัน โดย
แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคน้อยกว่าของแข็งแต่มากกว่าแก๊ส อนุภาคของ
ของเหลวจึงเคลื่อนท่ีได้ แต่ไม่เป็นอิสระ โดยจะเคล่ือนที่รอบ ๆ อนุภาค
ใกล้เคียง ทาให้ของเหลวมีรูปร่างไม่คงที่ โดยจะเปลี่ยนแปลงตามรูปร่างของ
ภาชนะท่ีบรรจุ แต่มีปริมาตรคงท่ี อนุภาคของแก๊สอยู่ห่างกันมาก โดยแรงยึด
เหน่ียวระหว่างอนุภาคน้อยมาก อนุภาคจึงเคล่ือนที่ได้อย่างอิสระทุกทิศทาง
ทาให้แก๊สมีรปู ร่างและปริมาตรไม่คงที่ เปล่ียนแปลงตามรูปร่างและขนาดของ
ภาชนะ
Arrangement and movement of particles matter
Particles in a solid are arranged very closely in a
fixed, regular pattern. The particles cannot move freely.
They can only vibrate about their fixed positions.
Arrangement (อะเรนจ'ฺ สารท่ีอยู่ในสถานะของแข็ง
เมินทฺ) ลกั ษณะการจัดเรยี ง อนุภาคจะอยู่ชิดกันเคลื่อนท่ีไม่ได้
ส่ันสะเทือนได้ เท่าน้ัน ทาให้
Movement (มฟู ว'เมนิ ท)ฺ ของแข็งมีแรงยึดเหน่ียวระหว่าง
การเคลือ่ นไหว,การเคล่ือนท่ี อ นุ ภ า ค แ ข็ ง แ ร ง ก ว่ า อ นุ ภ า ค อ่ื น
(สารเดียวกัน ) และทาให้
particle(พาร์'ทิเคลิ ) อนภุ าค ของแข็งมีรูปร่างและปริมาตรคงที่
ไม่ขน้ึ อยู่กบั ภาชนะท่บี รรจุ
regular(เรก'กิวละ) มี
ระเบยี บ Arrangement and movement of particles in the three states of matter
vibrate(ไว'เบรท)
สั่นสะเทือน
position(พะซชิ 'เชนิ ) การจดั
วาง
Particles in a liquid are close to one another but not as
close as those in a solid. They are not arranged in a regular
pattern. The particles move randomly and can glide freely over
one another. They also collide into each other frequently.
สารที่อยู่ในสถานะของเหลว อนุภาคอยู่
ห่างกนั เล็กน้อย อนุภาคในของเหลวจึง
เคลอื่ นทไี่ ด้ในระยะทางส้ันๆ ทาให้ของเหลวมี
รูปรา่ งไมแ่ น่นอน เปลย่ี นตามภาชนะทีบ่ รรจุ
ของเหลวอย่ใู นภาชนะใดกจ็ ะมีรปู รา่ งเหมือน
ภาชนะนน้ั แต่ปริมาตรของของเหลวไม่ขน้ึ อยู่
กบั ภาชนะท่บี รรจุ
Particles in a gas are very far apart from one another. They
move randomly at high speeds. Collisions between particles
take place frequently.
สารทอ่ี ยใู่ นสถานะแก๊ส อนุภาค
(โมเลกุล) จะอยู่หา่ งกนั แรงยึด
เหนย่ี วระหว่างอนุภาคมคี า่ น้อยมาก
ทาให้แก๊สแพร่เตม็ ภาชนะท่บี รรจุ
เสมอ แกส๊ จึงมีปรมิ าตรและรปู ร่าง
เหมอื นภาชนะทบ่ี รรจุ
สรปุ ว่า
อนุภาคของของแข็งจะส่ันอยู่กับที่และเรียงชิดกัน
โ ด ย มี แ ร ง ยึ ด เ ห นี่ ย ว ร ะ ห ว่ า ง อ นุ ภ า ค ม า ก ก ว่ า
ของเหลวและแก๊ส อนุภาคของของเหลวอยู่ใกล้กัน
โดยมแี รงยึดเหน่ยี วระหวา่ งอนุภาคน้อยกว่าของแขง็
แต่มากกวา่ แก๊ส อนุภาคของของเหลวจึงเคล่ือนท่ีได้
แต่ไม่เป็นอิสระ โดยจะเคล่ือนที่รอบ ๆ อนุภาค
ใกล้เคียง อนุภาคของแก๊สอยู่ห่างกันมาก โดยมีแรง
ยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคน้อยมาก อนุภาคจึง
เคลอ่ื นที่ได้อย่างอสิ ระทุกทิศทาง
คาถามทา้ ยกจิ กรรม
1. การจัดเรียงอนุภาค แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค และการเคลื่อนที่ของ
อนุภาคของสสารในสถานะของแข็งของเหลว และแก๊สเป็นอย่างไร เหมือนหรือ
แตกตา่ งกันอย่างไร
แนวคาตอบ
การจดั เรยี งอนภุ าค แรงยึดเหน่ียวระหว่างอนุภาค และการเคล่ือนท่ีของอนุภาคของ
สสารในแต่ละสถานะมีความแตกต่างกัน อนุภาคของของแข็งจะเรียงชิดกัน โดยมี
แรงยึดเหนี่ยวระหวา่ งอนุภาคของของแข็งมากกว่าของเหลวและแก๊ส และส่ันอยู่
กับท่ี อนุภาคของของเหลวอยู่ใกล้กัน โดยแรงยึดเหน่ียวระหว่างอนุภาคของ
ของเหลวน้อยกว่าของแข็งแต่มากกว่าแก๊ส อนุภาคของของเหลวจึงเคล่ือนท่ีได้ แต่
ไม่เป็นอิสระ โดยจะเคล่ือนท่ีรอบ ๆ อนุภาคใกล้เคียง อนุภาคของแก๊สอยู่ห่างกัน
มาก โดยแรงยึดเหนีย่ วระหวา่ งอนุภาคน้อยมาก อนภุ าคจงึ เคล่ือนท่ีได้อยา่ งอิสระทุก
ทศิ ทาง
2. แบบจาลองอนภุ าคท่สี ร้างขึ้นครงั้ แรกเหมือนหรอื แตกต่างจาก
แบบจาลองท่ีปรบั แก้แลว้ อย่างไร
แนวคาตอบ
คาตอบข้ึนอยกู่ ับผลการทากจิ กรรมของนกั เรียน
3. แบบจาลองอนุภาคทส่ี ร้างข้ึน มีอะไรบ้างทีไ่ ม่สามารถแสดงให้เห็น
ตามความเป็นจริง
แนวคาตอบ
เชน่ ขนาดอนภุ าค จานวนอนภุ าค ระยะห่างระหวา่ งอนภุ าค การ
เคลอื่ นทขี่ องอนภุ าค
4. จากกิจกรรม สรปุ ไดว้ ่าอยา่ งไร
แนวคาตอบ
การจัดเรียงอนุภาค แรงยึดเหน่ียวระหว่างอนุภาค และการ
เคลื่อนทขี่ องอนุภาคของสสารในสถานะของแขง็ ของเหลว และ
แก๊สมีทั้งส่วนที่เหมือนกันและแตกต่างกัน อนุภาคของของแข็ง
จะเรียงชิดกันมากกว่าของเหลวและแก๊ส โดยมีแรงยึดเหนี่ยว
ระหว่างอนุภาคมากกว่าของเหลวและแก๊สอนุภาคของของแข็ง
ส่ันอยู่กับที่ ในขณะท่ีอนุภาคของของเหลวเคล่ือนที่ได้รอบๆ
อนุภาคใกล้เคียงและอนุภาคของแก๊สเคล่ือนที่ได้อย่างอิสระทุก
ทิศทาง
ในบทเรยี นนนี ักเรยี นสามารถเปรยี บเทียบ
การจดั เรยี งอนุภาค แรงยึดเหนีย่ วระหวา่ ง
อนภุ าค และการเคลื่อนที่ของอนภุ าคของ
สสารในสถานะของแขง็ ของเหลว และแกส๊
ไดแ้ ล้วนะคะ
พบกันใหมใ่ นเรือ่ งท่ี 2 ความรอ้ นกับการเปลย่ี นแปลง
อณุ หภูมขิ องสสารค่ะ