๑๐๙.-ชั้นมัธยมศึกษาปีที่เคมี เล่ม ๒ ๔ตามผลการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐)ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑คู่มือครูรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
โลหะ อโลหะ กึ่งโลหะ36.94 lithium Li 49.01 beryllium Be11 22.99 Na sodium 12 24.30 magnesium Mg19 39.10 potassium K 20 40.08 calcium Ca37 85.47 rubidium Rb 38 87.62 strontium Sr55 132.91 caesium Cs 56Ba barium 137.3387 francium Fr57 138.91 lanthanum La89 actinium Ac 58 Ce cerium 140.12 90 thorium Th 59 140.91 praseodymium Pr91 protactinium Pa 60 144.24 neodymium Nd92 uranium U 61 promethium Pm93 neptunium Np 62 150.36 samarium Sm94 plutonium Pu 63 151.96 europium Eu95 americium Am 64 157.25 gadolinium Gd96 Cmcurium 65 158.93 terbium Tb97 berkelium Bk 66 162.50 dysprosium Dy98 californium Cf 67 164.93 holmium Ho99 einsteinium Es 68 167.26 erbium Er100 fermium Fm 69 168.93 Tmthulium 101 mendelevium Md 70 173.05 ytterbium Yb102 nobelium No 71 174.97 lutetium Lu103 lawrencium Lr5 boron 10.81 B13 26.98 aluminium Al31 69.72 gallium Ga49 114.82 indium In81 204.38 thallium Tl 113 nihonium Nh 7 14.01 nitrogen N15 30.97 phosphorus P33 74.92 arsenic As51 121.76 antimony Sb83 208.98 bismuth Bi 115 moscovium Mc 10 Ne neon 20.18 24.00 He helium 18 Ar argon 39.95 36 83.80 krypton Kr54 Xexenon 131.29 86 Rnradon 118 oganesson Og 9 19.00 fluorine F17 35.45 chlorine Cl35 79.90 bromine Br53 iodine 126.90 I85 astatine At 117 tennessine Ts 8 16.00 oxygen O16 sulfur 32.06 S34 78.97 selenium Se52 127.60 tellurium Te84 polonium Po116 livermorium Lv 6 12.01 carbon C14 28.08 silicon Si 32 72.63 germanium Ge50 118.71 tin Sn82 207.20 Pblead 114 flerovium Fl 88 radium Ra 22 47.87 titanium Ti 40 91.22 zirconium Zr72 178.49 hafnium Hf 104 rutherfordium Rf 23 50.94 vanadium V41 92.91 niobium Nb73 180.95 tantalum Ta105 dubnium Db 24 52.00 chromium Cr42 95.95 molybdenum Mo74 183.84 tungsten W106 seaborgium Sg 26 Feiron 55.85 44 101.07 ruthenium Ru76 osmium 190.23 Os 108 hassium Hs 27 58.93 Co cobalt 45 102.91 rhodium Rh77 192.22 iridium Ir109 meitnerium Mt 28Ni nickel 58.69 46 106.42 palladium Pd78 195.08 platinum Pt 110 darmstadtium Ds 29 63.55 Cu copper 47 Ag silver 107.87 79 196.97 Augold 111 roentgenium Rg 30 Znzinc 65.38 48 112.41 cadmium Cd80 200.59 mercury Hg112 copernicium Cn 25 54.94 manganese Mn43 technetium Tc75 186.21 rhenium Re107 bohrium Bh 21 44.96 scandium Sc39 88.91 yttrium Y57-71 lanthanoids *89-103 actinoids ** 11.01 hydrogen H232.04 231.04 238.03IAIIAVIIIB IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIBIIIA IVA VA VIA VIIAVIIIA 1 18 3 2 8 7 6 5 4 12 11 10 913 17 16 15 14กลุมธาตุ *แลนทานอยด กลุมธาตุ **แอกทินอยดตารางธาตุ
คู่มือครูรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมีชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ เล่ม ๒ตามผลการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐)ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช ๒๕๕๑จัดทำ โดยสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการจัดทำ เป็นฉบับ e-book ครั้งที่ ๒ พ.ศ.๒๕๖๖มีลิขสิทธิ์ตามพระราชบัญญัติฉบับเผยแพร่ พฤษภาคม ๒๕๖๖
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้จัดทำ คู่มือครูฉบับ e-book นี้ขึ้น โดยมีเนื้อหาเช่นเดียวกับคู่มือครูรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ เล่ม ๒ ฉบับสื่อสิ่งพิมพ์ ที่จัดทำ ตามผลการเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑ ทุกประการ เพื่อให้ครู ผู้ปกครอง นักวิชาการ และผู้สนใจทั่วไปเข้าถึงได้ง่ายและสะดวกรวดเร็ว รวมทั้งสามารถเลือกใช้ตามความเหมาะสมกับจุดประสงค์ต่าง ๆ ทั้งนี้ สสวท. ขอสงวนสิทธิ์ในคู่มือครูฉบับ e-book นี้ ตามกฎหมายลิขสิทธิ์ ห้ามผู้ใดทำ ซ้ำ คัดลอก ดัดแปลง เลียนแบบ จำ หน่าย หรือ เผยแพร่ โดยมิได้รับอนุญาตสามารถเข้าถึงสื่อดิจิทัลต่าง ๆ ของ สสวท. ได้ที่ http://www.ipst.ac.th/ebook-resource/
คำ ชี้แจง(ศาสตราจารย์ชูกิจ ลิมปิจำานงค์)ผู้อำานวยการสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกระทรวงศึกษาธิการคำ�ชี้้�แจงสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้จัดทำาตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑ โดยมีจุดเน้นเพื่อต้องการพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้ความสามารถที่ทัดเทียมกับนานาชาติ ได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่เชื่อมโยงความรู้กับกระบวนการคิด ใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้และแก้ปัญหาที่หลากหลาย มีการทำากิจกรรมด้วยการลงมือปฏิบัติ เพื่อให้ผู้เรียนได้ใช้ทักษะและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทักษะแห่งศตวรรษที่ ๒๑ ซึ่งในปีการศึกษา ๒๕๖๑ เป็นต้นไป โรงเรียนจะต้องใช้หลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) สสวท. จึงได้จัดทำาคู่มือครูประกอบการใช้หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ เล่ม ๒ ที่เป็นไปตามมาตรฐานของหลักสูตร เพื่อให้โรงเรียนได้ใช้สำาหรับจัดการเรียนการสอนในชั้นเรียน และเพื่อให้ครูผู้สอนสามารถสอนและจัดกิจกรรมต่าง ๆ ตามหนังสือเรียนได้อย่างมีประสิทธิภาพ คู่มือครูรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ เล่ม ๒ นี้ ได้บอกแนวการจัดการเรียนการสอนตามเนื้อหาในหนังสือเรียนประกอบด้วย เรื่องการคำานวณเกี่ยวกับมวลอะตอม มวลโมเลกุล และสูตรมวล ความสัมพันธ์ของโมล จำานวนอนุภาค มวลและปริมาตรของแก๊สที่ STP การคำานวณสูตรอย่างง่ายและสูตรโมเลกุลของสาร ความเข้มข้นของสารละลายและการเตรียมสารละลาย ซึ่งครูผู้สอนสามารถนำาไปใช้เป็นแนวทางในการวางแผนการจัดการเรียนรู้ให้บรรลุจุดประสงค์ที่ตั้งไว้ โดยสามารถนำาไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ตามความเหมาะสมและความพร้อมของโรงเรียน ในการจัดทำาคู่มือครูเล่มนี้ ได้รับความร่วมมือเป็นอย่างดียิ่งจากผู้ทรงคุณวุฒิ คณาจารย์ นักวิชาการอิสระ รวมทั้งครูผู้สอน นักวิชาการจากสถาบันและสถานศึกษาทั้งภาครัฐและเอกชน จึงขอขอบคุณ มา ณ ที่นี้ สสวท. หวังเป็นอย่างยิ่งว่า คู่มือครูรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ เล่ม ๒ นี้ จะเป็นประโยชน์แก่ครูผู้สอน และผู้ที่เกี่ยวข้องทุกฝ่ายที่จะช่วยให้การจัดการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากมีข้อเสนอแนะใดที่จะทำาให้คู่มือครูเล่มนี้ มีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น โปรดแจ้ง สสวท. ทราบด้วย จะขอบคุณยิ่ง
วิทยาศาสตร์มีความเกี่ยวข้องกับทุกคนทั้งในชีวิตประจำ วันและการงานอาชีพต่าง ๆ รวมทั้งมีบทบาทสำ คัญในการพัฒนาผลผลิตต่าง ๆ ที่ใช้ในการอำ นวยความสะดวกทั้งในชีวิตและการทำ งาน นอกจากนี้วิทยาศาสตร์ยังช่วยพัฒนาวิธีคิดและทำ ให้มีทักษะที่จำ เป็นในการตัดสินใจและแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ การจัดการเรียนรู้เพื่อให้นักเรียนมีความรู้และทักษะที่สำ คัญตามเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์จึงมีความสำ คัญยิ่ง ซึ่งเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ มีดังนี้1. เพื่อให้เข้าใจหลักการและทฤษฎีที่เป็นพื้นฐานของวิชาวิทยาศาสตร์2. เพื่อให้เกิดความเข้าใจในลักษณะ ขอบเขต และข้อจำ กัดของวิทยาศาสตร์3. เพื่อให้เกิดทักษะที่สำ คัญในการศึกษาค้นคว้าและคิดค้นทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี4. เพื่อพัฒนากระบวนการคิดและจินตนาการ ความสามารถในการแก้ปัญหาและการจัดการ ทักษะในการสื่อสารและความสามารถในการตัดสินใจ5. เพื่อให้ตระหนักถึงความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี มวลมนุษย์ และสภาพแวดล้อม ในเชิงที่มีอิทธิพลและผลกระทบซึ่งกันและกัน6. เพื่อนำ ความรู้ความเข้าใจเรื่องวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ไปใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อสังคมและการดำ รงชีวิตอย่างมีคุณค่า7. เพื่อให้มีจิตวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างสร้างสรรค์คู่มือครูเป็นเอกสารที่จัดทำ ขึ้นควบคู่กับหนังสือเรียน สำ หรับให้ครูได้ใช้เป็นแนวทางในการจัดการเรียนรู้เพื่อให้นักเรียนได้รับความรู้และมีทักษะที่สำ คัญตามจุดประสงค์การเรียนรู้ในหนังสือเรียน ซึ่งสอดคล้องกับผลการเรียนรู้ รวมทั้งมีสื่อการเรียนรู้ในเว็บไซต์ที่สามารถเชื่อมโยงได้จาก QR code หรือ URL ท่ีอยู่ประจำ แต่ละบท ซึ่งครูสามารถใช้ส่งเสริมให้นักเรียนบรรลุเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ได้ อย่างไรก็ตามครูอาจพิจารณาดัดแปลงหรือเพิ่มเติมการจัดการเรียนรู้ให้เหมาะสมกับบริบทของแต่ละห้องเรียนได้ โดยคู่มือครูมีองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้ข้อแนะนำ ทั่วไปในการใช้คู่มือครู
ข้อแนะนำ ทั่วไปในการใช้คู่มือครูผลการเรียนรู้ผลการเรียนรู้เป็นผลลัพธ์ที่ควรเกิดกับนักเรียนทั้งด้านความรู้และทักษะ ซึ่งช่วยให้ครูได้ทราบเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้ในแต่ละเนื้อหาและออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ให้สอดคล้องกับผลการเรียนรู้ได้ ทั้งนี้ครูอาจเพิ่มเติมเนื้อหาหรือทักษะตามศักยภาพของนักเรียน รวมทั้งอาจสอดแทรกเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับท้องถิ่น เพื่อให้นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจมากขึ้นได้การวิเคราะห์ผลการเรียนรู้การวิเคราะห์ความรู้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ ที่เกี่ยวข้องในแต่ละผลการเรียนรู้ เพื่อใช้เป็นแนวทางในการจัดการเรียนรู้ผังมโนทัศน์แผนภาพที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความคิดหลัก ความคิดรอง และความคิดย่อย เพื่อช่วยให้ครูเห็นความเชื่อมโยงของเนื้อหาภายในบทเรียน สาระสำ คัญการสรุปเนื้อหาสำ คัญของบทเรียน เพื่อช่วยให้ครูเห็นกรอบเนื้อหาทั้งหมด รวมทั้งลำ ดับของเนื้อหาในบทเรียนนั้นเวลาที่ใช้เวลาที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ ซึ่งครูอาจดำ เนินการตามข้อเสนอแนะที่กำ หนดไว้ หรืออาจปรับเวลาได้ตามความเหมาะสมกับบริบทของแต่ละห้องเรียนความรู้ก่อนเรียนคำ สำ คัญหรือข้อความที่เป็นความรู้พื้นฐาน ซึ่งนักเรียนควรมีก่อนที่จะเรียนรู้เนื้อหาในบทเรียนนั้น
ข้อแนะนำ ทั่วไปในการใช้คู่มือครูตรวจสอบความรู้ก่อนเรียนชุดคำ ถามและเฉลยที่ใช้ในการตรวจสอบความรู้ก่อนเรียนตามที่ระบุไว้ในหนังสือเรียน เพื่อให้ครูได้ตรวจสอบและทบทวนความรู้ให้นักเรียนก่อนเริ่มกิจกรรมการจัดการเรียนรู้ในแต่ละบทเรียนการจัดการเรียนรู้ในแต่ละหัวข้ออาจมีองค์ประกอบแตกต่างกันโดยรายละเอียดแต่ละองค์ประกอบ เป็นดังนี้• จุดประสงค์การเรียนรู้เป้าหมายของการจัดการเรียนรู้ที่ต้องการให้นักเรียนเกิดความรู้หรือทักษะหลังจากผ่านกิจกรรมการจัดการเรียนรู้ในแต่ละหัวข้อ ซึ่งสามารถวัดและประเมินผลได้ ทั้งนี้ครูอาจตั้งจุดประสงค์เพิ่มเติมจากที่ให้ไว้ ตามความเหมาะสมกับบริบทของแต่ละห้องเรียน• ความเข้าใจคลาดเคลื่อนที่อาจเกิดขึ้นเนื้อหาที่นักเรียนอาจเกิดความเข้าใจคลาดเคลื่อนที่พบบ่อย ซึ่งเป็นข้อมูลให้ครูได้พึงระวังหรืออาจเน้นย้ำ ในประเด็นดังกล่าวเพื่อป้องกันการเกิดความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนได้• สื่อการเรียนรู้และแหล่งการเรียนรู้สื่อการเรียนรู้และแหล่งการเรียนรู้ที่ใช้ประกอบการจัดการเรียนรู้ เช่น บัตรคำ วีดิทัศน์ เว็บไซต์ ซึ่งครูควรเตรียมล่วงหน้าก่อนเริ่มการจัดการเรียนรู้• แนวการจัดการเรียนรู้แนวทางการจัดการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับจุดประสงค์การเรียนรู้ โดยมีการนำ เสนอทั้งในส่วนของเนื้อหาและกิจกรรมเป็นขั้นตอนอย่างละเอียด ทั้งนี้ครูอาจปรับหรือเพิ่มเติมกิจกรรมจากที่ให้ไว้ ตามความเหมาะสมกับบริบทของแต่ละห้องเรียน กิจกรรมการปฏิบัติที่ช่วยในการเรียนรู้เนื้อหาหรือฝึกฝนให้เกิดทักษะตามจุดประสงค์การเรียนรู้ของบทเรียน โดยอาจเป็นการทดลอง การสาธิต การสืบค้นข้อมูล หรือกิจกรรมอื่น ๆ ซึ่งควรให้นักเรียนลงมือปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง โดยองค์ประกอบของกิจกรรมมีรายละเอียดดังนี้
ข้อแนะนำ ทั่วไปในการใช้คู่มือครู- จุดประสงค์เป้าหมายที่ต้องการให้นักเรียนเกิดความรู้หรือทักษะหลังจากผ่านกิจกรรมนั้น- วัสดุ และอุปกรณ์ รายการวัสดุ อุปกรณ์ หรือสารเคมี ที่ต้องใช้ในการทำ กิจกรรม ซึ่งครูควรเตรียมให้เพียงพอสำ หรับการจัดกิจกรรม- การเตรียมล่วงหน้าข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่ครูต้องเตรียมล่วงหน้าสำ หรับการจัดกิจกรรม เช่น การเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นต่าง ๆ การเตรียมตัวอย่างสิ่งมีชีวิต- ข้อเสนอแนะสำ หรับครู ข้อมูลที่ให้ครูแจ้งต่อนักเรียนให้ทราบถึงข้อควรระวัง ข้อควรปฏิบัติ หรือข้อมูลเพิ่มเติมในการทำ กิจกรรมนั้น ๆ - ตัวอย่างผลการทำ กิจกรรมตัวอย่างผลการทดลอง การสาธิต การสืบค้นข้อมูล หรือกิจกรรมอื่น ๆ เพื่อให้ครูใช้เป็นข้อมูลสำ หรับตรวจสอบผลการทำ กิจกรรมของนักเรียน - อภิปรายและสรุปผลตัวอย่างข้อมูลที่ควรได้จากการอภิปรายและสรุปผลการทำ กิจกรรม ซึ่งครูอาจใช้คำ ถามท้ายกิจกรรมหรือคำ ถามเพิ่มเติม เพื่อช่วยให้นักเรียนอภิปรายในประเด็นที่ต้องการ รวมทั้งช่วยกระตุ้นให้นักเรียนช่วยกันคิดและอภิปรายถึงปัจจัยต่าง ๆ ที่ทำ ให้ผลของกิจกรรมเป็นไปตามที่คาดหวัง หรืออาจไม่เป็นไปตามที่คาดหวังนอกจากนี้อาจมีความรู้เพิ่มเติมสำ หรับครู เพื่อให้ครูมีความรู้ความเข้าใจในเรื่องนั้น ๆ เพิ่มขึ้น ซึ่งไม่ควรนำ ไปเพิ่มเติมให้นักเรียน เพราะเป็นส่วนที่เสริมจากเนื้อหาที่มีในหนังสือเรียน
ข้อแนะนำ ทั่วไปในการใช้คู่มือครู• แนวทางการวัดและประเมินผลแนวทางการวัดและประเมินผลที่สอดคล้องกับจุดประสงค์การเรียนรู้ ซึ่งประเมินทั้งด้านความรู้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่ควรเกิดขึ้นหลังจากได้เรียนรู้ในแต่ละหัวข้อ ผลที่ได้จากการประเมินจะช่วยให้ครูทราบถึงความสำ เร็จของการจัดการเรียนรู้ รวมทั้งใช้เป็นแนวทางในการปรับปรุงและพัฒนาการจัดการเรียนรู้ให้เหมาะสมกับนักเรียน เครื่องมือวัดและประเมินผลมีอยู่หลายรูปแบบ เช่น แบบทดสอบรูปแบบต่าง ๆ แบบประเมินทักษะ แบบประเมินคุณลักษณะด้านจิตวิทยาศาสตร์ ซึ่งครูอาจเลือกใช้เครื่องมือสำ หรับการวัดและประเมินผลจากเครื่องมือมาตรฐานที่มีผู้พัฒนาไว้แล้ว ดัดแปลงจากเครื่องมือที่ผู้อื่นทำ ไว้แล้ว หรือสร้างเครื่องมือใหม่ขึ้นเอง ตัวอย่างของเครื่องมือวัดและประเมินผล ดังภาคผนวก• เฉลยคำ ถามแนวคำ ตอบของคำ ถามระหว่างเรียนและคำ ถามท้ายบทเรียนในหนังสือเรียน เพื่อให้ครูใช้เป็นข้อมูลในการตรวจสอบการตอบคำ ถามของนักเรียน - เฉลยคำ ถามระหว่างเรียนแนวคำ ตอบของคำ ถามระหว่างเรียนซึ่งมีทั้งคำ ถามชวนคิด ตรวจสอบความเข้าใจ และแบบฝึกหัด ทั้งนี้ครูควรใช้คำ ถามระหว่างเรียนเพื่อตรวจสอบความรู้ความเข้าใจของนักเรียนก่อนเริ่มเนื้อหาใหม่ เพื่อให้สามารถปรับการจัดการเรียนรู้ให้เหมาะสมต่อไป- เฉลยคำ ถามท้ายบทเรียนแนวคำ ตอบของแบบฝึกหัดท้ายบท ซึ่งครูควรใช้คำ ถามท้ายบทเรียนเพื่อตรวจสอบว่า หลังจากเรียนจบบทเรียนแล้ว นักเรียนยังขาดความรู้ความเข้าใจในเรื่องใด เพื่อให้สามารถวางแผนการทบทวนหรือเน้นย้ำ เนื้อหาให้กับนักเรียนก่อนการทดสอบได้
สารบัญบทที่ 4 โมลและสูตรเคมี 1ผลการเรียนรู้ 1การวิเคราะห์ผลการเรียนรู้ 1ผังมโนทัศน์ 3สาระสำ คัญ 4เวลาที่ใช้ 4ความรู้ก่อนเรียน 4เฉลยตรวจสอบความรู้้ก่่อนเรีียน 54.1 มวลอะตอม 6 เฉลยแบบฝึกหัด 4.1 84.2 โมล 12 เฉลยแบบฝึกหัด 4.2 18 เฉลยแบบฝึกหัด 4.3 22 เฉลยแบบฝึกหัด 4.4 304.3 สูตรเคมี 32 เฉลยแบบฝึกหัด 4.5 36 เฉลยแบบฝึกหัด 4.6 37 เฉลยแบบฝึกหัด 4.7 40เฉลยแบบฝึกหัดท้ายบท 49โมลและสูตรเคมี4
สารละลาย5สารบัญบทที่ 5 สารละลาย 58ผลการเรียนรู้ 58การวิเคราะห์ผลการเรียนรู้ 58ผังมโนทัศน์ 60สาระสำ คัญ 61เวลาที่ใช้ 61ความรู้ก่อนเรียน 61เฉลยตรวจสอบความรู้้ก่่อนเรีียน 625.1 ความเข้มข้นของสารละลาย 64 เฉลยแบบฝึกหัด 5.1 705.2 การเตรียมสารละลาย 76 เฉลยแบบฝึกหัด 5.2 825.3 สมบัติบางประการของสารละลาย 90 เฉลยแบบฝึกหัด 5.3 100เฉลยแบบฝึกหัดท้ายบท 104
6ปริมาณสัมพันธ์สารบัญบทที่ 6 ปริมาณสัมพันธ์ 111ผลการเรียนรู้ 111การวิเคราะห์ผลการเรียนรู้ 111ผังมโนทัศน์ 113สาระสำ คัญ 114เวลาที่ใช้ 114ความรู้ก่อนเรียน 114เฉลยตรวจสอบความรู้้ก่่อนเรีียน 1156.1 ปฏิกิริยาเคมี และ 6.2 สมการเคมี 116 เฉลยแบบฝึกหัด 6.1 1266.3 การคำ นวณปริมาณสารในปฏิกิริยาเคมี 132 เฉลยแบบฝึกหัด 6.2 143 เฉลยแบบฝึกหัด 6.3 146 เฉลยแบบฝึกหัด 6.4 148 เฉลยแบบฝึกหัด 6.5 1506.4 สารกำ หนดปริมาณ และ 6.5 ผลได้ร้อยละ 155 เฉลยแบบฝึกหัด 6.6 162 เฉลยแบบฝึกหัด 6.7 168เฉลยแบบฝึกหัดท้ายบท 170
สารบัญบรรณานุกรม 206คณะกรรมการจัดทำ คู่มือครู 207ตัวอย่างเครื่องมือวัดและประเมินผล 192ภาคผนวก
โมลและสูตรเคมีผลการเรียนรู้2. อธิบายและคำ นวณปริมาณใดปริมาณหนึ่งจากความสัมพันธ์ของโมล จำ นวนอนุภาค มวล และปริมาตรของแก๊สที่ STPผลการเรียนรู้1. บอกความหมายของมวลอะตอมของธาตุ และคำ นวณมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ มวลโมเลกุล และมวลสูตรจุดประสงค์การเรียนรู้1. บอกความหมายของมวลอะตอมของธาตุ มวลอะตอมสัมพัทธ์ และมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ2. คำ นวณมวลอะตอมของธาตุและมวลอะตอมสัมพัทธ์3. คำ นวณมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 จิตวิทยาศาสตร์1. การใช้จำ นวน - 1. ความใจกว้าง2. การใช้วิจารณญาณบทที่ 41. บอกความหมายของมวลอะตอมของธาตุ และคำ นวณมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ มวลโมเลกุล และมวลสูตร2. อธิบายและคำ นวณปริมาณใดปริมาณหนึ่งจากความสัมพันธ์ของโมล จำ นวนอนุภาค มวล และปริมาตรของแก๊สที่ STP3. คำ นวณอัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสารประกอบตามกฎสัดส่วนคงที่4. คำ นวณสูตรอย่างง่ายและสูตรโมเลกุลของสารผลการเรียนรู้การวิเคราะห์ผลการเรียนรู้ipst.me/7705สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี1
จุดประสงค์การเรียนรู้1. อธิบายความหมายของโมลและเลขอาโวกาโดร2. คำ นวณมวลโมเลกุลและมวลสูตร3. อธิบายความสัมพันธ์ของโมล มวล จำ นวนอนุภาค และปริมาตรของแก๊สที่ STP4. คำ นวณปริมาณสารจากความสัมพันธ์ของโมล มวล จำ นวนอนุภาค และปริมาตรของแก๊สที่ STPผลการเรียนรู้4. คำ นวณสูตรอย่างง่ายและสูตรโมเลกุลของสารจุดประสงค์การเรียนรู้1. อธิบายความหมายของสูตรอย่างง่ายและสูตรโมเลกุลของสาร2. คำ นวณมวลเป็นร้อยละของธาตุองค์ประกอบ3. คำ นวณสูตรอย่างง่ายจากอัตราส่วนโดยโมลของธาตุองค์ประกอบ4. คำ นวณสูตรโมเลกุลของสาร จากสูตรอย่างง่ายและมวลโมเลกุลของสารผลการเรียนรู้3. คำ นวณอัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสารประกอบตามกฎสัดส่วนคงที่จุดประสงค์การเรียนรู้1. คำ นวณอัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสารประกอบตามกฎสัดส่วนคงที่ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์1. การใช้จำ นวนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์1. การใช้จำ นวนทักษะแห่งศตวรรษที่ 211. การสื่อสารสารสนเทศและการรู้เท่าทันสื่อ2. ความร่วมมือ การทำ งานเป็นทีมและภาวะผู้นำทักษะแห่งศตวรรษที่ 21-จิตวิทยาศาสตร์1. ความรอบคอบจิตวิทยาศาสตร์1. ความรอบคอบสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 22
ผังมโนทัศน์บทที่ 4 โมลและสูตรเคมีมวลโมเลกุลโมลและสูตรเคมีการคำ นวณเกี่ยวกับสูตรเคมีร้อยละโดยมวล สูตรอย่างง่ายสูตรโมเลกุลกฎสัดส่วนคงที่อัตราส่วนโดยมวลอัตราส่วนโดยโมลจำ นวนอนุภาคของสารมวลอะตอม โมลปริมาตรของแก๊ส ที่ STPมวลสูตรมวลต่อโมลมวลทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์1. การใช้จำ นวน2. การลงความเห็นจากข้อมูล3. การตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป ทักษะแห่งศตวรรษที่ 211. การสื่อสารสารสนเทศและการรู้เท่าทันสื่อจิตวิทยาศาสตร์1. การใช้วิจารณญาณ2. ความใจกว้าง3. ความรอบคอบสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี3
สาระสำ คัญมวลอะตอมเป็นมวลของธาตุ 1 อะตอม แต่อะตอมมีขนาดเล็กมาก ไม่สามารถชั่งได้โดยตรง จึงนิยมใช้มวลอะตอมสัมพัทธ์ ซึ่งได้จากการเปรียบเทียบมวลอะตอมกับมวลของธาตุมาตรฐาน ซึ่งปัจจุบันใช้ 12C เป็นมาตรฐานในการเปรียบเทียบมวล มวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุเป็นค่าเฉลี่ยจากค่ามวลอะตอมของแต่ละไอโซโทปของธาตุชนิดนั้นตามปริมาณที่มีในธรรมชาติ มวลโมเลกุลและมวลสูตรเป็นผลรวมของมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสารนั้นโมลเป็นปริมาณสารที่มีจำ นวนอนุภาคเท่ากับเลขอาโวกาโดรหรือค่าคงตัวอาโวกาโดร คือ 6.02 × 1023 อนุภาค มวลของสาร 1 โมล ที่มีหน่วยเป็นกรัม เรียกว่า มวลต่อโมล ซึ่งมีค่าตัวเลขเท่ากับมวลอะตอม มวลโมเลกุลหรือมวลสูตรของสารนั้น สำ หรับสารที่มีสถานะแก๊ส 1 โมล จะมีปริมาตรเท่ากับ 22.4 ลิตรที่ STPสารประกอบเกิดจากการรวมตัวของธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป โดยมีอัตราส่วนโดยมวลของธาตุ อัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบในสารประกอบสามารถแสดงในรูปของร้อยละโดยมวลประกอบคงที่เสมอตามกฎสัดส่วนคงที่สูตรเคมีสามารถแสดงได้ด้วยสูตรเอมพิริคัลหรือสูตรอย่างง่าย และสูตรโมเลกุล ซึ่งสูตรอย่างง่ายสามารถคำ นวณได้จากอัตราส่วนโดยโมลของธาตุองค์ประกอบ และถ้าทราบมวลโมเลกุลของสารจะสามารถคำ นวณสูตรโมเลกุลได้บทนี้ควรใช้เวลาสอนประมาณ 20 ชั่วโมง4.1 มวลอะตอม 2 ชั่วโมง4.2 โมล 9 ชั่วโมง4.3 สูตรเคมี 9 ชั่วโมงเลขนัยสำ คัญ หน่วยวัด แฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วย วิธีการเทียบหน่วย อนุภาคในอะตอม ไอโซโทป พันธะเคมี และสูตรเคมีเวลาที่ใช้ความรู้ก่อนเรียนสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 24
ใส่เครื่องหมาย หน้าข้อความที่ถูกต้อง และเครื่องหมาย หน้าข้อความที่ไม่ถูกต้อง... ... 1. อะตอมของธาตุประกอบด้วยอนุภาคที่สำ คัญ 3 ชนิดคือ โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน... ... 2. อิเล็กตรอนมีมวลมากกว่าโปรตอนประมาณ 1800 เท่าอิเล็กตรอนมีมวลน้อยกว่าโปรตอนประมาณ 1800 เท่า... ... 3. โปรตอนและนิวตรอนมีมวลใกล้เคียงกัน... ... 4. 24He เป็นสัญลักษณ์นิวเคลียร์ของธาตุฮีเลียม... ... 5. ไอโซโทป หมายถึง ธาตุชนิดเดียวกันที่มีจำ นวนโปรตอนไม่เท่ากัน ไอโซโทป หมายถึง ธาตุชนิดเดียวกันที่มีจำ นวนโปรตอนเท่ากัน แต่มีจำ นวนนิวตรอนไม่เท่ากัน... ... 6. เมทานอลมีสูตรเคมีเป็น CH3OH เป็นสารประกอบไอออนิกเมทานอลมีสูตรเคมีเป็น CH3OH เป็นสารประกอบโคเวเลนต์... ... 7. แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) เป็นสารโคเวเลนต์แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) เป็นสารประกอบไอออนิก... ... 8. เอทานอล (CH3CH2OH) 1 โมเลกุลมีจำ นวนธาตุองค์ประกอบเท่ากับไดเมทิลอีเทอร์ (CH3OCH3) 1 โมเลกุล ... ... 9. เอทานอลมีความหนาแน่น 0.789 กรัมต่อมิลลิลิตร ถ้าต้องการเปลี่ยนหน่วยเป็น กิโลกรัมต่อลิตร ต้องใช้แฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วย 1 kg1000 g และ 1000 mL1 L... ... 10. สารประกอบไอออนิกไม่มีสูตรโมเลกุล เนื่องจากมีโครงสร้างต่อเนื่องไปเป็นสามมิติตรวจสอบความรู้ก่อนเรียนสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี5
4.1 มวลอะตอมจุดประสงค์การเรียนรู้ 1. บอกความหมายของมวลอะตอมของธาตุ มวลอะตอมสัมพัทธ์ และมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ 2. คำ นวณมวลอะตอมของธาตุและมวลอะตอมสัมพัทธ์3. คำ นวณมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ ความเข้าใจคลาดเคลื่อนที่อาจเกิดขึ้นแนวการจัดการเรียนรู้ 1. ครูตั้งคำ ถามโดยใช้แนวคำ ถาม ดังนี้- มวลอะตอมของธาตุ หาได้อย่างไรและมีค่าเท่าใด นักเรียนควรตอบได้ว่า หาได้จากผลรวมของมวลโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน แต่อิเล็กตรอนมีมวลน้อยมาก มวลอะตอมจึงมีค่าใกล้เคียงกับผลรวมของมวลโปรตอนและนิวตรอน ซึ่งมีค่าน้อยมากในหน่วยกรัมหรือกิโลกรัม- อะตอมของแต่ละธาตุมีมวลเท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใด นักเรียนควรตอบได้ว่า ไม่เท่ากัน เนื่องจากธาตุแต่ละชนิดมีจำ นวนโปรตอนและนิวตรอนไม่เท่ากันจากนั้นครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับการหามวลอะตอมซึ่งไม่สามารถหาได้ด้วยวิธีการชั่งมวล เพื่อนำ เข้าสู่วิธีการหามวลอะตอมสัมพัทธ์โดยเปรียบเทียบกับธาตุมาตรฐาน2. ครูให้ความรู้เกี่ยวกับมวลอะตอมสัมพัทธ์ซึ่งเป็นค่าที่ไม่มีหน่วยกำ กับ และวิธีการเปรียบเทียบมวลอะตอมของธาตุกับธาตุมาตรฐาน โดยปัจจุบันใช้ 12C ที่เป็นไอโซโทปหลักของคาร์บอนเป็นธาตุมาตรฐานในการเปรียบเทียบจากนั้นครูอธิบายการคำ นวณโดยยกตัวอย่างประกอบ3. ครูทบทวนความรู้เดิมเกี่ยวกับไอโซโทปของธาตุ แล้วให้ความรู้เกี่ยวกับมวลอะตอมและปริมาณของไอโซโทปในธรรมชาติ เช่น คาร์บอนมี 3 ไอโซโทป คือ 12C มีมวลอะตอม 12.0000ในธรรมชาติมีอยู่ร้อยละ 98.930 13C มีมวลอะตอม 13.0034 ในธรรมชาติมีอยู่ร้อยละ 1.070 ส่วน 14C เป็นไอโซโทปกัมมันตรังสีมีปริมาณน้อยมาก แล้วอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับวิธีการหามวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ ซึ่งหาได้จากความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้องตัวเลขมวลอะตอมในตารางธาตุเป็นมวลอะตอมของธาตุตัวเลขมวลอะตอมในตารางธาตุเป็นมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ แต่นิยมเรียกสั้น ๆ ว่า มวลอะตอมสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 26
มวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ = ผลรวมของ [(%ไอโซโทป)(มวลอะตอมของไอโซโทป)]100จากนั้นคำ นวณมวลอะตอมเฉลี่ยของคาร์บอน ซึ่งคำ นวณได้เท่ากับ 12.0114. ครูให้นักเรียนพิจารณามวลอะตอมในตารางธาตุ เพื่ออภิปรายและลงข้อสรุปว่า ค่ามวลอะตอมที่ปรากฏในตารางธาตุเป็นค่ามวลอะตอมเฉลี่ย ซึ่งนิยมเรียกว่า มวลอะตอม ซึ่งสังเกตได้จากค่ามวลอะตอมของคาร์บอนในตารางธาตุไม่เท่ากับ 12.0000 แต่เท่ากับ 12.01 จากนั้นยกตัวอย่างมวลอะตอมของธาตุอื่น ๆ ที่ปรากฏในตารางธาตุเปรียบเทียบกับค่ามวลอะตอมเฉลี่ยในตาราง 4.1 5. ครูให้นักเรียนทำ แบบฝึกหัด 4.1 เพื่อทบทวนความรู้แนวทางการวัดและประเมินผล1. ความรู้เกี่ยวกับความหมายของมวลอะตอม มวลอะตอมสัมพัทธ์ และมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ และวิธีการคำ นวณ จากการอภิปราย การทำ แบบฝึกหัด และการทดสอบ2. ทักษะการใช้จำ นวน จากการทำ แบบฝึกหัด3. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้างและและการใช้วิจารณญาณ จากการสังเกตพฤติกรรมในการอภิปรายสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี7
แบบฝึกหัด 4.11. มวลอะตอมสัมพัทธ์ของไฮโดรเจนเท่ากับ 1.01 ไฮโดรเจน 1 อะตอม มีมวลกี่กรัมมวลอะตอมสัมพัทธ์ของไฮโดรเจน = มวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม1.66 × 10-24 g มวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม = มวลอะตอมสัมพัทธ์ของไฮโดรเจน × 1.66 × 10-24 g= 1.01 × 1.66 × 10-24 g= 1.68 × 10-24 gดังนั้น ไฮโดรเจน 1 อะตอมมีมวล 1.68 × 10-24 กรัม2. มวลอะตอมสัมพัทธ์ของโซเดียมเท่ากับ 22.99 โซเดียม 1 อะตอมมีมวลเป็นกี่เท่าของ 112 มวลของคาร์บอน–12 1 อะตอม มวลอะตอมสัมพัทธ์ของโซเดียม = มวลของโซเดียม 1 อะตอม (g)112 มวลของ12C 1 อะตอม (g) 22.99 = มวลของโซเดียม 1 อะตอม (g)112 มวลของ12C 1 อะตอม (g) มวลของโซเดียม 1 อะตอม (g) = 22.99 × 112 มวลของ 12C 1 อะตอม (g)ดังนั้น โซเดียม 1 อะตอมมีมวลเป็น 22.99 เท่าของ 112 มวลของ 12C 1 อะตอมสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 28
3. จงหามวลอะตอมสัมพัทธ์ของ 32S เมื่อ 32S 1 อะตอมมีมวล 53.05 × 10-24 กรัม และค่าที่คำ นวณได้มากกว่าหรือน้อยกว่าค่าที่ปรากฏในตารางธาตุ อธิบายได้อย่างไรมวลอะตอมสัมพัทธ์ของ 32S = มวลอะตอมของ 32S (g)1.66 × 10-24 g= 53.05 × 10-24 g1.66 × 10-24 g = 32.0ดังนั้น มวลอะตอมสัมพัทธ์ของ 32S เท่ากับ 32.0 ซึ่งมีค่าน้อยกว่ามวลอะตอมใน ตารางธาตุ ที่มีค่าเท่ากับ 32.06 เนื่องจากค่านี้เป็นมวลอะตอมสัมพัทธ์ของไอโซโทป 32S แต่มวลอะตอมในตารางธาตุเป็นมวลอะตอมเฉลี่ย แสดงว่าในธรรมชาติมีกำ มะถันไอโซโทป อื่นที่มีมวลอะตอมของไอโซโทปมากกว่า 32.064. ธาตุออกซิเจนมีมวลอะตอมสัมพัทธ์ 16.00 ธาตุ A 1 อะตอมมีมวลเป็น 4 เท่าของมวลของ ออกซิเจน 2 อะตอม ธาตุ A จะมีมวลอะตอมสัมพัทธ์เท่าใด หามวลของ O มวลของ O 1 อะตอม = มวลอะตอมสัมพัทธ์ของ O × 1.66 × 10-24 g= 16.00 × 1.66 × 10-24 gหามวลอะตอมของ A หรือ มวลของ A 1 อะตอมมวลของ O 2 อะตอม = 2 × 16.00 × 1.66 × 10-24 g มวลอะตอมของ A = 4 × 2 × 16.00 × 1.66 × 10-24 gหามวลอะตอมสัมพัทธ์ของ Aมวลอะตอมสัมพัทธ์ของ A = มวลอะตอมของ A (g)1.66 × 10-24 g= 4 × 2 × 16.00 × 1.66 × 10-24 g1.66 × 10-24 g= 128ดังนั้น มวลอะตอมสัมพัทธ์ของ A เท่ากับ 128สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี9
5. จงหามวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุอิริเดียม (Ir) จากข้อมูลต่อไปนี้มวลอะตอมของ Ir = (190.961 × 37.300) + (192.963 × 62.700)100= 192.22 ดังนั้น มวลอะตอมของ Ir เท่ากับ 192.226. ธาตุซิลิคอน (Si) ที่พบในธรรมชาติมี 3 ไอโซโทป มีมวลอะตอมของแต่ละไอโซโทปเท่ากับ 27.98 28.98 และ 29.97 โดยมีปริมาณร้อยละ 92.21 4.70 และ 3.09 ตามลำ ดับ จงหามวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุซิลิคอนมวลอะตอมเฉลี่ยของซิลิคอน = (92.21 × 27.98) + (4.70 × 28.98) + (3.09 × 29.97)100= 28.09ดังนั้น มวลอะตอมของซิลิคอนเท่ากับ 28.097. ธาตุเงิน (Ag) ที่พบในธรรมชาติมี 2 ไอโซโทปคือ 107Ag มีมวลอะตอมเท่ากับ 106.91 และ109Ag พบในธรรมชาติร้อยละ 48.16 ถ้าธาตุเงินมีมวลอะตอมเฉลี่ยเท่ากับ 107.87 จงคำ นวณหามวลอะตอมของ 109Agกำ หนดให้มวลอะตอมของ 109Ag = Zปริมาณเป็นร้อยละของ 109Ag = 48.16ดังนั้น ปริมาณร้อยละของ 107Ag = 100 – 48.16 = 51.84ไอโซโทป มวลอะตอมของไอโซโทปปริมาณร้อยละในธรรมชาติIr – 191Ir – 193190.961192.96337.30062.700สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 210
มวลอะตอมเฉลี่ยของ Ag = (51.84 × 106.91) + (48.16 × Z)100 107.87 = 5542 + 48.16 Z100 Z = 108.9ดังนั้น มวลอะตอมของ 109Ag เท่ากับ 108.98. ธาตุยูโรเพียม (Eu) พบในธรรมชาติ 2 ไอโซโทปคือ 151Eu มีมวลอะตอมเท่ากับ 150.92 และ 153Eu มีมวลอะตอมเท่ากับ 152.92 ถ้ามวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุยูโรเพียม เท่ากับ 151.96 จงหาปริมาณร้อยละของธาตุยูโรเพียมแต่ละไอโซโทปกำ หนดให้ ปริมาณร้อยละของ 151Eu ในธรรมชาติ = Aดังนั้น ปริมาณร้อยละของ 153Eu ในธรรมชาติ = 100 – Aมวลอะตอมเฉลี่ยของ Eu = (A × 150.92) + [(100 - A) × (152.92)]100151.96 = 150.92 A + 15292 - 152.92 A100 A = 48.00ดังนั้น ปริมาณของ 151Eu ในธรรมชาติมีร้อยละ 48.00 และปริมาณของ 153Eu ในธรรมชาติมีร้อยละ 52.00สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี11
แนวการจัดการเรียนรู้1. ครูตรวจสอบความรู้เดิมเกี่ยวกับหน่วยวัดปริมาณในชีวิตประจำ วัน เช่น กรัม ลิตร โหล เพื่อเชื่อมโยงเข้าสู่การบอกปริมาณสารเคมีที่อาจบอกเป็นหน่วยมวล หน่วยปริมาตร หรือหน่วยแสดงจำ นวนอนุภาค แล้วเชื่อมโยงเข้าสู่หน่วยโมล โดยอธิบายความหมายของโมลที่สัมพันธ์กับเลขอาโวกาโดร หรือค่าคงตัวอาโวกาโดร และให้สังเกตว่า เลขอาโวกาโดรเป็นส่วนกลับของ 1.66 × 10-24 ซึ่งเท่ากับ 1 หน่วยมวลอะตอม 2. ครูให้นักเรียนพิจารณาตาราง 4.2 เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า หน่วยโมลสามารถใช้ในการบอกจำ นวนอนุภาคซึ่งอาจเป็นอะตอม โมเลกุล ไอออน หรืออื่น ๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของสาร จากนั้นอธิบายเกี่ยวกับการหาจำ นวนอะตอมหรือไอออนที่เป็นองค์ประกอบของสาร โดยพิจารณาจากสูตรเคมีและความสัมพันธ์ระหว่างจำ นวนโมลและจำ นวนอนุภาคของสาร แล้วให้นักเรียนตอบคำ ถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้องหน่วยโมลใช้กับอะตอมเท่านั้น หน่วยโมลใช้ได้กับทั้งอะตอม ไอออน โมเลกุล หรือหน่วยสูตร4.2 โมล4.2.1 มวลต่อโมล4.2.2 ความสัมพันธ์ระหว่างโมล มวล และปริมาตรของแก๊สจุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายความหมายของโมลและเลขอาโวกาโดร2. คำ นวณมวลโมเลกุลและมวลสูตร3. อธิบายความสัมพันธ์ของโมล มวล จำ นวนอนุภาค และปริมาตรของแก๊สที่ STP4. คำ นวณปริมาณสารจากความสัมพันธ์ของ โมล มวล จำ นวนอนุภาค และปริมาตรของแก๊สที่ STPความเข้าใจคลาดเคลื่อนที่อาจเกิดขึ้นสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 212
ตรวจสอบความเข้าใจ1. น้ำ (H2O) 0.500 โมล ประกอบด้วยไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) อย่างละกี่โมลและคิดเป็นอย่างละกี่อะตอมจำ นวนโมลของ H = 0.500 mol H2O × 1 mol H2O2 mol H = 1.00 mol Hดังนั้น น้ำ 0.500 โมล ประกอบด้วยไฮโดรเจน 1.00 โมล และมีจำ นวนอะตอมของไฮโดรเจนเท่ากับ 6.02 × 1023 อะตอมจำ นวนโมลของ O = 0.500 mol H2O × 1 mol H2O1 mol O = 0.500 mol Oจำ นวนอะตอมของ O = 0.500 mol O × 1 mol O6.02 × 1023 atom O = 3.01 × 1023 atom Oดังนั้น น้ำ 0.500 โมล ประกอบด้วยออกซิเจน 0.500 โมล และมีจำ นวนอะตอมของออกซิเจนเท่ากับ 3.01 × 1023 อะตอม2. แคลเซียมฟอสเฟต (Ca3(PO4)2) 2.00 โมล ประกอบด้วยแคลเซียมไอออน (Ca2+) และฟอสเฟตไอออน (PO43-) อย่างละกี่ไอออนจำ นวนไอออนของ Ca2+ = 2.00 mol Ca3(PO4)2 × 1 mol Ca3(PO4)23 mol Ca2+ × 1 mol Ca2+6.02 × 1023 ion Ca2+ = 3.61 × 1024 ion Ca2+ จำ นวนไอออนของ PO43- = 2.00 mol Ca3(PO4)2 × 1 mol Ca3(PO4)22 mol PO43- × 1 mol PO43-6.02 × 1023 ion PO43-= 2.41 × 1024 ion PO43- ดังนั้น แคลเซียมฟอสเฟต 2.00 โมล ประกอบด้วยแคลเซียมไอออน 3.61 × 1024ไอออน และฟอสเฟตไอออน 2.41 × 1024 ไอออนสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี13
3. ครูอธิบายว่า เนื่องจากสารมีจำ นวนโปรตอนและนิวตรอนไม่เท่ากัน ดังนั้นสารแต่ละชนิดปริมาณ 1 โมล อาจมีมวลและปริมาตรไม่เท่ากัน โดยใช้รูป 4.1 ประกอบการอธิบาย จากนั้นครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนแฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วย จากความสัมพันธ์ระหว่างจำ นวนโมลและจำ นวนอนุภาค4. ให้นักเรียนทำ แบบฝึกหัด 4.2 เพื่อทบทวนความรู้5. ครูตั้งคำ ถามว่าคาร์บอน–12 1 โมล มีมวลเท่าใด จากนั้นร่วมกันคำ นวณมวลของคาร์บอน-12ซึ่งควรตอบได้ว่า 12 กรัม แล้วเชื่อมโยงเข้าสู่การอธิบายความหมายของมวลต่อโมล จากนั้นครูให้นักเรียนพิจารณาตัวอย่างการหามวลต่อโมลของธาตุบางชนิดในตาราง 4.3 เพื่อให้อภิปรายร่วมกันว่าธาตุ 1 โมล มีมวลเท่าใดในหน่วยกรัม ซึ่งควรได้ข้อสรุปว่า มวลของธาตุ 1 โมล ในหน่วยกรัม (หรือมวลต่อโมล) มีค่าเป็นตัวเลขเท่ากับมวลอะตอมของธาตุนั้น จากนั้นครูอธิบายการคำ นวณเกี่ยวกับมวลและโมลโดยยกตัวอย่าง 3 ประกอบการอธิบาย6. ครูอธิบายเกี่ยวกับวิธีคำ นวณมวลโมเลกุลและมวลสูตรของสาร ซึ่งหาได้จากผลรวมของมวลอะตอมของธาตุองค์ประกอบตามสูตรเคมี จากนั้นครูอธิบายการคำ นวณโดยยกตัวอย่าง 4 และ 5 ประกอบ7. ครูให้นักเรียนตอบคำ ถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจ1. สารต่างชนิดกันที่มีจำ นวนโมลเท่ากันจะมีมวลเท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใดส่วนใหญ่ไม่เท่ากัน เพราะสารต่างชนิดกันส่วนใหญ่มีสูตรเคมีต่างกันทำ ให้มีมวลสูตรต่างกัน2. สารต่างชนิดกันมีจำ นวนโมลเท่ากันจะมีจำ นวนอนุภาคเท่ากันหรือไม่สารที่มีอนุภาคอยู่ในรูปของอะตอมและโมเลกุลที่มีจำ นวนโมลเท่ากันมีจำ นวนอนุภาคเท่ากัน เช่น โลหะโซเดียมและแก๊สออกซิเจนจำ นวน 1 โมล มีจำ นวน 6.02 × 1023 อนุภาค เท่ากันส่วนสารที่อนุภาคอยู่ในรูปของไอออนที่มีจำ นวนโมลเท่ากัน อาจมีจำ นวนอนุภาคไม่เท่ากับสารอื่น ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารนั้น เช่น โซเดียมคลอไรด์ 1 โมล มีโซเดียมไอออน 6.02 × 1023 ไอออน และคลอไรด์ไอออน 6.02 × 1023 ไอออน จึงมีจำ นวนไอออนทั้งหมด 2 × 6.02 × 1023 ไอออนตรวจสอบความเข้าใจสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 214
8. ครูให้นักเรียนทำ แบบฝึกหัด 4.3 เพื่อทบทวนความรู้9. ครูอธิบายเกี่ยวกับการวัดปริมาณสารที่มีสถานะแก๊สซึ่งนิยมวัดในหน่วยปริมาตร ซึ่งต้องระบุอุณหภูมิและความดัน รวมทั้งอุณหภูมิและความดันที่ภาวะมาตรฐานของแก๊ส หรือที่ STP จากนั้นครูให้นักเรียนพิจารณาตาราง 4.4 ที่แสดงมวลของแก๊สบางชนิดปริมาตร 1 ลิตร ที่ STP แล้วใช้คำ ถามว่า แก๊ส 1 โมลมีปริมาตรเท่าใดที่ STP ซึ่งควรตอบได้ว่า แก๊สใด ๆ 1 โมลมีปริมาตร 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตรหรือ 22.4 ลิตร ที่ STP โดยครูแสดงการคำ นวณปริมาตรของแก๊สฮีเลียม 1 โมล ซึ่งมีมวล 0.179 กรัมประกอบการอธิบาย10. ครูให้นักเรียนสรุปความรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างโมล จำ นวนอนุภาค มวล และปริมาตรของแก๊สที่ STP ซึ่งควรสรุปได้ว่าสาร 1 โมลมี 6.02 × 1023 อนุภาค และมีมวลเป็นกรัมเท่ากับมวลต่อโมลของสารนั้น และถ้าสารเป็นแก๊สจะมีปริมาตรเท่ากับ 22.4 ลิตร ที่ STP ตามรูป 4.2 จากนั้นครูอธิบายการคำ นวณปริมาณสารในหน่วยต่าง ๆ ที่สัมพันธ์กับโมลโดยยกตัวอย่าง 6 ประกอบ11. ครูให้นักเรียนจับคู่กันและทำ กิจกรรม 4.1 เพื่อสร้างโจทย์เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างโมล จำ นวนอนุภาค มวล ความหนาแน่น และปริมาตรของแก๊สที่ STP ของสารที่เป็นแก๊ส 1 โมล โดยเริ่มที่กำ หนดและเขียนสูตรเคมีและจำ นวนโมลของแก๊สก่อน แล้วคำ นวณมวล จำ นวนอนุภาค และปริมาตรที่ STP และใส่ตัวเลขที่ได้ลงไปในแต่ละหน้าของลูกบาศก์ จากนั้นให้นักเรียนแลกลูกบาศก์กับเพื่อนเพื่อเติมความหนาแน่นที่ STP ทั้งนี้สามารถให้นักเรียนเว้นข้อมูลเพิ่มเติมหรือกำ หนดข้อมูลอื่นที่ยากขึ้น แล้วให้นักเรียนทำ กิจกรรมเหมือนเดิมความรู้เพิ่มเติมสำ หรับครูสารต่างชนิดกันที่มีสูตรเคมีเหมือนกัน เรียกว่า ไอโซเมอร์ จะมีมวลสูตรและมวลต่อโมลเท่ากัน3. สารต่างชนิดกันมีมวลเท่ากันจะมีจำ นวนอนุภาคเท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใดส่วนใหญ่ไม่เท่ากัน เพราะสารต่างชนิดกันส่วนใหญ่มีมวลต่อโมลไม่เท่ากัน ดังนั้นถ้ามวลเท่ากันจะมีจำ นวนโมลไม่เท่ากัน จึงมีจำ นวนอนุภาคไม่เท่ากันสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี15
กิจกรรม 4.1 ความสัมพันธ์ระหว่างโมล มวล จำ นวนอนุภาค ความหนาแน่น และปริมาตรของแก๊สที่ STPจุดประสงค์ของกิจกรรมคำนวณปริมาณสารจากความสัมพันธ์ระหว่างโมล มวล จำ นวนอนุภาค ความหนาแน่นและปริมาตรของแก๊สที่ STP เวลาที่ใช้ อภิปรายก่อนทำ กิจกรรม 5 นาทีทำ กิจกรรม 15 นาทีอภิปรายหลังทำ กิจกรรม 5 นาทีรวม 25 นาทีวัสดุและอุปกรณ์รายการ ปริมาณต่อกลุ่ม1. กระดาษแข็ง2. ปากกาเมจิก3. กรรไกร4. กาว1 แผ่น2 ด้าม1 เล่ม1 อันสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 216
การเตรียมล่วงหน้าเตรียมแบบลูกบาศก์ที่ทำ จากกระดาษแข็ง จำ นวน 1 แผ่นต่อกลุ่ม ดังรูปตัวอย่างผลการทำ กิจกรรมตัวอย่างการคำ นวณความสัมพันธ์ของแก๊สไนโตรเจน จำ นวน 1 โมลสูตรเคมีของแก๊ส โมลจำ นวนอนุภาคความหนาแน่นที่ STP (g/L)ปริมาตร ที่ STP (L)มวล (g)1.25 g/L1 mol28.02 gN2 22.4 L6.02 × 1023โมเลกุลสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี17
อภิปรายผลการทำ กิจกรรมเมื่อทราบสูตรเคมีและจำ นวนโมลของแก๊สจะสามารถคำ นวณมวล จำ นวนอนุภาค และปริมาตรที่ STP ได้ โดยใช้ความสัมพันธ์ สาร 1 โมล มี 6.02 × 1023 อนุภาค ซึ่งมีมวลเป็นกรัมเท่ากับมวลต่อโมลของสารนั้น และถ้าสารเป็นแก๊สจะมีปริมาตรเท่ากับ 22.4 ลิตร ที่ STP นอกจากนี้เมื่อทราบมวลและปริมาตรจะสามารถคำ นวณความหนาแน่นของแก๊สที่ STP ได้12. ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเพื่อสรุปความสัมพันธ์ระหว่างโมล มวล จำ นวนอนุภาค และปริมาตรของแก๊สที่ STP รวมทั้งความหนาแน่นที่ STP13. ครูให้นักเรียนทำ แบบฝึกหัด 4.4 เพื่อทบทวนความรู้ แนวทางการวัดและประเมินผล 1. ความรู้เกี่ยวกับความหมายของโมลและเลขอาโวกาโดร การคำ นวณมวลโมเลกุล มวลสูตร และปริมาณสารจากความสัมพันธ์ระหว่างโมล จำ นวนอนุภาค มวล และปริมาตรของแก๊สที่ STP จากการทำ กิจกรรม การอภิปราย การทำ แบบฝึกหัด และการทดสอบ2. ทักษะการใช้จำ นวน จากการทำ กิจกรรม การทำ แบบฝึกหัด และการทดสอบ3. ทักษะการสื่อสารสารสนเทศและการรู้เท่าทันสื่อ และความร่วมมือ การทำ งานเป็นทีมและภาวะผู้นำ จากการทำ กิจกรรม4. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความรอบคอบจากผลการทำ กิจกรรม และการทำ แบบฝึกหัดแบบฝึกหัด 4.21. จงคำ นวณจำ นวนโมลของสารต่อไปนี้1.1 ฮีเลียม 1.02 × 1022 อะตอมจำ นวนโมลของ He = 1.02 × 1022 atom He × 1 mol He 6.02 × 1023 atom He = 0.0169 mol Heดังนั้น ฮีเลียม 1.02 × 1022 อะตอม มีจำ นวน 0.0169 โมลสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 218
1.2 แก๊สแอมโมเนีย 3.01 × 1025 โมเลกุลจำ นวนโมลของ NH3= 3.01 × 1025 molecule NH3 × 1 mol NH3 6.02 × 1023 molecule NH3= 50.0 mol NH3ดังนั้น แก๊สแอมโมเนีย 3.01 × 1025 โมเลกุล มีจำ นวน 50.0 โมล1.3 เหล็ก 3.61 × 1020 อะตอม จำ นวนโมลของ Fe = 3.61 × 1020 atom Fe × 1 mol Fe6.02 × 1023 atom Fe= 6.00 × 10-4 mol Feดังนั้น เหล็ก 3.61 × 1020 อะตอม มีจำ นวน 6.00 × 10-4 โมล1.4 กำ มะถัน 1 อะตอม จำ นวนโมลของ S = 1 atom S × 1 mol S 6.02 × 1023 atom S= 1.66 × 10-24 mol Sดังนั้น กำ มะถัน 1 อะตอม มีจำ นวน 1.66 × 10-24 โมล 1.5 โพแทสเซียมไอออน 100 ไอออนจำ นวนโมล ของ K+ = 100 ion K+ × 1 mol K+ 6.02 × 1023 ion K+= 1.66 × 10-22 mol K+ ดังนั้น โพแทสเซียมไอออน 100 ไอออน มีจำ นวน 1.66 × 10-22 โมลสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี19
2. จงคำ นวณจำ นวนอนุภาคของสารต่อไปนี้2.1 อาร์กอน 3.00 โมลจำ นวนอะตอมของอาร์กอน = 3.00 mol Ar × 1 mol Ar 6.02 × 1023 atom Ar = 1.81 × 1024 atom Arดังนั้น อาร์กอน 3.00 โมล มีจำ นวน 1.81 × 1024 อะตอม2.2 เหล็ก 8.50 โมล จำ นวนอะตอมของเหล็ก = 8.50 mol Fe × 1 mol Fe6.02 × 1023 atom Fe = 5.12 × 1024 atom Feดังนั้น เหล็ก 8.50 โมล มีจำ นวน 5.12 × 1024 อะตอม2.3 โซเดียมไอออน 0.001 โมล จำ นวนไอออนของโซเดียม = 0.001 mol Na+ × 1 mol Na+ 6.02 × 1023 ion Na+ = 6 × 1020 ion Na+ดังนั้น โซเดียมไอออน 0.001 โมล มีจำ นวน 6 × 1020 ไอออน2.4 น้ำ 5.00 โมล จำ นวนโมเลกุลของน้ำ = 5.00 mol H2O × 1 mol H2O6.02 × 1023 molecule H2O = 3.01 × 1024 molecule H2Oดังนั้น น้ำ 5.00 โมล มีจำ นวน 3.01 × 1024 โมเลกุล2.5 ไนเทรตไอออน 1.0 × 10-5 โมล จำ นวนไอออนของไนเทรต = 1.0 × 10-5 mol NO3- × 1 mol NO3- 6.02 × 1023 ion NO3- = 6.0 × 1018 ion NO3-ดังนั้น ไนเทรตไอออน 1.0 × 10-5 โมล มีจำ นวน 6.0 × 1018 ไอออนสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 220
3. โพแทสเซียมซัลเฟต (K2SO4) 0.1 โมล มีจำ นวนโพแทสเซียมไอออน (K+) และซัลเฟตไอออน (SO42-) อย่างละกี่โมล จำ นวนโมลของ K+ = 0.1 mol K2SO4 × 1 mol K2SO42 mol K+ = 0.2 mol K+ จำ นวนโมลของ SO42- = 0.1 mol K2SO4 × 1 mol K2SO41 mol SO42- = 0.1 mol SO42-ดังนั้น โพแทสเซียมซัลเฟต 0.1 โมล มีโพแทสเซียมไอออน 0.2 โมล และซัลเฟตไอออน 0.1 โมล 4. อะลูมิเนียมซัลเฟต (Al2(SO4)3) กี่โมลที่สามารถให้ Al3+ 6.02 × 1022 ไอออน และในปริมาณสารดังกล่าวมีซัลเฟตไอออน (SO42-) กี่โมลจำ นวนโมลของ Al2(SO4)3 = 6.02 × 1022 ion Al3+ × 6.02 × 1023 ion Al3+1 mol Al3+ × 2 mol Al3+1 mol Al2(SO4)3 = 0.0500 mol Al2(SO4)3 ดังนั้น อะลูมิเนียมซัลเฟต 0.0500 โมล สามารถให้อะลูมิเนียมไอออน 6.02 × 1023 ไอออน จำ นวนโมลของ SO42- = 0.0500 mol Al2(SO4)3 × 1 mol Al2(SO4)33 mol SO42- = 0.150 mol SO42-ดังนั้น อะลูมิเนียมซัลเฟต 0.0500 โมล มีซัลเฟตไอออน 0.150 โมลสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี21
1. จงหามวลโมเลกุลและมวลต่อโมลของสารต่อไปนี้ โดยใช้ค่ามวลอะตอมจากตารางธาตุในหนังสือเรียน1.1 แอสไพริน (C9H8O4)มวลโมเลกุลของแอสไพริน = (9 × มวลอะตอมของ C) + (8 × มวลอะตอมของ H) + (4 × มวลอะตอมของ O) = (9 × 12.01) + (8 × 1.01) + (4 × 16.00) = 180.17ดังนั้น แอสไพรินมีมวลโมเลกุลเท่ากับ 180.17 และมีมวลต่อโมลเท่ากับ 180.17 กรัมต่อโมล1.2 แอซีติก (C2H4O2) มวลโมเลกุลของกรดแอซีติก = (2 × มวลอะตอมของ C) + (4 × มวลอะตอมของ H) + (2 × มวลอะตอมของ O) = (2 × 12.01) + (4 × 1.01) + (2 × 16.00)= 60.06ดังนั้น กรดแอซีติกมีมวลโมเลกุลเท่ากับ 60.06 และมีมวลต่อโมลเท่ากับ 60.06 กรัมต่อโมล1.3 ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)มวลโมเลกุลของไนโตรเจนไดออกไซด์= (1 × มวลอะตอมของ N) + (2 × มวลอะตอมของ O) = (1 × 14.01) + (2 × 16.00)= 46.01ดังนั้น ไนโตรเจนไดออกไซด์มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 46.01 และมีมวลต่อโมลเท่ากับ 46.01 กรัมต่อโมลแบบฝึกหัด 4.3สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 222
1.4 ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S)มวลโมเลกุลของไฮโดรเจนซัลไฟด์= (2 × มวลอะตอมของ H) + (1 × มวลอะตอมของ S) = (2 × 1.01) + (1 × 32.06)= 34.08ดังนั้น ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 34.08 และมีมวลต่อโมลเท่ากับ 34.08 กรัมต่อโมล2. ฟอสฟอรัส 1 โมเลกุล มีสูตรโมเลกุลเป็น P4 ถ้ามวลโมเลกุลของฟอสฟอรัสเท่ากับ 123.88 จงหามวลอะตอมของฟอสฟอรัสมวลโมเลกุลของฟอสฟอรัส = 4 × มวลอะตอมของฟอสฟอรัส123.88 = 4 × มวลอะตอมของฟอสฟอรัส มวลอะตอมของฟอสฟอรัส = 123.884 = 30.970ดังนั้น มวลอะตอมของฟอสฟอรัสเท่ากับ 30.9703. ในปี พ.ศ.2528 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบอัญรูปใหม่ของคาร์บอนที่เป็นโมเลกุลซึ่งมีมวลโมเลกุลประมาณ 720 และ 840 อัญรูปทั้งสองชนิดนี้มีสูตรโมเลกุลเป็นอย่างไรกำ หนดให้ อัญรูปของคาร์บอนมีสูตรโมเลกุล Cnอัญรูปที่มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 720 มวลโมเลกุลของ Cn = n × 12.01 720 = n × 12.01 n = 72012.01 = 60.0ดังนั้น อัญรูปที่มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 720 มีสูตรโมเลกุล C60สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี23
อัญรูปที่มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 840 มวลโมเลกุลของ Cn = n × 12.01 840 = n × 12.01 n = 84012.01 = 69.9 ≈ 70ดังนั้น อัญรูปที่มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 840 มีสูตรโมเลกุล C704. สารประกอบ A 1 โมเลกุล มีมวล 2.56 × 10-22 กรัม จงคำ นวณมวลต่อโมลของสารประกอบนี้ มวลต่อโมลของสาร A = 1 molecule 2.56 × 10-22 g × 1 mol 6.02 × 1023 molecule = 154 g/molดังนั้น มวลต่อโมลของสารประกอบ A เท่ากับ 154 กรัมต่อโมล5. คำ นวณจำ นวนโมลของสารที่กำ หนดให้ต่อไปนี้ 5.1 อะลูมิเนียม (Al) 2.70 กรัม mol ของ Al = 2.70 g Al × 1 mol Al26.98 g Al = 0.100 mol Alดังนั้น อะลูมิเนียม 2.70 กรัม มีจำ นวน 0.100 โมล5.2 ดีบุก (Sn) 17.5 กรัม mol ของ Sn = 17.5 g Sn × 1 mol Sn118.71 g Sn = 0.147 molดังนั้น ดีบุก 17.5 กรัม มีจำ นวน 0.147 โมล5.3 น้ำ (H2O) 0.36 กรัม mol ของ H2O = 0.36 g H2O × 1 mol H2O18.02 g H2O = 0.020 mol H2O ดังนั้น น้ำ 0.36 กรัม มีจำ นวน 0.020 โมลสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 224
5.4 เลด(II)ไนเทรต (Pb(NO3)2) 82.75 กรัมmol ของ Pb(NO3)2 = 82.75 g Pb(NO3)2 × 1 mol Pb(NO3)2331.22 g Pb(NO3)2= 0.2498 molดังนั้น เลด(II)ไนเทรต 82.75 กรัม มีจำ นวน 0.2498 โมล6. สารต่อไปนี้มีจำ นวนอนุภาคเท่าใด6.1 เฮกเซน (C6H14) 43.0 กรัมจำ นวนอนุภาคของ C6H14= 43.0 g C6H14 × 1 mol C6H1486.20 g C6H14× 1 mol C6H14 6.02 × 1023 molecule C6H14= 3.00 × 1023 molecule 1 molดังนั้น เฮกเซน 43.0 กรัม มี 3.00 × 1023 โมเลกุล6.2 คาร์บอน (C) 4.0 กรัมจำ นวนอนุภาคของ C = 4.0 g C × 1 mol C12.01 g C × 1 mol C 6.02 × 1023 atom C= 2.0 × 1023 atom Cดังนั้น คาร์บอน 4.0 กรัมมี 2.0 × 1023 อะตอม6.3 แก๊สไนโตรเจนมอนอกไซด์ (NO) 30.0 กรัมจำ นวนอนุภาคของ NO= 30.0 g NO × 1 mol NO30.01 g NO × 1 mol NO 6.02 × 1023 molecule NO= 6.02 × 1023 molecule NOดังนั้น ไนโตรเจนมอนอกไซด์ 30.0 กรัมมี 6.02 × 1023 โมเลกุลสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี25
6.4 ไนเทรตไอออนในเลด(II)ไนเทรต (Pb(NO3)2) 82.75 กรัม จำ นวนอนุภาคของ NO3-= 82.75 g Pb(NO3)2 × 1 mol Pb(NO3)2331.22 g Pb(NO3)2 × 2 mol NO3-1 mol Pb(NO3)2× 1 mol NO3- 6.02 × 1023 ion NO3-= 3.01 × 1023 ion NO3-ดังนั้น เลด(II)ไนเทรต (Pb(NO3)2) 82.75 กรัม มีไนเทรตไอออน 3.01 × 1023 ไอออน 7. จงคำ นวณจำ นวนโมลและมวลของสารต่อไปนี้7.1 ตะกั่ว 1 อะตอม mol ของ Pb = 1 atom Pb × = 1.66 × 10-24 mol Pbดังนั้น ตะกั่ว 1 อะตอม มีจำ นวน 1.66 × 10-24 โมล มวลของ Pb = 1 atom Pb × × 1 mol Pb207.20 g Pb = 3.44 × 10-22 g Pbดังนั้น ตะกั่ว 1 อะตอม มีมวล 3.44 × 10-22 กรัม7.2 ฟอสฟอรัส 6.02 × 1022 อะตอมmol ของ P = 6.02 × 1022 atom P × 1 mol P 6.02 × 1023 atom P= 0.100 mol Pดังนั้น ฟอสฟอรัส 6.02 × 1022 อะตอม มีจำ นวน 0.100 โมลมวลของ P = 6.02 × 1022 atom P × 1 mol P 6.02 × 1023 atom P × 1 mol P30.97 g P= 3.10 g Pดังนั้น ฟอสฟอรัส 6.02 × 1022 อะตอม มีมวล 3.10 กรัม1 mol Pb 6.02 × 1023 atom Pb1 mol Pb 6.02 × 1023 atom Pbสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 226
7.3 แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 1.81 × 1024 โมเลกุลmol ของ CO2 = 1.81 × 1024 molecule CO2 × 1 mol CO26.02 × 1023 molecule CO2= 3.01 mol CO2ดังนั้น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 1.81 × 1024 โมเลกุล มีจำ นวน 3.01 โมลมวลของ CO2 = 1.81 × 1024 molecule CO2 × 1 mol CO26.02 × 1023 molecule CO2 × 1 mol CO244.01 g CO2= 132 g CO2ดังนั้น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 1.81 × 1024 โมเลกุล มีมวล 132 กรัม7.4 เลด(II)ไนเทรต (Pb(NO3)2) ซึ่งมีไนเทรตไอออน 3.01 × 1023 ไอออนmol ของ Pb(NO3)2 = 3.01 × 1023 ion NO3- × 1 mol NO3- 6.02 × 1023 ion NO3- × 2 mol NO3-1 mol Pb(NO3)2 = 0.250 mol Pb(NO3)2 ดังนั้น เลด(II)ไนเทรต ซึ่งมีไนเทรตไอออน 3.01 × 1023 ไอออน มีจำ นวน 0.250 โมลมวลของ Pb(NO3)2 = 3.01 × 1023 ion NO3- × 1 mol NO3- 6.02 × 1023 ion NO3- × 2 mol NO3-1 mol Pb(NO3)2× 1 mol Pb(NO3)2 331.22 g Pb(NO3)2 = 82.8 g Pb(NO3)2 ดังนั้น เลด(II)ไนเทรต ซึ่งมีไนเทรตไอออน 3.01 × 1023 ไอออน มีมวล 82.8 กรัมสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี27
8. แก๊สไข่เน่าหรือไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) เป็นแก๊สพิษซึ่งมีข้อกำ หนดว่าในอากาศ 1 ลิตร ไม่ควรมีแก๊สนี้เกิน 2.4 × 10-8 โมล จงหามวลของแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์และธาตุองค์ประกอบแต่ละชนิดในปริมาณแก๊สในอากาศ 1 ลิตร ตามข้อกำ หนดนี้ มวลของ H2S ในอากาศ 1 ลิตร = 1 L air × 1 L air 2.4 × 10-8 mol H2S × 1 mol H2S34.08 g H2S= 8.2 × 10-7 g H2Sดังนั้น แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2.4 ×10-8 โมล มีมวล 8.2 × 10-7 กรัมมวลของ H = 1 L air × 1 L air 2.4 × 10-8 mol H2S × 1 mol H2S2 mol H ×1 mol H1.01 g H= 4.8 × 10-8 g Hดังนั้น แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2.4 ×10-8 โมล มีมวลของไฮโดรเจน 4.8 × 10-8 กรัมมวลของ S = 1 L air × 1 L air 2.4 × 10-8 mol H2S × 1 mol H2S1 mol S × 1 mol S32.06 g S= 7.7 × 10-7 g Sดังนั้น แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2.4 ×10-8 โมล มีมวลของกำ มะถัน 7.7 × 10-7 กรัม9. กรดซัลฟิวริก (H2SO4) 9.8 กรัม แก๊สไฮโดรเจน (H2) 2 กรัม และแก๊สไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) 36.5 กรัม สารใดมีจำ นวนโมเลกุลน้อยที่สุดจำ นวนโมเลกุลของ H2SO4 = 9.8 g H2SO4 × 1 mol H2SO498.08 g H2SO4× 1 mol H2SO4 6.02 × 1023 molecule H2SO4 = 6.0 × 1022 molecule H2SO4สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 228
จำ นวนโมเลกุลของ H2 = 2 g H2 × 1 mol H22.02 g H2 × 1 mol H2 6.02 × 1023 molecule H2= 6 × 1023 molecule H2จำ นวนโมเลกุลของ HCl = 36.5 g HCl × 1 mol HCl36.46 g HCl× = 6.03 × 1023 molecule HClดังนั้น กรดซัลฟิวริกมีจำ นวนโมเลกุลน้อยที่สุด10. สารประกอบของธาตุไนโตรเจนและออกซิเจนมีหลายชนิด ซึ่งมีสูตรโมเลกุลแตกต่างกัน จงเสนอสูตรโมเลกุลของสารประกอบของธาตุไนโตรเจนและออกซิเจนที่มีมวลโมเลกุลเป็น 30.01 44.02 และ 46.01สูตรโมเลกุลของสารประกอบของธาตุไนโตรเจนและออกซิเจนที่เป็นไปได้ สามารถเขียนเรียงลำ ดับตามมวลโมเลกุลได้ดังนี้ NO มีมวลโมเลกุล = 14.01 + 16.00 = 30.01N2O มีมวลโมเลกุล = (2 × 14.01) + 16.00 = 44.02NO2 มีมวลโมเลกุล = 14.01 + (2 × 16.00) = 46.01N2O2 มีมวลโมเลกุล = (2 × 14.01) + (2 × 16.00) = 60.02 (มีค่ามากกว่ามวลโมเลกุลที่กำ หนด)ดังนั้นสารประกอบของธาตุไนโตรเจนและออกซิเจนที่มีมวลโมเลกุลเป็น 30.01 44.02 และ 46.01 คือ NO N2O และ NO2 ตามลำ ดับ 1 mol HCl 6.02 × 1023 molecule HClสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี29
1. เปรียบเทียบจำ นวนโมลของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และแก๊สไฮโดรเจน (H2) ที่มีปริมาตร 5.6 มิลลิลิตร ที่ STP แก๊ส 1 โมล มีปริมาตร 22.4 ลิตร ที่ STP ดังนั้นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สไฮโดรเจน ซึ่งมีปริมาตรเท่ากันที่ STP จึงมีจำ นวนโมลเท่ากัน2. คำ นวณมวล โมล จำ นวนอนุภาค และปริมาตรที่ STP ของสารต่อไปนี้3. แก๊สออกซิเจน (O2) 48.0 กรัม มีความหนาแน่นเท่าใดที่ STP ปริมาตรของ O2 ที่ STP = 48.0 g O2 × 1 mol O232.00 g O2 × 22.4 L1 mol O2 = 33.6 L ความหนาแน่นของ O2 ที่ STP = 48.0 g33.6 L = 1.43 g/Lดังนั้น แก๊สออกซิเจนมีความหนาแน่น 1.43 กรัมต่อลิตร ที่ STP4. ความหนาแน่นที่ STP ของแก๊สฮีเลียม (He) มากกว่าหรือน้อยกว่าอากาศ เพราะเหตุใดอากาศมีความหนาแน่นมากกว่าแก๊สฮีเลียม เนื่องจากอากาศมีแก๊สไนโตรเจนและแก๊สออกซิเจนเป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งแก๊สทั้งสองมีมวลโมเลกุลมากกว่าแก๊สฮีเลียม แบบฝึกหัด 4.4แก๊ส มวล(g)โมล(mol)จำ นวนอนุภาค (โมเลกุลหรืออะตอม)ปริมาตรที่ STP (L)โอโซน (O3) 2.40 0.0500 3.01 × 1022 1.12คลอรีน (Cl2) 2.40 0.0339 2.04 × 1022 0.758มีเทน (CH4) 0.802 0.0500 3.01 × 1022 1.12อาร์กอน (Ar) 0.200 0.0500 3.01 × 1022 1.12สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 230
5. คำ นวณมวลโมเลกุลของแก๊สชนิดหนึ่งซึ่งมีความหนาแน่นที่ STP เป็น 1.79 กรัมต่อลิตรมวลโมเลกุลมีค่าเป็นตัวเลขเท่ากับมวลต่อโมล และแก๊ส 1 โมล มีปริมาตร 22.4 ลิตร จึงหามวลของแก๊สปริมาตร 22.4 ลิตร ดังนี้ความหนาแน่น (g/L) =มวล (g) ปริมาตร (L) มวล (g) = ความหนาแน่น (g/L) × ปริมาตร (L) มวล (g) = 1.79 g1 L × 22.4 L= 40.1 gมวลที่คำ นวณได้คือมวลของแก๊ส 1 โมล ดังนั้น แก๊สนี้มีมวลต่อโมลเท่ากับ 40.1 กรัมต่อโมล จึงมีมวลโมเลกุลเท่ากับ 40.16. คำ นวณมวลโมเลกุลของแก๊สชนิดหนึ่งซึ่งมีมวล 0.74 กรัม และมีปริมาตร 340.0 มิลลิลิตร ที่ STPหามวลของแก๊สปริมาตร 22.4 L ที่ STP ดังนี้มวลต่อโมล = 0.74 g340 mL × 1000 mL1 L × 22.4 L1 mol = 49 g/molแก๊สชนิดนี้มีมวลต่อโมลเท่ากับ 49 กรัมต่อโมล ดังนั้นจึงมีมวลโมเลกุลเท่ากับ 49สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี31
4.3 สูตรเคมี 4.3.1 กฎสัดส่วนคงที่ 4.3.2 ร้อยละโดยมวลของธาตุ 4.3.3 การหาสูตรโมเลกุลและสูตรอย่างง่ายจุดประสงค์การเรียนรู้ 1. คำ นวณอัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสารประกอบตามกฎสัดส่วนคงที่2. อธิบายความหมายของสูตรอย่างง่าย และสูตรโมเลกุลของสาร3. คำ นวณมวลเป็นร้อยละของธาตุองค์ประกอบ4. คำ นวณสูตรอย่างง่ายจากอัตราส่วนโดยโมลของธาตุองค์ประกอบ5. คำ นวณสูตรโมเลกุลของสารจากสูตรอย่างง่ายและมวลโมเลกุลของสารแนวการจัดการเรียนรู้1. ครูทบทวนความรู้เกี่ยวกับธาตุและสารประกอบ โดยครูยกตัวอย่างสูตรเคมีของธาตุและสารประกอบบางชนิด เช่น Mg S8 CuSO4 CO2 แล้วให้นักเรียนระบุว่าสารที่กำ หนดให้เป็นธาตุหรือสารประกอบ จากนั้นใช้คำ ถามนำ ว่า นักวิทยาศาสตร์ทราบเกี่ยวกับอัตราส่วนโดยโมลของอะตอมธาตุได้อย่างไร เพื่อนำ ไปสู่การหาอัตราส่วนโดยโมลของธาตุองค์ประกอบที่เกิดเป็นสารประกอบ 2. ครูตั้งคำ ถามว่า ถ้าทราบอัตราส่วนโดยมวลจะหาอัตราส่วนโดยโมลได้หรือไม่ อย่างไร ซึ่งควรตอบได้ว่า เนื่องจากมวลและโมลของสารมีความสัมพันธ์กัน เมื่อทราบอัตราส่วนโดยมวลจะสามารถหาอัตราส่วนโดยโมลได้ จากนั้นครูให้นักเรียนวิเคราะห์ข้อมูลในตาราง 4.5 เพื่อศึกษาอัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสารประกอบคอปเปอร์(II)ซัลไฟด์ แล้วให้นักเรียนตอบคำ ถามชวนคิดสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 232
ชวนคิด1. ในการทดลองแต่ละครั้ง อัตราส่วนระหว่างมวลของทองแดงต่อมวลของกำ มะถันมีค่าเท่าใด และมีค่าเฉลี่ยเท่าใดดังนั้น อัตราส่วนระหว่างมวลของทองแดงต่อมวลของกำ มะถันมีค่าเฉลี่ย 2.0 : 1.02. อัตราส่วนโดยโมลของทองแดงต่อกำ มะถันที่ทำ ปฏิกิริยาพอดีกันเป็นสารประกอบคอปเปอร์(II)ซัลไฟด์ มีค่าเฉลี่ยเท่าใดอัตราส่วนโดยมวลของ Cu : S = 2.0 : 1.0อัตราส่วนโดยโมลของ Cu : S = 2.063.55: 1.032.06= 0.031 : 0.031= 1.0 : 1.0ดังนั้น อัตราส่วนโดยโมลของทองแดงต่อกำ มะถันมีค่าเฉลี่ย 1.0 : 1.0การทดลองที่มวลของสารที่ทำ ปฏิกิริยาพอดีกัน อัตราส่วนโดยมวลของมวลของทองแดง ทองแดงต่อกำ มะถัน(g)มวลของกำ มะถัน (g)1 1.0 0.5 2.0 : 1.02 1.9 1.0 1.9 : 1.03 2.9 1.5 1.9 : 1.04 4.0 2.0 2.0 : 1.05 4.9 2.5 2.0 : 1.0สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี33
3. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายและลงข้อสรุปว่า มวลของทองแดงที่ทำ ปฏิกิริยากับกำ มะถันเพิ่มขึ้นตามมวลของกำ มะถัน โดยเมื่อคำ นวณอัตราส่วนระหว่างมวลของทองแดงกับกำ มะถันแต่ละครั้ง มีค่าประมาณ 2 : 1 จึงกล่าวได้ว่าทองแดงทำ ปฎิกิริยากับกำ มะถันได้สารประกอบคอปเปอร์(II)ซัลไฟด์ ด้วยอัตราส่วนโดยมวลเท่ากับ 2 : 1 4. ครูให้ความรู้ว่า ถ้าทำ การสังเคราะห์สารประกอบคอปเปอร์(II)ซัลไฟด์ โดยใช้สารละลายที่มีคอปเปอร์(II)ไอออน ทำ ปฏิกิริยากับสารละลายที่มีซัลไฟด์ไอออน จะได้อัตราส่วนโดยมวลของทองแดงกับกำ มะถันที่ทำ ปฏิกิริยาพอดีกันเท่ากับ 2 : 1 เช่นเดียวกัน จึงสรุปได้ว่าการเตรียมคอปเปอร์(II)ซัลไฟด์ ด้วยวิธีใดก็ตาม อัตราส่วนโดยมวลของทองแดงที่ทำ ปฏิกิริยาพอดีกับกำ มะถันจะเป็น 2 : 1 เสมอ ซึ่งเป็นไปตามกฎสัดส่วนคงที่ 5. ครูตั้งคำ ถามว่า อัตราส่วนโดยโมลของทองแดงกับกำ มะถันมีค่าเท่าใด ซึ่งควรตอบว่า มีค่าเท่ากับ 1 : 1 โดยคำ นวณได้จากการหารอัตราส่วนโดยมวลด้วยมวลอะตอมของธาตุแต่ละชนิด จากนั้นครูอธิบายเพิ่มเติมว่า อัตราส่วนโดยโมลของสารประกอบหนึ่ง ๆ จะมีค่าคงที่เช่นเดียวกับอัตราส่วนโดยมวล ซึ่งการคำ นวณอัตราส่วนโดยโมลนี้เป็นขั้นตอนสำ คัญในการหาสูตรเคมีของสารประกอบ6. ครูอธิบายการคำ นวณอัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสารประกอบตามกฎสัดส่วนคงที่ โดยยกตัวอย่าง 7 ประกอบ แล้วครูให้นักเรียนทำ แบบฝึกหัด 4.5 เพื่อทบทวนความรู้ 7. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการคำ นวณร้อยละโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสาร 1 โมเลกุล โดยแสดงตัวอย่าง 8 และ 9 ประกอบการอธิบาย8. ครูให้นักเรียนทำ แบบฝึกหัด 4.6 เพื่อทบทวนความรู้9. ครูนำ อภิปรายเพื่อเชื่อมโยงกฎสัดส่วนคงที่กับสูตรเคมี โดยใช้คำ ถามว่า อัตราส่วนโดยโมลของทองแดงกับกำ มะถันในสารประกอบคอปเปอร์(II)ซัลไฟด์ สัมพันธ์กับสูตรเคมี CuS อย่างไร ซึ่งควรตอบได้ว่า จำ นวนโมลของธาตุในอัตราส่วนโดยโมลเท่ากับจำ นวนอะตอมของธาตุในสูตรเคมี จากนั้นครูอธิบายความหมายของสูตรอย่างง่ายหรือสูตรเอมพิริคัลและสูตรโมเลกุลพร้อมยกตัวอย่างประกอบการอธิบาย10. ครูให้นักเรียนพิจารณาสูตรโมเลกุลและสูตรเอมพิริคัลของสารบางชนิดในตาราง 4.6 แล้วอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับสูตรโมเลกุลและสูตรเอมพิริคัลของสารโคเวเลนต์และสารประกอบไอออนิก ซึ่งควรได้ข้อสรุปดังนี้ - สารโคเวเลนต์มีทั้งสูตรโมเลกุลและสูตรเอมพิริคัล ซึ่งอาจเหมือนกันหรือต่างกัน - สารประกอบไอออนิกมีแต่สูตรเอมพิริคัล - สารโคเวเลนต์บางชนิดมีสูตรโมเลกุลต่างกัน แต่มีสูตรเอมพิริคัลเหมือนกันสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 234
11. ครูอธิบายวิธีการคำ นวณสูตรเอมพิริคัล โดยใช้อัตราส่วนโดยมวลจากกฎสัดส่วนคงที่หรือร้อยละโดยมวล แล้วทำ เป็นอัตราส่วนโดยโมลและอัตราส่วนอย่างต่ำ โดยโมล จากนั้นครูแสดงการคำ นวณโดยยกตัวอย่าง 10 และ 11 ประกอบการอธิบาย12. ครูอธิบายวิธีการคำ นวณสูตรโมเลกุลจากสูตรเอมพิริคัล โดยแสดงตัวอย่าง 12 และ 13 ประกอบการอธิบาย 13. ครูให้นักเรียนทำ แบบฝึกหัด 4.7 เพื่อทบทวนความรู้ 14. ครูให้นักเรียนทำ แบบฝึกหัดท้ายบทเพื่อทบทวนความรู้แนวทางการวัดและประเมินผล 1. ความรู้เกี่ยวกับวิธีการคำ นวณอัตราส่วนโดยมวลและร้อยละโดยมวลของธาตุองค์ประกอบ ความหมายและวิธีการคำ นวณสูตรอย่างง่าย หรือสูตรเอมพิริคัล และสูตรโมเลกุล จากการอภิปรายการทำ แบบฝึกหัด และการทดสอบ2. ทักษะการใช้จำ นวน จากการทำ แบบฝึกหัด3. ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล การตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป และการสื่อสารสารสนเทศและการรู้เท่าทันสื่อ จากการอภิปราย4. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้าง และการใช้วิจารณญาณจากการสังเกตพฤติกรรมในการอภิปราย 5. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความรอบคอบ จากการทำ แบบฝึกหัดสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี35
1. คาร์บอน (C) 1.20 กรัม ทำ ปฏิกิริยาพอดีกับแก๊สออกซิเจน (O2) 3.20 กรัม ได้แก๊สไม่มีสีชนิดหนึ่ง แก๊สชนิดเดียวกันนี้สามารถเตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรคลอริก (HCl) กับแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ซึ่งวิเคราะห์แล้วพบว่าแก๊สที่เกิดขึ้น 100 กรัม ประกอบด้วยคาร์บอน 27.25 กรัม ข้อมูลเหล่านี้เป็นไปตามกฎสัดส่วนคงที่หรือไม่ เพราะเหตุใดแก๊สไม่มีสีชนิดหนึ่งเกิดจาก C 1.20 g ทำ ปฏิกิริยาพอดีกับ O 3.20 gนั่นคือ แก๊สนี้มีอัตราส่วนโดยมวลของ C : O = 1.20 : 3.20= 1.00 : 2.67แก๊สชนิดนี้เมื่อเตรียมจากปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับแคลเซียมคาร์บอเนตพบว่า แก๊ส 100 g ประกอบด้วย C 27.25 g ดังนั้นจึงมี O 72.75 g นั่นคือ อัตราส่วนโดยมวลของ C : O ในแก๊สนี้ = 27.25 : 72.75= 1.000 : 2.670ดังนั้น อัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสารประกอบชนิดนี้มีค่าเท่ากันแม้จะเตรียมด้วยวิธีต่างกัน จึงเป็นไปตามกฎสัดส่วนคงที่2. ในการเผาเหล็ก (Fe) 11.17 กรัม กับกำ มะถัน (S) 9.00 กรัม พบว่ามีกำ มะถันเหลืออยู่ 2.59 กรัม จงคำ นวณอัตราส่วนโดยมวล และอัตราส่วนโดยโมลของสารประกอบที่เกิดขึ้นเมื่อเผาเหล็ก 11.17 g กับกำ มะถัน 9.00 g มีกำ มะถันเหลืออยู่ 2.59 gกำ มะถันที่ใช้เมื่อเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 9.00 g – 2.59 g = 6.41 gอัตราส่วนโดยมวลของ Fe : S = 11.17 : 6.41 = 1.74 : 1.00อัตราส่วนโดยโมลของ Fe : S = 1.7455.85 : 1.0032.06 = 0.0312 : 0.0312= 1.00 : 1.00ดังนั้น สารประกอบที่เกิดขึ้นมีอัตราส่วนโดยมวลของ Fe : S เท่ากับ 1.74 : 1.00 และอัตราส่วนโดยโมลของ Fe : S เท่ากับ 1 : 1แบบฝึกหัด 4.5สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 236