ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) สาระท...

1. มาตรฐาน ว 2.1

1.1. เข้าใจสมบัติ องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติสสารกับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร การเกิดสารละลาย และการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1.1.1. 1. ระบุว่าสารเป็นธาตุหรือสารประกอบ และอยู่ในรูปอะตอม โมเลกุล หรือไอออนจากสูตรเคมี

1.1.1.1. ระบุสารเคมีทุกชนิดได้ว่าเป็นธาตุหรือสารประกอบ และอยู่ในรูปของอะตอม โมเลกุล หรือไอออนได้ โดยดูจากสูตรเคมี

1.1.2. 2. เปรียบเทียบความเหมือนและแตกต่าง ของแบบจำลองอะตอมของโบร์กับแบบจำลอง อะตอมแบบกลุ่มหมอก

1.1.2.1. อธิบายตำแหน่งของP, N, e- ในแบบจำลองอะตอมของโบร์ e- เคลื่อนที่เป็นวง โดยแต่ละวงมีระยะห่างจากนิวเคลียสและมีพลังงานต่างกัน

1.1.2.2. แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก แสดงโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสในลักษณะ กลุ่มหมอก เนื่องจากอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กและ เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วตลอดเวลา จึงไม่สามารถ ระบุตำแหน่งที่แน่นอนได้

1.1.3. 3. ระบุจำนวนโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน ของอะตอม และไอออนที่เกิดจากอะตอมเดียว

1.1.3.1. อะตอมของธาตุเป็นกลางทางไฟฟ้า มีจำนวน P = e- การระบุชนิดของธาตุพิจารณาจากจำนวนโปรตอน

1.1.3.2. เมื่ออะตอมของธาตุมีการให้หรือรับ e- ทำให้จำนวน P ไม่เท่า e- เกิดเป็น ion โดยไอออนที่มี e- < P เรียกว่า ไอออนบวก ส่วนไอออนที่มี e- > P เรียกว่า ไอออนลบ

1.1.4. 4. เขียนสัญลักษณ์นิวเคลียร์ของธาตุและระบุการเป็นไอโซโทป

1.1.4.1. สัญลักษณ์นิวเคลียร์ ประกอบด้วยสัญลักษณ์ธาตุ เลขอะตอมและเลขมวล เลขอะตอม=P เลขมวล =P+N ธาตุชนิดเดียวกันแต่มีเลขมวลต่างกัน เรียกว่าไอโซโทป

1.1.5. 5. ระบุหมู่และคาบของธาตุ และระบุว่าธาตุเป็น โลหะ อโลหะ กึ่งโลหะ กลุ่มธาตุเรพรีเซนเททีฟ หรือกลุ่มธาตุแทรนซิชัน จากตารางธาตุ

1.1.5.1. ธาตุจัดเป็นหมวดหมู่โดยอาศัยตารางธาตุ ปัจจุบันจัดเรียงตามเลขอะตอม และความคล้ายคลึงของสมบัติ แบ่งออกเป็นหมู่เป็นแถวในแนวตั้ง และคาบเป็นแถวในแนวนอน และแบ่งธาตุออกเป็นกลุ่มธาตุเรพรีเซนเททีฟและกลุ่มธาตุแทรนซิชัน

1.1.6. 6. เปรียบเทียบสมบัติการนำไฟฟ้า การให้และรับ อิเล็กตรอนระหว่างธาตุในกลุ่มโลหะกับอโลหะ

1.1.6.1. ธาตุในกลุ่มโลหะ จะนำไฟฟ้าได้ดี และให้อิเล็กตรอน ธาตุในกลุ่มอโลหะ จะไม่นำไฟฟ้า และรับอิเล็กตรอน โดยธาตุเรพรเีซนเททฟี ในหมู่ IA - IIA และธาตแุทรนซิชันทุกธาตุ จัดเป็นธาตุในกลุ่มโลหะ ธาตุเรพรีเซนเททีฟ ในหมู่ IIIA - VIIA มีทั้งธาตุในกลุ่มโลหะและอโลหะ ธาตุเรพรีเซนเททีฟในหมู่ VIIIA จัดเป็นธาตุอโลหะทั้งหมด

1.1.7. 7. สืบค้นข้อมูลและนำเสนอตัวอย่างประโยชน์และอันตรายที่เกิดจากธาตุเรพรีเซนเททีฟและ ธาตุแทรนซิชัน

1.1.7.1. ธาตุเรพรีเซนเททีฟและธาตุแทรนซิชัน นำมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้หลากหลาย ธาตุบางชนิดมีสมบัติที่เป็นอันตราย จึงต้องคำนึงถึงการป้องกันอันตรายเพื่อความปลอดภัยในการใช้ประโยชน์

1.1.8. 8.ระบุว่าพันธะโคเวเลนต์เป็นพันธะเดี่ยว พันธะคู่ หรือพันธะสาม และระบุจำนวนคู่อิเล็กตรอน ระหว่างอะตอมคู่ร่วมพันธะ จากสูตรโครงสร้าง

1.1.8.1. พันธะโคเวเลนต์ เป็นการยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมด้วยการใช้ Ve-ร่วมกัน เกิด เป็นโมเลกุล ใช้ Ve- ร่วมกัน 1 คู่เรียกว่า พันธะเดี่ยว ใช้ Ve- ร่วมกัน 2 คู่ และ 3 คู่ เรียกว่า พันธะคู่ และพันธะสาม

1.1.9. 9. ระบุสภาพขั้วของสารที่โมเลกุลประกอบด้วย 2 อะตอม 10. ระบุสารที่เกิดพันธะไฮโดรเจนได้จากสูตรโครงสร้าง 11. อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างจุดเดือดของสาร โคเวเลนต์กับแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลตาม สภาพขั้วหรือการเกิดพันธะไฮโดรเจน

1.1.9.1. สารที่มีพันธะภายในโมเลกุลเป็นพันธะโคเวเลนต์ ทั้งหมดเรียกว่า สารโคเวเลนต์ โดยประกอบด้วย 2 อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันเป็นสารไม่มีขั้ว ส่วนที่ประกอบด้วย 2 อะตอมของธาตุต่างชนิดกัน เป็นสาร มีขั้ว สารโคเวเลนต์ที่ประกอบด้วยอะตอม มากกว่า 2 อะตอม อาจเป็นสารมีขั้วหรือไม่มีขั้ว ขึ้นอยู่กับรูปร่างของโมเลกุล สภาพขั้วของ สารโคเวเลนต์ส่งผลต่อแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล ที่ทำให้จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสาร โคเวเลนต์แตกต่างกัน สารบางชนิดมีจุดเดือดสูงกว่าปกติ เนื่องจากมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลสูงที่เรียกว่า พันธะไฮโดรเจน ซึ่งสารเหล่านี้มีพันธะ N-H O-H หรือ F-H ภายในโครงสร้างโมเลกุล

1.1.10. 12. เขียนสูตรเคมีของไอออนและสารประกอบ ไอออนิก

1.1.10.1. สารประกอบไอออนิกส่วนใหญ่เกิดจากการรวมตัวกันของ ion+ โลหะและ ion- อโลหะ บางกรณีไอออนประกอบด้วยกลุ่มของอะตอม โดยเมื่อไอออนรวมตัวกันเกิดเป็นสารประกอบไอออนิกจะมีสัดส่วนการรวมตัว เพื่อทำให้ประจุของสารประกอบเป็นกลางทางไฟฟ้า โดย ion+ และ ion- จะจัดเรียงตัว สลับต่อเนื่องกันไปใน 3 มิติ เกิดเป็นผลึกของสาร ซึ่งสูตรเคมีของสารประกอบไอออนิกประกอบด้วยสัญลักษณ์ธาตุที่เป็น ion+ ตามด้วยสัญลักษณ์ธาตุที่เป็น ion- โดยมีตัวเลขที่แสดงจำนวนไอออนแต่ละชนิดเป็นอัตราส่วนอย่างต่ำ

1.1.11. 13. ระบุว่าสารเกิดการละลายแบบแตกตัวหรือ ไม่แตกตัว พร้อมให้เหตุผลและระบุว่า สารละลายที่ได้เป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ หรือนอนอิเล็กโทรไลต์

1.1.11.1. สารจะละลายน้ำได้เมื่อองค์ประกอบของสาร สามารถเกิดแรงดึงดูดกับโมเลกุลของน้ำได้ โดยการละลายของสารในน้ำเกิดได้ 2 ลักษณะ คือ การละลายแบบแตกตัว และการละลายแบบ ไม่แตกตัว การละลายแบบแตกตัวเกิดขึ้นกับสาร ประกอบไอออนิก และสารโคเวเลนต์บางชนิด ที่มีสมบัติเป็นกรดหรือเบส โดยเมื่อสารเกิด การละลายแบบแตกตัวจะได้ไอออนที่สามารถ เคลื่อนที่ได้ ทำให้ได้สารละลายที่นำไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่า สารละลายอิเล็กโทรไลต์ การละลาย แบบไม่แตกตัวเกิดขึ้นกับสารโคเวเลนต์ที่มีขั้วสูง สามารถดึงดูดกับโมเลกุลของน้ำได้ดี โดยเมื่อเกิด การละลายโมเลกุลของสารจะไม่แตกตัวเป็น ไอออน และสารละลายที่ได้จะไม่นำไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่า สารละลายนอนอิเล็กโทรไลต์

1.1.12. 14. ระบุสารประกอบอินทรีย์ประเภทไฮโดรคาร์บอน ว่าอิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัวจากสูตรโครงสร้าง

1.1.12.1. สารประกอบอินทรีย์เป็นสารประกอบของ C ส่วนใหญ่พบในสิ่งมีชีวิต มีโครงสร้างหลากหลายและแบ่งได้หลายประเภท เนื่องจากธาตุคาร์บอน สามารถเกิดพันธะกับ C ด้วยกันเองและธาตุอื่น ๆ นอกจากนี้พันธะระหว่าง C ยังมีหลายรูปแบบ ได้แก่ พันธะเดี่ยว,คู่,สาม

1.1.12.2. สารประกอบอินทรีย์ที่มีเฉพาะธาตุ C และ H เป็นองค์ประกอบ เรียกว่า สารประกอบ ไฮโรคาร์บอน โดยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวมีพันธะระหว่างคาร์บอนเป็นพันธะเดี่ยว ทุกพันธะในโครงสร้าง ส่วนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวมีพันธะระหว่างคาร์บอน เป็นพันธะคู่หรือพันธะสามอย่างน้อย 1 พันธะในโครงสร้าง

1.1.13. 15. สืบค้นข้อมูลและเปรียบเทียบสมบัติ ทางกายภาพระหว่างพอลิเมอร์และมอนอเมอร์ ของพอลิเมอร์ชนิดนั้น

1.1.13.1. สารที่พบในชีวิตประจำวันมีทั้งโมเลกุลขนาดเล็ก และใหญ่ พอลิเมอร์เป็นสารที่มีโมเลกุล ขนาดใหญ่ที่เกิดจากมอนอเมอร์หลายโมเลกุล เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมี ทำให้สมบัติทาง กายภาพของพอลิเมอร์แตกต่างจากมอนอเมอร์ ที่เป็นสารตั้งต้น

1.1.14. 16. ระบุสมบัติความเป็นกรด-เบส จากโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์

1.1.14.1. สารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่ -COOH สามารถ แสดงสมบัติเป็นกรด สารประกอบอินทรีย์ ที่มีหมู่ -NH2 สามารถแสดงสมบัติเป็นเบส

1.1.15. 17. อธิบายสมบัติการละลายในตัวทำละลายชนิดต่าง ๆ ของสาร

1.1.15.1. การละลายของสารดูได้จากความมีขั้วของ ตัวละลายและตัวทำละลาย สารสามารถ ละลายได้ในตัวทำละลายที่มีขั้วใกล้เคียงกัน โดยสารมีขั้วละลายในตัวทำละลายที่มีขั้ว ส่วนสารไม่มีขั้วละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว และสารมีขั้วไม่ละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว

1.1.16. 18. วิเคราะห์และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง โครงสร้างกับสมบัติเทอร์มอพลาสติกและ เทอร์มอเซตของพอลิเมอร์ และการนำ พอลิเมอร์ไปใช้ประโยชน์

1.1.16.1. โครงสร้างของพอลิเมอร์อาจเป็นแบบเส้น กิ่ง และร่างแห โดยพอลิเมอร์แบบเส้นและ แบบกิ่ง มีสมบัติเทอร์มอพลาสติก ส่วนพอลิเมอร์ แบบร่างแห มีสมบัติเทอร์มอเซต จึงมีการใช้ ประโยชน์ได้แตกต่างกัน

1.1.17. 19. สืบค้นข้อมูลและนำเสนอผลกระทบของการใช้ ผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่มีต่อสิ่งมีชีวิตและ สิ่งแวดล้อม พร้อมแนวทางป้องกันหรือแก้ไข

1.1.17.1. การใช้ผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ในปริมาณมากก่อให้ เกิดปัญหาที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงควรตระหนักถึงการลดปริมาณการใช้ การใช้ซ้ำ และการนำกลับมาใช้ใหม่

1.1.18. 20. ระบุสูตรเคมีของสารตั้งต้น ผลิตภัณฑ์ และ แปลความหมายของสัญลักษณ์ในสมการเคมี ของปฏิกิริยาเคมี

1.1.18.1. ปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสาร โดยปฏิกิริยาเคมีอาจให้พลังงานความร้อน พลังงานแสง หรือพลังงานไฟฟ้า ที่สามารถนำไป ใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ได้

1.1.18.2. ปฏิกิริยาเคมีแสดงได้ด้วยสมการเคมี ซึ่งมีสูตรเคมี ของสารตั้งต้นอยู่ทางด้านซ้ายของลูกศร และ สูตรเคมีของผลิตภัณฑ์อยู่ทางด้านขวา โดยจำนวน อะตอมรวมของแต่ละธาตุทางด้านซ้ายและขวา เท่ากัน

1.1.19. 21. ทดลองและอธิบายผลของความเข้มข้น พื้นที่ผิว อุณหภูมิ และตัวเร่งปฏิกิริยา ที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1.1.19.1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นอยู่กับความเข้มข้น อุณหภูมิ พื้นที่ผิว หรือตัวเร่งปฏิกิริยา

1.1.20. 22. สืบค้นข้อมูลและอธิบายปัจจัยที่มีผลต่ออัตรา การเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ใช้ประโยชน์ในชีวิต ประจำวันหรือในอุตสาหกรรม

1.1.20.1. ความรู้เกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิด ปฏิกิริยาเคมีสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในชีวิต ประจำวันและในอุตสาหกรรม

1.1.21. 23. อธิบายความหมายของปฏิกิริยารีดอกซ์

1.1.21.1. ปฏิกิริยาเคมีบางประเภทเกิดจากการถ่ายโอน e- ของสารในปฏิกิริยาเคมี ซึ่งเรียกว่า ปฏิกิริยารีดอกซ์

1.1.22. 24. อธิบายสมบัติของสารกัมมันตรังสี และคำนวณ ครึ่งชีวิตและปริมาณของสารกัมมันตรังสี

1.1.22.1. สารที่สามารถแผ่รังสีได้เรียกว่า สารกัมมันตรังสี ซึ่งมีนิวเคลียสที่สลายตัวอย่างต่อเนื่อง ระยะเวลา ที่สารกัมมันตรังสีสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่ง ของปริมาณเดิม เรียกว่า ครึ่งชีวิต โดยสาร กัมมันตรังสีแต่ละชนิดมีค่าครึ่งชีวิตแตกต่างกัน

1.1.23. 25. สืบค้นข้อมูลและนำเสนอตัวอย่างประโยชน์ ของสารกัมมันตรังสีและการป้องกันอันตราย ที่เกิดจากกัมมันตภาพรังสี

1.1.23.1. รังสีที่แผ่จากสารกัมมันตรังสีมีหลายชนิด เช่น แอลฟา บีตา แกมมา สามารถนำมาใช้ประโยชน์ ได้แตกต่างกัน การนำสารกัมมันตรังสีแต่ละชนิด มาใช้ ต้องคำนึงถึงผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อม