แผนการจัดการเรียนรู้

148

ดุลจานวนอะตอม O ด้วย H2O โดยการเติม 3H2O และดุลอะตอม H ซ่ึงในท่ีน้ีค่าเท่ากันทั่งสองดา้ น
ของงสมการแล้ว เพื่อทาใหจ้ านวนอะตอมของ O เป็น 9 และ H เปน็ 7 เท่ากันท้ังสองข้างของสมการ

Au(s) + 3HNO3(aq) + 4HCl (aq) → HAuCl4(aq) + 3NO2(g) + 3H2O
ตรวจสอบความถูกต้อง โดยนับผลรวมของจานวนอะตอมของธาตุแต่ละธาตุและประจุไฟฟ้าทาง

ดา้ นซ้ายแลว้ ขวาของสมการ ซง่ึ ต้องได้จานวนเทา่ กนั

จานวน Au Au(s) + 3HNO3(aq) + 4HCl (aq) HAuCl4(aq) + 3NO2(g) + 3H2O
11

จานวน N 3 3

จานวน Cl 4 4

จานวน O 9 9

จานวน H 7 7

ผลรวมประจไุ ฟฟ้า 0 0

ดงั นน้ั สมการรีดอกซ์ทดี่ ุลแล้ว เปน็ ดงั น้ี

Au(s) + 3HNO3(aq) + 4HCl (aq) → HAuCl4(aq) + 3NO2(g) + 3H2O
ตัวอยำ่ งที่ 5 ดุลสมการรีดอกซต์ ่อไปน้ี Zn(s) + MnO-4(aq) → Zn2+(aq) + MnO2(s) (ในภาวะเบส)
วธิ ที า ขน้ั ท่ี 1 พิจารณาเลขออกซิเดชันทีเ่ ปลยี่ นแปลง
Zn(s) + MnO-4(aq) → Zn2+(aq) + MnO2(s)
เลขออกซเิ ดชนั 0 +7 +2 +4

Zn มเี ลขออกซิเดชนั เพิ่มข้นึ 2 ส่วน Mn มีเลขออกซเิ ดชันลดลง 3

ข้ันที่ 2 ดุลเลขออกซิเดชันท่ีเพ่ิมข้ึนให้เท่ากนั กับเลขออกซเิ ดชันที่ลดลง โดยเติมเลขสัมประสิทธิ์หน้า
สารตงั้ ต้นและผลิตภัณฑ์

3×2=6

3Zn(s) + 2MnO-4(aq) → 3Zn2+(aq) + 2MnO2(s)
2×3=6

ขั้นท่ี 3 ดุลจานวนอะตอมของธาตุที่ไมเ่ ปลี่ยนเลขออกซเิ ดชัน ซ่ึงในที่นี้ต้องดุลจานวนอะตอม O โดย
การเติม 4H2O และดุลอะตอม H โดยการเติม 8H+ เพ่ือทาให้จานวนอะตอมของ O เป็น 8 และ H เป็น 8
เทา่ กันทงั้ สองขา้ งของสมการ

3Zn(s) + 2MnO4- (aq) + 8H+→ 3Zn2+(aq) + 2MnO2(s) + 4H2O
เน่อื งจากปฏกิ ริ ิยานเ้ี กดิ ในภาวะเบส จึงเตมิ OH- จานวนเท่ากบั H+ ซงึ่ ในท่ีน้เี ตมิ 8OH- ทั้งสองดา้ น
ของสมการ

3Zn(s) + 2MnO4- (aq) + 8H+ + 8OH- → 3Zn2+(aq) + 2MnO2(s) + 4H2O + 8OH-
รวม OH- กบั H+ ใหเ้ ป็น H2O

3Zn(s) + 2MnO4- (aq) + 8H2O → 3Zn2+(aq) + 2MnO2(s) + 4H2O + 8OH-
หักลา้ ง H2O ในสองดา้ นของสมการ

3Zn(s) + 2MnO-4(aq) + 4H2O → 3Zn2+(aq) + 2MnO2(s) + 8OH-

149

ตรวจสอบความถูกต้อง โดยนบั ผลรวมของจานวนอะตอมของแต่ละธาตุและประจไุ ฟฟ้าทางดา้ ยซ้าย

และดา้ นขวาของสมการ

จานวน Zn 3Zn(s) + 2MnO-4(aq) + 4H2O 3Zn2+(aq) + 2MnO2(s) + 8OH-
33

จานวน Mn 2 2

จานวน O 12 12

จานวน H 8 8

ผลรวมประจุไฟฟา้ 2- 2-

ดงั นนั้ สมการรีดอกซ์ท่ดี ุลแล้ว เป็นดังนี้
3Zn(s) + 2MnO4- (aq) + 4H2O → 3Zn2+(aq) + 2MnO2(s) + 8OH-

7.3 ขน้ั อธบิ ำยและลงข้อสรุป (Explanation)

1. นักเรียนพจิ ารณาตัวอยา่ งทง้ั สามตัวอย่าง ดังนี้
ตวั อย่างท่ี 3 เปน็ ปฏกิ ิรยิ ารดี อกซ์ที่มเี ฉพาะธาตุทเี่ ปล่ยี นแปลงออกซเิ ดชนั
ตัวอย่างท่ี 4 เปน็ ปฏกิ ริ ยิ ารดี อกซท์ ี่ดุลในภาวะกรดและมที ัง้ ธาตุทเี่ ปลีย่ นและไม่เปล่ียนเลข

ออกซิเดชนั
ตวั อย่างท่ี 5 เปน็ ปฏกิ ริ ิยารดี อกซท์ ี่ดุลในภาวะเบสและมที ้งั ธาตุท่ีเปลีย่ นและไม่เปลี่ยนเลข

ออกซเิ ดชนั
2. นักเรยี นสรุปข้ันตอนการดลุ สมการรีดอกซ์โดยวธิ ีเลขออกซเิ ดชนั เพิม่ เตมิ
ขน้ั ตอนการดุลสมการรีดอกซโ์ ดยวิธเี ลขออกซเิ ดชันมดี ังนี้

1. พิจารณาเลขออกซิเดชันทเ่ี ปล่ยี นแปลง
2. ดลุ เลขออกซเิ ดชันทีเ่ พิ่มขน้ึ ให้เทา่ กบั เลขออกซเิ ดชันที่ลดลง

3. ดลุ จานวนอะตอมของธาตุทไ่ี มเ่ ปลี่ยนแปลงเลขออกซเิ ดชนั
- ดุลจานวนอะตอมท่ีไมใ่ ช่ O และ H
- ดลุ จานวนอะตอม O โดยการเตมิ H2O และดลุ อะตอม H โดยเติม H+
- สาหรับปฏกิ ริ ยิ าในภาวะเบส ใหเ้ ติม OH- จานวนเทา่ กบั H+ ทง้ั สองด้านของสมการรวม
H+ กับ OH- เปน็ H2O และหักลา้ ง H2O ทป่ี รากฏทัง้ สองดา้ นของสมการ

โดยมีข้องสังเกตว่า การดุลสมการจะมีรายละเอียดในบางขน้ั ตอนเพ่ิมขนึ้ ตามความซบั ซอ้ นของ

ปฏกิ ิริยารดี อกซ์
7.4 ข้ันขยำยควำมรู้ (Elaboration)

1. นกั เรียนทาแบบตรวจสอบความเข้าใจ ดังน้ี
ดุลสมการรีดอกซ์ตอ่ ไปนี้โดยวิธเี ลขออกซเิ ดชนั ทงั้ ในภาวะกรดและเบส
1) Cr2O72-(aq) + H2S(aq) → Cr3+ (aq) +S(s)
2) MnO-4(aq) + SO23-(aq) → MnO2(aq) + SO42-(aq)

7.5 ขน้ั ประเมนิ (Evaluation)

1. ตรวจแบบตรวจสอบความเขา้ ใจ

150

8. สอ่ื /แหล่งกำรเรยี นรู้
1. หนังสอื เรยี นรายวิชาเพิม่ เติมวทิ ยาศาสตร์ เคมี 4

9. กำรวดั ผลและประเมินผล วธิ กี ำรวัด/เคร่อื งมอื วัด เกณฑ์กำรประเมนิ
จดุ ประสงค์
- การตอบคาถาม - ข้อคาถาม - ได้คะแนนรอ้ ยละ
1. ดำ้ นควำมรู้ (K) ในชน้ั เรียน - แบบตรวจสอบ 70 ขึ้นไป
1. นักเรยี นสามารถดุลสมการรี ความเขา้ ใจ
- แบบตรวจสอบ
ดอกซโ์ ดยวธิ เี ลขออกซิเดชันได้ ความเขา้ ใจ

2. ด้ำนทกั ษะ/กระบวนกำรคดิ (P) - แบบตรวจสอบ - แบบตรวจสอบ - ได้คะแนนรอ้ ยละ
1. นกั เรียนสามารถคานวณการดุล ความเขา้ ใจ ความเข้าใจ 70 ขน้ึ ไป

สมการโดยวธิ ีครง่ึ ปฏิกิริยาได้

3. ดำ้ นคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ - แ บ บ ป ร ะ เ มิ น
คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ อั น พึ ง
(A) - การสังเกต ประสงค์ - ไดค้ ะแนนในระดับ
1. นกั เรียนมคี วามรบั ผดิ ชอบตอ่ งาน 3 (ดี) ข้ึนไป

ทีไ่ ดร้ ับมอบหมาย

151

10. บนั ทึกหลงั กำรสอน
ผลการเรียนรู้
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ปญั หาและอุปสรรค
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแก้ไข
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ลงชื่อ……………………………………………….
(นางสาวชนิดา แกน่ ท้าว)
ครูผู้สอน

152

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของครูพ่ีเลีย้ ง
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชื่อ……………………………………………….
(นางสพุ ิณยา วงษ์อบุ ล)
ครพู ี่เล้ยี ง

ควำมคิดเห็น / ขอ้ เสนอแนะของหัวหน้ำกลุ่มสำระกำรเรียนรู้วทิ ยำศำสตร์
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชอ่ื ……………………………………………….
(นางสริ ิลักษณ์ ทองสะอาด)

หัวหนา้ กลมุ่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์
และเทคโนโลยี

ควำมคิดเหน็ / ขอ้ เสนอแนะของผู้อำนวยกำรสถำนศกึ ษำ
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชือ่ ……………………………………………….
()
ผูอ้ านวยการสถานศกึ ษา

153

แผนกำรจัดกำรเรียนรู้ท่ี 16 ภำคเรียนที่ 2/2564
ชน้ั มัธยมศึกษำปที ่ี 5
กลมุ่ สำระกำรเรียนรู้วิทยำศำสตร์และเทคโนโลยี
รำยวชิ ำเพ่มิ เตมิ เคมี 4 เวลำ 30 ชว่ั โมง
เวลำ 3 ช่ัวโมง
หน่วยกำรเรียนรู้ที่ 1 เคมีไฟฟ้ำ
เรอ่ื ง กำรดุลสมกำรรดี อกซ์ (2)
ครูผสู้ อน นำงสำวชนิดำ แกน่ ท้ำว

1. สำระกำรเรยี นรแู้ ละผลกำรเรยี นรู้
สำระท่ี 5 สำระเคมี
เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมท้ังการนา

ความร้ไู ปใชป้ ระโยชน์
ผลกำรเรียนรู้

ดลุ สมการรีดอกซด์ ้วยการใชเ้ ลขออกซเิ ดชนั และวธิ คี รึ่งปฏิกิริยา

2. สำระสำคัญ/ควำมคิดรวบยอด
ปฏิกิริยารีดอกซ์เขียนแทนได้ด้วยสมการรีดอกซ์ซ่ึงการดุลสมการรีดอกซ์ทาได้โดยการใช้เลข

ออกซเิ ดชนั และวธิ คี รึ่งปฏิกิรยิ า

3. จุดประสงค์กำรเรยี นรู้
3.1 ด้ำนควำมรู้ (K)

1. นกั เรยี นสามารถดุลสมการรดี อกซโ์ ดยวิธคี รงึ่ ปฏิกริ ิยาได้
3.2 ด้ำนทกั ษะ/กระบวนกำรคดิ (P)

1. นักเรียนสามารถคานวณการดลุ สมการโดยวธิ คี รึง่ ปฏกิ ิรยิ าได้
3.3 ด้ำนคุณลักษณะอันพงึ ประสงค์ (A)

1. นกั เรียนมคี วามรบั ผิดชอบต่องานทีไ่ ด้รับมอบหมาย

4. สำระกำรเรยี นรู้

ขนั้ ตอนการดุลสมการรดี อกซโ์ ดยวธิ เี ลขออกซิเดชันมดี ังนี้
1. พิจารณาเลขออกซเิ ดชันท่เี ปลี่ยนแปลง
2. ดลุ เลขออกซเิ ดชันทเี่ พ่ิมขึน้ ให้เทา่ กบั เลขออกซเิ ดชนั ที่ลดลง

3. ดลุ จานวนอะตอมของธาตุท่ีไมเ่ ปล่ยี นแปลงเลขออกซเิ ดชนั
- ดุลจานวนอะตอมทไี่ ม่ใช่ O และ H
- ดลุ จานวนอะตอม O โดยการเติม H2O และดุลอะตอม H โดยเตมิ H+
- สาหรับปฏิกริ ิยาในภาวะเบส ใหเ้ ตมิ OH- จานวนเท่ากบั H+ ทง้ั สองดา้ นของสมการรวม
H+ กับ OH- เปน็ H2O และหกั ลา้ ง H2O ทีป่ รากฏทงั้ สองดา้ นของสมการ

ขั้นตอนการดลุ สมการรีดอกซ์โดยวธิ คี รึง่ ปฏิกริ ยิ ามดี ังนี้
1. ดุลจานวนอะตอมของแต่ละธาตแุ ละผลรวมประจุไฟฟา้ แตล่ ะครึ่งปฏกิ ิริยา

154

- ดลุ จานวนอะตอมที่ไมใ่ ช่ O และ H
- ดุลจานวนอะตอม O โดยการเติม H2O
- ดุลจานวนอะตอม H โดยการเติม H+
- ดลุ จานวนแระจไุ ฟฟ้า โดยการเติม e-
2. ทาจานวน e- ในแต่ละครง่ึ ปฏิกริ ิยาให้เท่ากนั
3. รวมสองคร่ึงปฏิกิริยาเข้าด้วยกัน และหักล้างจานวนอิเล็กตรอน โมเลกุล หรือไอออนที่
เหมอื นกนั ทง้ั สองด้านของสมการ สาหรบั ปฏกิ ริ ยิ าในภาวะเบส ให้เติม OH- จานวนเท่ากับ H+ทง้ั สอง
ดา้ นของสมการ รวม H+ กับ OH- เปน็ H2O และหกั ล้าง H2O ท่ปี รากฏทัง้ สองด้านของสมการ

5. สมรรถนะสำคัญของผูเ้ รียน
1. ความสามารถในการส่อื สาร
2. ความสามารถในการคดิ
3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

6. คุณลกั ษณะอันพงึ ประสงค์
1. ใฝเ่ รยี นรู้
2. มคี วามรับผดิ ชอบ

7. กำรจดั กจิ กรรมกำรเรียนรู้

7.1 ขั้นสรำ้ งควำมสนใจ (Engagement)

1. นักเรยี นทบทวนการดลุ ปฏกิ ริ ิยารดี อกซโ์ ดยวิธเี ลขออกซิเดชัน โดยตอบคาถามดังน้ี
จงดุลสมการ MnO-4(aq) + SO32-(aq) → MnO2(aq) + SO42-(aq) โดยวิธีเลขออกซิเดชนั
วธิ ที า ขน้ั ที่ 1 พิจารณาเลขออกซิเดชันที่เปลี่ยนแปลง
MnO4- (aq) + SO23-(aq) → MnO2(aq) + SO24-(aq)
เลขออกซเิ ดชนั +7 +4 +4 +6

S มเี ลขออกซิเดชนั เพมิ่ ขึ้น 2 ส่วน Mn มเี ลขออกซเิ ดชันลดลง 3

ข้ันที่ 2 ดุลเลขออกซิเดชันที่เพ่ิมขึ้นให้เท่ากันกบั เลขออกซเิ ดชันที่ลดลง โดยเติมเลขสัมประสิทธ์ิหน้า

สารต้ังตน้ และผลติ ภณั ฑ์

เพ่มิ ขน้ึ 3 × 2 = 6
2MnO4- (aq) + 3SO23-(aq) → 2MnO2(aq) + 3SO24-(aq)
ลดลง 2 × 3 = 6

ขั้นท่ี 3 ดุลจานวนอะตอมของธาตุที่ไม่เปล่ียนเลขออกซิเดชัน ซ่ึงในที่นี้ต้องดุลจานวนอะตอม O โดย
การเติม H2O และดุลอะตอม H โดยการเติม 2H+ เพื่อทาให้จานวนอะตอมของ O เป็น 17 และ H เป็น 2
เท่ากันทง้ั สองขา้ งของสมการ
2MnO4- (aq) + 3SO32-(aq) + 2H+→ 2MnO2(aq) + 3SO42-(aq) + H2O

ตรวจสอบความถกู ตอ้ ง โดยนบั ผลรวมของจานวนอะตอมของแตล่ ะธาตแุ ละประจไุ ฟฟ้าทางด้ายซา้ ย

และด้านขวาของสมการ ซ่งึ ตอ้ งไดจ้ านวนเทา่ กัน

155

จานวน Mn 2MnO4- (aq) + 3SO32-(aq) + 2H+ 2MnO2(aq) + 3SO42-(aq) + H2O
จานวน S
จานวน O 2 2
จานวน H 3 3
ผลรวมประจไุ ฟฟา้ 17 17
2 2
6- 6-

ดงั น้ัน สมการรีดอกซท์ ดี่ ลุ แลว้ เป็นดังนี้
2MnO4- (aq) + 3SO23-(aq) + 2H+→ 2MnO2(aq) + 3SO42-(aq) + H2O

7.2 ข้นั สำรวจและคน้ หำ (Exploration)

1. นักเรียนศึกษาขน้ั ตอนการดลุ สมการรดี อกซโ์ ดยวิธีครึ่งปฏกิ ิรยิ า

ขัน้ ตอนการดุลสมการรีดอกซ์โดยวธิ ีครงึ่ ปฏกิ ริ ยิ ามดี ังนี้

1. ดุลจานวนอะตอมของแต่ละธาตแุ ละผลรวมประจไุ ฟฟ้าแตล่ ะคร่งึ ปฏิกริ ิยา

- ดลุ จานวนอะตอมท่ีไม่ใช่ O และ H

- ดลุ จานวนอะตอม O โดยการเตมิ H2O
- ดุลจานวนอะตอม H โดยการเตมิ H+
- ดุลจานวนแระจไุ ฟฟา้ โดยการเตมิ e-
2. ทาจานวน e- ในแตล่ ะครึง่ ปฏกิ ริ ิยาให้เทา่ กนั

3. รวมสองคร่ึงปฏิกิริยาเข้าด้วยกัน และหักล้างจานวนอิเล็กตรอน โมเลกุล หรือไอออนท่ี
เหมอื นกนั ทั้งสองด้านของสมการ สาหรบั ปฏิกิริยาในภาวะเบส ให้เติม OH- จานวนเทา่ กบั H+ทัง้ สอง
ด้านของสมการ รวม H+ กับ OH- เปน็ H2O และหกั ล้าง H2O ท่ีปรากฏทงั้ สองด้านของสมการ
2. นกั เรียนศกึ ษาตวั อยา่ งการดุลสมการรดี อกซ์โดยวธิ คี ร่งึ ปฏิกิรยิ า ตวั อยา่ งท่ี 6 – 8 ในหนังสือเรยี น

ตัวอย่ำงที่ 6 ดุลสมการรดี อกซ์ต่อไปน้ีโดยวธิ คี รง่ึ ปฏกิ ริ ิยา
Cr2O72- (aq) + I-(aq) → Cr3+(aq) + I2(aq) (ในภาวะกรด)
วิธีทา พจิ ารณาการเปล่ยี นแปลงเลขออกซเิ ดชนั ของธาตุเพอื่ กาหนดครงึ่ ปฏกิ ิริยาออกซเิ ดชนั และครึ่ง

ปฏกิ ริ ิยารดี ักชัน Cr2O27- (aq) + I-(aq) → Cr3+(aq) + I2(aq)
+6 -1 +3 0
เลขออกซิเดชนั
ครึง่ ปฏกิ ิริยาออกซิเดชนั I-(aq) → I2(aq)
คร่ึงปฏกิ ริ ยิ ารดี ักชนั Cr2O72- (aq) → Cr3+(aq)
ขนั้ ท่ี 1 ดุลจานวนอะตอมของแตล่ ะธาตแุ ละผลรวมประจุไฟฟ้าในแตล่ ะครึง่ ปฏกิ ิรยิ า โดยมลี าดบั ดังนี้

156

ครึ่งปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชัน
ดลุ จานวนอะตอมท่ีไม่ใช่ O และ H 2I-(aq) → I2(aq)
-
ดุลจานวนอะตอม O โดยเตมิ H2O -
ดลุ จานวนอะตอม H โดยเตมิ H+

ดลุ จานวนประจุไฟฟ้า โดยเติม e- 2I-(aq) → I2(aq) + 2e-

ครง่ึ ปฏิกริ ิยารดี ักชนั

ดลุ จานวนอะตอมท่ไี มใ่ ช่ O และ H Cr2O27- (aq) → 2Cr3+(aq)
Cr2O72- (aq) → 2Cr3+(aq) + 7H2O
ดุลจานวนอะตอม O โดยเติม H2O Cr2O27- (aq) + 14H+ → 2Cr3+(aq) + 7H2O
ดุลจานวนอะตอม H โดยเติม H+ Cr2O27- (aq) + 14H+ + 6e-→ 2Cr3+(aq) + 7H2O
ดุลจานวนประจุไฟฟ้า โดยเตมิ e-

ขน้ั ที่ 2 ทาจานวนอเิ ลก็ ตรอนในแตล่ ะครึง่ ปฏิกริ ิยาให้เท่ากนั โดยคูณดว้ ยเลขที่เหมาะสมซงึ่ เป็นตวั เลขจานวน

เต็มท่นี ้อยทสี่ ุด
คร่งึ ปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชัน × 3 เพื่อใหม้ ี 6e-
6I-(aq) → 3I2(aq) + 6e-
คร่ึงปฏกิ ริ ยิ ารดี ักชัน
Cr2O72- (aq) + 14H+ + 6e-→ 2Cr3+(aq) + 7H2O
ข้นั ที่ 3 รวมสองปฏกิ ริ ยิ าเขา้ ด้วยกนั
Cr2O72- (aq) + 14H+ + 6I-(aq) → 2Cr3+(aq) + 7H2O + 3I2(aq)
ตรวจสอบความถูกตอ้ งโดยนับผลรวมจานวนอะตอมและประจุไฟฟ้า

จานวน Cr Cr2O27- (aq) + 14H+ + 6I-(aq) 2Cr3+(aq) + 7H2O + 3I2(aq)
22

จานวน I 6 6

จานวน O 7 7

จานวน H 14 14

ผลรวมประจุไฟฟา้ +6 +6

ดงั นั้น สมการรดี อกซ์ทด่ี ุลแล้ว เป็นดงั น้ี
Cr2O27- (aq) + 14H+ + 6I-(aq) → 2Cr3+(aq) + 7H2O + 3I2(aq)
ตัวอย่ำงที่ 7 ดุลสมการรีดอกซต์ ่อไปนีโ้ ดยวิธีครึง่ ปฏกิ ริ ิยา
MnO4- (aq) + I-(aq) → MnO2(aq) + I2(aq) (ในภาวะเบส)
วิธีทา พจิ ารณาการเปล่ยี นแปลงเลขออกซิเดชนั ของธาตุเพ่อื กาหนดครึง่ ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชันและคร่งึ

ปฏกิ ริ ยิ ารีดกั ชนั MnO4- (aq) + I-(aq) → MnO2(aq) + I2(aq)

เลขออกซิเดชัน +7 -1 +4 0
คร่ึงปฏิกิรยิ าออกซิเดชัน I-(aq) → I2(aq)

157

ครง่ึ ปฏกิ ริ ิยารีดกั ชนั MnO-4(aq) → MnO2(s)
ข้นั ที่ 1 ดุลจานวนอะตอมของแตล่ ะธาตุและผลรวมประจุไฟฟ้าในแต่ละคร่ึงปฏกิ ริ ยิ า โดยมลี าดบั ดังน้ี

คร่งึ ปฏิกิรยิ าออกซิเดชัน

ดลุ จานวนอะตอมท่ีไม่ใช่ O และ H 2I-(aq) → I2(aq) -
ดุลจานวนอะตอม O โดยเตมิ H2O -
ดลุ จานวนอะตอม H โดยเตมิ H+
ดุลจานวนประจุไฟฟ้า โดยเติม e- 2I-(aq) → I2(aq) + 2e-

ครึ่งปฏิกิริยารีดกั ชัน

ดลุ จานวนอะตอมทไี่ ม่ใช่ O และ H MnO-4(aq) → MnO2(s)
ดลุ จานวนอะตอม O โดยเตมิ H2O MnO4- (aq) → MnO2(s) + 2H2O
ดุลจานวนอะตอม H โดยเติม H+ MnO-4(aq) + 4H+ → MnO2(s) + 2H2O
ดลุ จานวนประจุไฟฟ้า โดยเตมิ e- MnO-4(aq) + 4H+ + 3e-→ MnO2(s) + 2H2O

ขน้ั ที่ 2 ทาจานวนอิเลก็ ตรอนในแต่ละครึง่ ปฏิกริ ยิ าให้เท่ากัน โดยคูณดว้ ยเลขที่เหมาะสมซ่ึงเป็นตัวเลขจานวน

เต็มทน่ี ้อยทส่ี ุด
ครง่ึ ปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชัน × 3 เพ่ือให้มี 6e-
6I-(aq) → 3I2(aq) + 6e-
ครง่ึ ปฏิกริ ิยารดี ักชนั × 2 เพอื่ ใหม้ ี 6e-
2MnO4- (aq) + 8H+ + 6e-→ 2MnO2(s) + 4H2O
ขัน้ ท่ี 3 รวมสองปฏิกริ ยิ าเขา้ ดว้ ยกัน
2MnO-4(aq) + 8H+ + 6I-(aq) → 2MnO2(s) + 4H2O + 3I2(aq)
เน่ืองจากปฏิกิริยานี้เกิดในภาวะเบส จึ่งเติม OH- จานวนเท่ากับ H+ ซ่ึงในที่นี้เติม 8OH- ทั้งสองด้านของ

สมการ จะได้ดังน้ี
2MnO-4(aq) + 8H+ + 6I-(aq) + 8OH-→ 2MnO2(s) + 4H2O + 3I2(aq) + 8OH-
รวม OH- กับ H+ ให้เป็น H2O

2MnO-4(aq) + 6I-(aq) + 8H2O → 2MnO2(s) + 4H2O + 3I2(aq) + 8OH-
หักลา้ ง H2O ในสองด้านของสมการ

2MnO4- (aq) + 6I-(aq) + 4H2O → 2MnO2(s) + 3I2(aq) + 8OH-
ตรวจสอบความถกู ตอ้ งโดยนับผลรวมจานวนอะตอมและประจุไฟฟ้า

จานวน I 2MnO-4(aq) + 6I-(aq) + 4H2O 2MnO2(s) + 3I2(aq) + 8OH-
66

จานวน Mn 2 2

จานวน O 12 12

จานวน H 8 8

ผลรวมประจุไฟฟา้ -8 -8

158

ดงั นั้น สมการรดี อกซท์ ด่ี ุลแลว้ เป็นดังน้ี
2MnO-4(aq) + 6I-(aq) + 4H2O → 2MnO2(s) + 3I2(aq) + 8OH-
ตวั อย่ำงท่ี 8 เขยี นและดุลสมการรีดอกซ์โดยวิธีครง่ึ ปฏิกิรยิ าเม่อื เปอร์แมงกาเนตไอออน (MnO4- ) ทาปฏิกิริยา
กับออกซาเลตไอออน (C2O42-) ในสารละลายเบส ได้แมงกานีส(IV)ออกไซด์ (MnO2) และคาร์บอเนตไอออน
(CO23-)
วธิ ที า จากโจทยเ์ ขยี นสมการได้ดงั นี้ MnO-4(aq) + C2O24-(aq) → MnO2(s) + CO32-(aq)

พิจารณาการเปลยี่ นแปลงเลขออกซิเดชนั ของธาตุเพื่อกาหนดครง่ึ ปฏกิ ิริยาออกซเิ ดชันและครง่ึ

ปฏิกิรยิ ารดี กั ชนั MnO4- (aq) + C2O24-(aq) → MnO2(s) + CO32-(aq)

เลขออกซิเดชัน +7 +3 +4 +4
ครงึ่ ปฏิกริ ิยาออกซเิ ดชัน C2O24-(aq) → CO32-(aq)
คร่ึงปฏิกริ ิยารีดกั ชนั MnO4- (aq) → MnO2(s)
ข้นั ที่ 1 ดุลจานวนอะตอมของแต่ละธาตุและผลรวมประจุไฟฟ้าในแต่ละครึง่ ปฏกิ ิรยิ า โดยมีลาดบั ดังนี้

ครง่ึ ปฏิกิรยิ าออกซเิ ดชนั

ดุลจานวนอะตอมทไี่ มใ่ ช่ O และ H C2O24-(aq) → 2CO32-(aq)
ดุลจานวนอะตอม O โดยเติม H2O C2O42-(aq) + 2H2O → 2CO32-(aq)
ดุลจานวนอะตอม H โดยเติม H+ C2O42-(aq) + 2H2O → 2CO32-(aq) + 4H+
ดุลจานวนประจไุ ฟฟ้า โดยเติม e- C2O24-(aq) + 2H2O → 2CO32-(aq) + 4H+ + 2e-
คร่ึงปฏิกริ ิยารดี ักชนั
MnO4- (aq) → MnO2(s)
ดลุ จานวนอะตอมท่ไี มใ่ ช่ O และ H MnO-4(aq) → MnO2(s) + 2H2O
ดลุ จานวนอะตอม O โดยเติม H2O MnO4- (aq) + 4H+ → MnO2(s) + 2H2O
ดุลจานวนอะตอม H โดยเติม H+ MnO-4(aq) + 4H+ + 3e-→ MnO2(s) + 2H2O
ดลุ จานวนประจไุ ฟฟ้า โดยเติม e-

ขน้ั ท่ี 2 ทาจานวนอเิ ลก็ ตรอนในแต่ละคร่งึ ปฏิกิรยิ าให้เท่ากนั โดยคูณด้วยเลขที่เหมาะสมซง่ึ เปน็ ตัวเลขจานวน
เต็มทน่ี อ้ ยทีส่ ุด

ครึ่งปฏกิ ริ ิยาออกซเิ ดชัน × 3 เพอ่ื ให้มี 6e-
3C2O24-(aq) + 6H2O → 6CO23-(aq) + 12H+ + 6e-

ครง่ึ ปฏกิ ิรยิ ารดี ักชัน × 2 เพื่อใหม้ ี 6e-
2MnO4- (aq) + 8H+ + 6e-→ 2MnO2(s) + 4H2O

ขั้นที่ 3 รวมสองปฏิกิรยิ าเขา้ ด้วยกัน
2MnO-4(aq) + 3C2O42-(aq) + 2H2O → 2MnO2(s) + 6CO32-(aq) + 4H+

เน่ืองจากปฏิกิริยานี้เกิดในภาวะเบส จึ่งเติม OH- จานวนเท่ากับ H+ ซ่ึงในที่น้ีเติม 4OH- ท้ังสองด้านของ
สมการ จะได้ดังน้ี

2MnO4- (aq) + 3C2O24-(aq) + 2H2O + 4OH- → 2MnO2(s) + 6CO23-(aq) + 4H+ + 4OH-
รวม OH- กบั H+ ใหเ้ ป็น H2O

159

2MnO-4(aq) + 3C2O42-(aq) + 2H2O + 4OH- → 2MnO2(s) + 6CO32-(aq) + 4H2O
หักล้าง H2O ในสองดา้ นของสมการ

2MnO4- (aq) + 3C2O42-(aq) + 4OH- → 2MnO2(s) + 6CO23-(aq) + 2H2O
ตรวจสอบความถูกต้องโดยนับผลรวมจานวนอะตอมและประจุไฟฟา้

จานวน C 2MnO-4(aq) + 3C2O42-(aq) + 4OH- 2MnO2(s) + 6CO32-(aq) + 2H2O
66

จานวน Mn 2 2

จานวน O 24 24

จานวน H 4 4

ผลรวมประจุไฟฟ้า -12 -12

ดังนัน้ สมการรดี อกซ์ทดี่ ลุ แล้ว เปน็ ดงั นี้
2MnO4- (aq) + 3C2O24-(aq) + 4OH- → 2MnO2(s) + 6CO32-(aq) + 2H2O

7.3 ข้นั อธิบำยและลงขอ้ สรุป (Explanation)
1. นักเรยี นพจิ ารณาตัวอย่างทั้งสามตัวอยา่ ง ดงั น้ี
ตวั อยา่ งที่ 6 เปน็ ปฏิกริ ิยารดี อกซ์ทีด่ ุลในภาวะกรดและมีธาตทุ เี่ ปล่ียนและไม่เปลี่ยนเลข
ออกซเิ ดชัน
ตวั อยา่ งที่ 7 และ ตวั อย่างท่ี 8 เป็นปฏกิ ิริยารีดอกซท์ ี่ดุลในภาวะเบสและมีท้ังธาตุทเี่ ปลย่ี นและไม่
เปล่ยี นเลขออกซิเดชัน โดยอาจสงั เกตวา่ สมการทีด่ ลุ แล้วอาจมี OH- อยูท่ างด้านสาร
ตงั้ ตน้ หรอื สารผลติ ภณั ฑ์กไ็ ด้
2. นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติม ในการดุลสมการรีดอกซ์โดยวิธีคร่ึงปฏิกิริยาไม่จาเป็นต้องกาหนดคร่ึง

ปฏิกิริยาต้ังแต่แรก เนื่องจากเม่อื ทาการดุลประจุไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอนในข้ันท่ี 1 จะทาให้ทราบว่าปฏิกิริยาใด
เป็นคร่งึ ปฏิกิรยิ าออกซิเดชันหรอื ครึง่ ปฏิกริ ยิ ารดี กั ชันได้

3. นักเรียนสรปุ ขน้ั ตอนการดลุ สมการรดี อกซ์โดยวิธคี ร่งึ ปฏิกริ ิยาเพ่ิมเตมิ
ขนั้ ตอนการดุลสมการรดี อกซ์โดยวิธคี รึง่ ปฏกิ ริ ิยามีดงั นี้

1. ดลุ จานวนอะตอมของแตล่ ะธาตุและผลรวมประจุไฟฟ้าแต่ละครึง่ ปฏกิ ริ ิยา
- ดลุ จานวนอะตอมที่ไมใ่ ช่ O และ H

- ดุลจานวนอะตอม O โดยการเตมิ H2O
- ดุลจานวนอะตอม H โดยการเตมิ H+
- ดลุ จานวนแระจไุ ฟฟา้ โดยการเติม e-
2. ทาจานวน e- ในแต่ละคร่งึ ปฏกิ ิรยิ าใหเ้ ทา่ กัน
3. รวมสองคร่ึงปฏิกิริยาเข้าด้วยกัน และหักล้างจานวนอิเล็กตรอน โมเลกุล หรือไอออนที่
เหมอื นกันทัง้ สองด้านของสมการ สาหรับปฏิกริ ยิ าในภาวะเบส ใหเ้ ตมิ OH- จานวนเท่ากับ H+ทงั้ สอง
ด้านของสมการ รวม H+ กับ OH- เปน็ H2O และหักล้าง H2O ทปี่ รากฏทงั้ สองด้านของสมการ
7.4 ขนั้ ขยำยควำมรู้ (Elaboration)
1. นักเรียนดลุ สมการโดยใชว้ ธิ คี ร่งึ ปฏกิ ิริยาเพมิ่ เตมิ ดังนี้
1) Al(s) + Zn2+(aq) → Al3+(aq) + Zn(s)

160

2) Au(s) + HNO3(aq) + HCl(aq) → HAuCl4(aq) + NO2(g)
3) Zn(s) + MnO-4(aq) → Zn2+(aq) + MnO2(s) (ในภาวะเบส)
2. นักเรียนทาแบบฝกึ หดั 11.2 ในหนงั สอื เรียนหนา้ 106
7.5 ขนั้ ประเมิน (Evaluation)

1. นกั เรียนสรปุ ข้นั ตอนการดุลสมการรดี อกซ์โดยวิธคี ร่ึงปฏิกิริยาลงในสมุด
2. นักเรยี นทาแบบฝึกหดั

8. สอื่ /แหลง่ กำรเรยี นรู้
1. หนงั สอื เรยี นรายวชิ าเพิ่มเตมิ วิทยาศาสตร์ เคมี 4

9. กำรวัดผลและประเมนิ ผล วธิ ีกำรวัด/เครื่องมอื วัด เกณฑก์ ำรประเมนิ
จดุ ประสงค์
- การตอบคาถาม - ขอ้ คาถาม - ได้คะแนนรอ้ ยละ
1. ด้ำนควำมรู้ (K) - แบบฝกึ หดั 11.2 70 ขึ้นไป
1. นักเรยี นสามารถดุลสมการรี ในชัน้ เรียน
- แบบฝกึ หดั 11.2
ดอกซ์โดยวิธคี รงึ่ ปฏกิ ิรยิ าได้

2. ดำ้ นทกั ษะ/กระบวนกำรคดิ (P) - แบบฝึกหัด - แบบฝึกหดั 11.2 - ได้คะแนนรอ้ ยละ
1. นักเรียนสามารถคานวณการดลุ 11.2 70 ขน้ึ ไป

สมการโดยวิธีคร่งึ ปฏกิ ริ ยิ าได้

3. ด้ำนคณุ ลักษณะอนั พึงประสงค์ - แ บ บ ป ร ะ เ มิ น

(A) - การสังเกต คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ อั น พึ ง - ได้คะแนนในระดับ
1. นักเรยี นมคี วามรับผิดชอบตอ่ งาน ประสงค์ 3 (ด)ี ขนึ้ ไป

ท่ีได้รบั มอบหมาย

161

10. บนั ทึกหลังกำรสอน
ผลการเรยี นรู้
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ปญั หาและอุปสรรค
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแก้ไข
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ลงชอ่ื ……………………………………………….
(นางสาวชนดิ า แก่นท้าว)
ครผู ู้สอน

162

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของครูพ่ีเลีย้ ง
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงช่อื ……………………………………………….
(นางสพุ ิณยา วงษอ์ ุบล)
ครพู ีเ่ ลย้ี ง

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของหัวหน้ำกลุ่มสำระกำรเรียนรู้วทิ ยำศำสตร์
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงช่ือ……………………………………………….
(นางสิริลกั ษณ์ ทองสะอาด)

หัวหนา้ กลุม่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์
และเทคโนโลยี

ควำมคิดเหน็ / ข้อเสนอแนะของผู้อำนวยกำรสถำนศึกษำ
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชอ่ื ……………………………………………….
()
ผู้อานวยการสถานศกึ ษา

163

แผนกำรจัดกำรเรียนร้ทู ่ี 17 ภำคเรยี นท่ี 2/2564
ช้นั มธั ยมศึกษำปที ่ี 5
กลุม่ สำระกำรเรยี นรวู้ ิทยำศำสตร์และเทคโนโลยี
รำยวิชำเพม่ิ เติม เคมี 4 เวลำ 30 ชวั่ โมง
เวลำ 3 ชัว่ โมง
หน่วยกำรเรยี นร้ทู ี่ 1 เคมีไฟฟำ้
เรอื่ ง องคป์ ระกอบของเซลล์เคมไี ฟฟ้ำ
ครูผู้สอน นำงสำวชนิดำ แก่นทำ้ ว

1. สำระกำรเรยี นรแู้ ละผลกำรเรยี นรู้

สำระท่ี 5 สำระเคมี
เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนา

ความรไู้ ปใชป้ ระโยชน์
ผลกำรเรียนรู้

ระบอุ งคป์ ระกอบของเซลลเ์ คมีไฟฟา้ และเขียนสมการเคมขี องปฏิกริ ิยาท่ีแอโนดและ แคโทด
ปฏกิ ริ ยิ ารวม และแผนภาพเซลล์

2. สำระสำคัญ/ควำมคดิ รวบยอด
เซลล์เคมีไฟฟ้าประกอบด้วยแอโนด แคโทด และ สารละลายอิเล็กโทรไลต์ซึ่งอาจเช่ือมต่อกันด้วย

สะพานเกลือ โดยท่ีแอโนดเกดิ ปฏิกิริยาออกซิเดชนั และแคโทดเกิดปฏกิ ิริยารีดกั ชัน ทาใหอ้ ิเล็กตรอน เคลอื่ นท่ี
จากแอโนดไปแคโทด เซลลเ์ คมีไฟฟ้า สามารถเขียนแสดงได้ดว้ ยแผนภาพเซลล์

3. จุดประสงค์กำรเรยี นรู้
3.1 ด้ำนควำมรู้ (K)

1. นกั เรยี นสามารถระบอุ งคป์ ระกอบของเซลล์เคมีไฟฟา้ ได้
3.2 ดำ้ นทักษะ/กระบวนกำรคดิ (P)

1. นกั เรียนสามารถเขยี นสมการเคมขี องปฏิกริ ิยาทแี่ อโนดและแคโทดได้

3.3 ดำ้ นคุณลักษณะอนั พงึ ประสงค์ (A)
1. นักเรยี นมีความรบั ผดิ ชอบตอ่ งานทีไ่ ดร้ ับมอบหมาย

4. สำระกำรเรยี นรู้
เนื่องจากปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นปฏิกิริยาท่ีมีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสาร ดังนั้นปฏิกิริยารีดอกซ์จึง

สามารถนามาใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ โดยแยกให้คร่ึงปฏิกิริยาออกซิเดชันและคร่ึงปฏิกิริยารีดักชัน
เกิดข้ึนท่ีข้ัวไฟฟ้าในเซลล์เคมีไฟฟ้ำ (electrochemical cell) ทาให้การถ่ายโอนอิเล็กตรอนไม่ได้เกิดขึ้นโดย

ตรงทีผ่ ิวสมั ผสั ของคสู่ ารทท่ี าปฏิกริ ยิ ารดี อกซ์ จึงสามารถนาอุปกรณไ์ ฟฟ้า เช่น หลอดไฟฟ้า โวลตม์ ิเตอร์ มาต่อ
ระหวา่ งขัว้ ไฟฟ้าเพ่ือใช้ประโยชน์จากกระแสไฟฟา้ หรือวัดคา่ ความต่างศักยไ์ ด้ ซ่ึงปฏกิ ิริยารดี อกซท์ ี่เก่ยี วขอ้ งกับ
พลังงานไฟฟ้าเรยี กวา่ ปฏกิ ริ ิยำเคมี (electrochemical reaction)

164

5. สมรรถนะสำคัญของผเู้ รียน
1. ความสามารถในการส่อื สาร
2. ความสามารถในการคดิ
3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

6. คณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์
1. ใฝ่เรยี นรู้
2. มคี วามรบั ผิดชอบ

7. กำรจัดกจิ กรรมกำรเรยี นรู้
7.1 ขนั้ สรำ้ งควำมสนใจ (Engagement)
1. นักเรยี นตอบคาถาม เพื่อกระตมุ้ ความคดิ
1) กระแสไฟฟา้ เกิดขน้ึ ได้อยา่ งไร (แนวคาตอบ: เกดิ จากการเคลือ่ นท่ขี องอิเลก็ ตรอน)
2) นกั เรียนคิดว่าการถา่ ยโอนอเิ ล็กตรอนระหว่างสารในปฏิกริ ิยารดี อกซ์เก่ยี วขอ้ งกบั กระแสไฟฟา้
หรือไมอ่ ยา่ งไร
2. นักเรยี นสังเกตรปู ภาพที่ครเู ตรยี มมา ดงั นี้

3. นกั เรยี นตอบคาถามที่ได้จากรปู ภาพ
1) จากรูปภาพนักเรยี นเห็นอะไรบา้ ง
2) ทิศทางการเคลอื่ นทีข่ องอเิ ลก็ ตรอนเปน็ อยา่ งไร

7.2 ขนั้ สำรวจและค้นหำ (Exploration)
1. นักเรียนศกึ ษาองค์ประกอบของเซลลเ์ คมไี ฟฟา้
ปฏิกิริยารีดอกซ์ระหว่างโลหะสังกะสี (Zn) กับสารละลายคอปเปอร(์ II)ไอออน (Cu2+) สามารถทาให้

เป็นเซลล์เคมีไฟฟา้ ได้ โดยการแยกครงึ่ ปฏิกิริยาออกซิเดชันของโลหะสังกะสีกับครึ่งปฏิกริ ิยารีดักชันของคอป
เปอร(์ II)ไอออนให้เกิดขนึ้ ทตี่ ่างข้ัวไฟฟ้ากนั ใน 2 ครงึ่ เซลล์ ดงั รูป

165

จากรูป แต่ละครึง่ เซลล์ประกอบดว้ ยขว้ั ไฟฟ้าและอเิ ลก็ โทรไลต์ ในทนี่ ี้โลหะสงั กะสี (Zn) ทาหน้าทเ่ี ป็น
ขั้วไฟฟ้าของครึ่งเซลล์ที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน เรียกว่า แอโนด (anode) โดยมีสารละลายซิงค์ซัลเฟต
(ZnSO4) เปน็ อิเล็กโทรไลต์ สว่ นโลหะทองแดง (Cu) ทาหนา้ ที่เปน็ ขวั้ ไฟฟ้าของครง่ึ เซลล์ท่ีเกิดปฏกิ ริ ิยารีดักชัน
เรยี กว่า แคโทด (Cathode) โดยมสี ารละลายคอปเปอรซ์ ลั เฟต (CuSO4) เป็นอิเล็กโทรไลต์

ในขณะท่ีปฏิกิริยารีดอกซ์ของ Zn และ Cu2+ดาเนินไป ความเข้มข้นของ Zn2+ ในครึ่งเซลล์ท่ี
เกิดปฏกิ ริ ิยาออกซิเดชนั จะเพิม่ ข้นึ ส่วนความเขม้ ขน้ ของ Cu2+ ในคร่งึ เซลลท์ เ่ี กดิ ปฏิกิริยารีดักชันจะลดลง ทา
ให้ปริมาณไอออนบวกและไอออนลบในแต่ละคร่ึงเซลล์ไม่สมดุลกัน ส่งผลให้ความสามารถในการเกดิ ปฏกิ ิริยา
ในแตล่ ะครึง่ เซลล์ลดลงอย่างรวดเร็ว จึงมกี ารใชว้ ัสดทุ ่ีมีอิเลก็ โทรไลต์เขม้ ขน้ เชือ่ มต่อระหว่างคร่งึ เซลล์เรียกว่า
สะพำนเกลือ (salt bridge) หรือใช้เย่ือ (membrane) ที่ยอมให้ไอออนแพร่ผ่านได้ ค่ันระหว่างอิเล็กโทรไลต์
ซ่ึงการเคล่ือนที่ของไอออนจากสะพานเกลือหรอื ผ่านเยื่อคั่น สามารถช่วยรักษาสมดุลระหว่างไอออนบวกกบั
ไอออนลบในแตล่ ะคร่ึงเซลลไ์ ด้

ดังนัน้ องคป์ ระกอบสาคัญของเซลล์เคมีไฟฟา้ คอื ขวั ไฟฟ้าท่ีเปน็ แอโนดและแคโทด อเิ ลก็ โทรไลต์และ
อาจเช่ือมต่อกันด้วยสะพานเกลือหรือเยื่อค่ัน โดยท่ีแอโนดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน และแคโทดเกิดปฏิกิริยา
รีดักชัน ซึ่งเมอ่ื ทาใหค้ รบวงจร อเิ ลก็ ตรอนจะเคล่ือนทจ่ี ากแอโนดไปยังแคโทด

2. นกั เรียนทาแบบตรวจสอบความเข้าใจในหนังสอื เรยี น หนา้ 109 โดยมคี าถามดังนี้
จากเซลลเ์ คมไี ฟฟา้ ในรปู จงตอบคาถามตอ่ ไปนี้
1) โลหะใดทาหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าที่ไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี และโลหะใดทาหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าที่
เกิดปฏกิ ริ ยิ าเคมดี ้วย
2) ไอออนใดเป็นอเิ ล็กโทรไลต์ทไ่ี ม่เกิดปฏิกริ ยิ าเคมี และไอออนในเปน็ อิเล็กโทรไลต์ที่เกดิ ปฏิกิริยา
เคมดี ว้ ย
3) เม่อื เวลาผ่านไปขั้วโลหะใดกรอ่ น และข้ัวโลหะใดหนาขนึ้
4) เขยี นสมการรีดอกซท์ เ่ี กิดข้นึ
5) เม่ือตอ่ เซลลเ์ คมไี ฟฟา้ ครบวงจร โดยใชส้ ะพานเกลือทม่ี สี ารละลายโพแทสเซยี มไนเทรต (KNO3)
เข้มข้น จงระบุวา่ ไอออนแต่ละชนดิ ในสะพานเกลือมที ิศทางการเคลื่อนท่ีอย่างไร เพราะเหตุใด
พร้อมวาดรปู ประกอบ
6) เม่อื ต่อเซลล์เคมไี ฟฟา้ ครบวงจร ไอออนใดจะทาหน้าท่รี ักษาสมดลุ ของประจุไฟฟา้ ในสารละลาย
และมีทศิ ทางการเคลอื่ นท่ีผา่ นเยอื่ คัน่ เซลลอ์ ยา่ งไร พร้อมวาดรูปประกอบ
7) เพราะเหตใุ ดเม่อื ต่อเซลล์เคมไี ฟฟา้ ครบวงจรเปน็ เวลานานกระแสไฟฟา้ จงึ ลดลง

7.3 ขั้นอธบิ ำยและลงข้อสรปุ (Explanation)
1. นกั เรียนศกึ ษาเพม่ิ เติมเกี่ยวกบั ประเภทของเซลล์

166

เซลล์เคมีไฟฟ้าที่ให้พลังงานไฟฟ้าเรียกว่า เซลล์กัลวำนิก (galvanic cell) หรือเซลล์โวลทาอิก
(voltaic cell) โดยมีแอโนดเป็นข้ัวลบ แคโทดเป็นข้ัวบวก และอิเล็กตรอนเคลื่อนท่ีผ่านวงจรภายนอกเซลล์
จากแอโนดไปยังแคโทด ปฏิกิรยิ าเคมใี นเซลล์กลั วานิกเปน็ ปฏิกิรยิ าท่เี กิดข้ึนได้เอง (spontaneous reaction)

นอกจากเซลล์กัลวานิกแล้วยังมีเซลล์เคมีไฟฟ้าอีกประเภทหน่ึงเรียกว่า เซลล์อิเล็กโทรไลติก
(electrolytic cell) ซึ่งเป็นเซลล์ท่ีต้องให้กระแสไฟฟ้าหรือให้พลังงานไฟฟ้าเพ่ือทาให้เกิดปฏิกิริยาเคมี
เนือ่ งจากเปน็ ปฏกิ ิริยาท่ีไม่สามารถเกิดข้นึ เองได้ (non spontaneous reaction) และปฏิกริ ยิ ารดี อกท่ีเกิดข้ึน
ในเซลล์อิเลก็ โทรไลตกิ จะเปน็ ปฏิกริ ิยาย้อนกลับของปฏิกิรยิ าท่ีเกดิ ขน้ึ ในเซลล์กัลวานกิ

2. นักเรยี นทาแบบตรวจสอบความเขา้ ใจในหนงั สอื เรยี น หน้า 111
จากรูปภาพ จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ี
1) เปรียบเทียบความเหมอื นและความแตกตา่ งระหวา่ งเซลล์กลั วานกิ และเซล์อเิ ลก็ โทรไลตกิ
2) จากรูป หากสลับให้ขั้วบวกของแหล่งกาเนิดไฟฟ้าต่อเข้ากับโลหะสังกะสี และขั้วลบต่อเข้ากับ

โลหะทองแดง จะมีปฏิกิริยาเกิดขน้ึ ที่ขัว้ โลหะทงั้ สองหรือไม่ อย่างไร
7.4 ข้นั ขยำยควำมรู้ (Elaboration)
1. นักเรียนทาแบบฝึกหัด 11.3 ในหนังสือเรยี นหนา้ 112 โดยมีคาถามดังน้ี
1) เพราะเหตุใดจึงไม่ทาเซลล์กัลวานิกโดยการจุ่มข้ัวโลหะทองแดง (Cu) และสังกะสี (Zn) ลงใน

สารละลายผสมของคอปเปอร์(II)ซัลเฟต (CuSO4) และซงิ ค์ซลั เฟต (ZnSO4) ในภาชนะเดียวกนั
(แนวคาตอบ: เนือ่ งจาก Cu2+ เปน็ ตวั ออกซไิ ดส์ท่ดี กี ว่า Zn2+ ดังน้ันถ้าใช้สารละลายคอปเปอร์(II)

ซลั เฟต (CuSO4) และซงิ ค์ซลั เฟต (ZnSO4) ในภาชนะเดยี วกันจะทาให้ Cu2+ รับอิเลก็ ตรอนโดยตรงจากโลหะ
สังกะสี (Zn) เกดิ เป็นโลหะทองแดง (Cu) เคลือบบนผิวของโลหะสังกะสจี นทาให้ไมส่ ามารถเกิดปฏกิ ิรยิ าต่อได้)

2) ระบุว่าคร่ึงเซลล์ใดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ครึ่งเซลล์ใดเกิดปฏิกิริยารีดักชัน พร้อมท้ังเขียน
สมการแสดงปฏกิ ิริยา และปฏกิ ริ ยิ ารวมของเซลล์จากเซลล์เคมไี ฟฟา้ ท่ีกาหนดใหต้ อ่ ไปน้ี

2.1)

แนวคาตอบ : ครึง่ เซลลท์ มี่ โี ลหะเหล็ก (Fe) เป็นข้ัวไฟฟา้ เกดิ ปฏกิ ิริยาออกซิเดชนั ดงั สมการ
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e-

คร่ึงเซลลท์ ม่ี ีโลหะเงนิ (Ag) เปน็ ขวั้ ไฟฟ้า เปน็ ปฏกิ ิริยารีดกั ชนั ดังสมการ
Ag+(aq) + e- → Ag(s)

ปฏกิ ิริยารวมของเซลล์ เขียนแสดงได้ดงั น้ี
Fe(s) + 2Ag+(aq) → Fe2+(aq) + 2Ag(s)

167
2.2)

แนวคาตอบ : ครงึ่ เซลลท์ ม่ี โี ลหะทองแดง (Cu) เป็นขั้วไฟฟ้า เกิดปฏกิ ริ ิยาออกซเิ ดชนั ดงั สมการ
Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e-

คร่ึงเซลลท์ ่มี ีโลหะแคดเมียม (Cd) เปน็ ขั้วไฟฟ้า เป็นปฏิกริ ิยารดี ักชันดงั สมการ
Cd2+(aq) + 2e- → Cd(s)

ปฏกิ ริ ยิ ารวมของเซลล์ เขยี นแสดงได้ดังนี้
Cu(s) + Cd2+(aq) → Cu2+(aq) + Cd(s)

7.5 ขั้นประเมนิ (Evaluation)
1. นกั เรยี นทาแบบตรวจสอบความเขา้ ใจ

2. นักเรียนทาแบบฝกึ หดั 11.3

8. สือ่ /แหล่งกำรเรียนรู้
1. หนังสอื เรียนรายวชิ าเพ่มิ เติมวทิ ยาศาสตร์ เคมี 4
2. สไลด์การสอน เรื่อง องค์ประกอบของแผนภาพเซลล์

9. กำรวัดผลและประเมนิ ผล

จดุ ประสงค์ วธิ กี ำรวัด/เครอื่ งมือวัด เกณฑ์กำรประเมนิ

1. ดำ้ นควำมรู้ (K) - การตอบคาถาม - ข้อคาถาม - ได้คะแนนร้อยละ
ในช้ันเรยี น 70 ข้ึนไป
1. นั ก เ รี ย น ส า มา ร ถร ะ บุอง ค์ - แบบฝกึ หดั 11.3 - แบบฝึกหัด 11.3
ประกอบของเซลลเ์ คมีไฟฟ้าได้ - แบบตรวจสอบ - แบบตรวจสอบ
ความเขา้ ใจ ความเข้าใจ

2. ดำ้ นทักษะ/กระบวนกำรคดิ (P) - แบบฝกึ หัด 11.3 - แบบฝกึ หัด 11.3 - ไดค้ ะแนนร้อยละ
70 ขึ้นไป
1. นักเรียนสามารถเขียนสมการเคมี - แบบตรวจสอบ - แบบตรวจสอบ
ของปฏิกริ ยิ าที่แอโนดและแคโทดได้ ความเข้าใจ ความเข้าใจ

3. ดำ้ นคุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ - แ บ บ ป ร ะ เ มิ น
คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ อั น พึ ง
(A) - การสงั เกต ประสงค์ - ไดค้ ะแนนในระดับ
1. นักเรยี นมีความรบั ผิดชอบตอ่ งาน 3 (ดี) ข้ึนไป

ที่ไดร้ ับมอบหมาย

168

10. บนั ทกึ หลงั กำรสอน
ผลการเรียนรู้
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ปญั หาและอปุ สรรค
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ข้อเสนอแนะ/แนวทางแก้ไข
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ลงช่ือ……………………………………………….
(นางสาวชนดิ า แก่นทา้ ว)
ครูผู้สอน

169

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของครูพ่ีเลีย้ ง
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงช่อื ……………………………………………….
(นางสพุ ิณยา วงษอ์ ุบล)
ครพู ีเ่ ลย้ี ง

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของหัวหน้ำกลุ่มสำระกำรเรียนรู้วทิ ยำศำสตร์
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงช่ือ……………………………………………….
(นางสิริลกั ษณ์ ทองสะอาด)

หัวหนา้ กลุม่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์
และเทคโนโลยี

ควำมคิดเหน็ / ข้อเสนอแนะของผู้อำนวยกำรสถำนศึกษำ
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชอ่ื ……………………………………………….
()
ผู้อานวยการสถานศกึ ษา

170

แผนกำรจัดกำรเรียนรูท้ ่ี 18 ภำคเรยี นท่ี 2/2564
ช้นั มัธยมศึกษำปที ่ี 5
กลมุ่ สำระกำรเรียนรวู้ ิทยำศำสตร์และเทคโนโลยี
รำยวิชำเพ่มิ เตมิ เคมี 4 เวลำ 30 ชวั่ โมง
เวลำ 2 ช่วั โมง
หนว่ ยกำรเรยี นรู้ท่ี 1 เคมีไฟฟ้ำ
เรือ่ ง แผนภำพเซลล์
ครูผสู้ อน นำงสำวชนดิ ำ แกน่ ทำ้ ว

1. สำระกำรเรยี นรแู้ ละผลกำรเรยี นรู้

สำระที่ 5 สำระเคมี
เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนา

ความรูไ้ ปใชป้ ระโยชน์
ผลกำรเรียนรู้

ระบุองคป์ ระกอบของเซลลเ์ คมไี ฟฟา้ และเขียนสมการเคมขี องปฏิกริ ยิ าท่แี อโนดและ แคโทด
ปฏิกิริยารวม และแผนภาพเซลล์

2. สำระสำคญั /ควำมคิดรวบยอด
เซลล์เคมีไฟฟ้าประกอบด้วยแอโนด แคโทด และ สารละลายอิเล็กโทรไลต์ซ่ึงอาจเช่ือมต่อกันด้วย

สะพานเกลือ โดยท่ีแอโนดเกดิ ปฏิกิรยิ าออกซิเดชัน และแคโทดเกดิ ปฏกิ ิรยิ ารดี ักชนั ทาใหอ้ ิเล็กตรอน เคลอื่ นท่ี
จากแอโนดไปแคโทด เซลลเ์ คมไี ฟฟา้ สามารถเขียนแสดงได้ด้วยแผนภาพเซลล์

3. จุดประสงค์กำรเรยี นรู้
3.1 ดำ้ นควำมรู้ (K)

1. นักเรียนสามารถเขยี นปฏิกริ ยิ ารวม และแผนภาพเซลลไ์ ด้
3.2 ด้ำนทกั ษะ/กระบวนกำรคดิ (P)

1. นกั เรยี นสามารถเขยี นสมการเคมีของปฏิกริ ิยาที่แอโนดและแคโทดได้

3.3 ด้ำนคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ (A)
1. นกั เรียนมคี วามรับผดิ ชอบต่องานท่ไี ดร้ บั มอบหมาย

4. สำระกำรเรยี นรู้
เน่ืองจากปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นปฏิกิริยาท่ีมีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสาร ดังนั้นปฏิกิริยารีดอกซ์จึง

สามารถนามาใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ โดยแยกให้ครึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันและคร่ึงปฏิกิริยารีดักชัน
เกิดขึ้นท่ีข้ัวไฟฟ้าในเซลล์เคมีไฟฟ้ำ (electrochemical cell) ทาให้การถ่ายโอนอิเล็กตรอนไม่ได้เกิดขึ้นโดย

ตรงทผี่ วิ สมั ผัสของค่สู ารท่ที าปฏิกิรยิ ารดี อกซ์ จึงสามารถนาอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น หลอดไฟฟ้า โวลต์มิเตอร์ มาต่อ
ระหว่างขวั้ ไฟฟา้ เพ่ือใช้ประโยชนจ์ ากกระแสไฟฟา้ หรอื วดั ค่าความตา่ งศักยไ์ ด้ ซึ่งปฏิกิริยารดี อกซ์ทเ่ี กีย่ วข้องกับ
พลังงานไฟฟา้ เรียกวา่ ปฏกิ ิริยำเคมี (electrochemical reaction)

171

5. สมรรถนะสำคญั ของผู้เรยี น
1. ความสามารถในการส่อื สาร
2. ความสามารถในการคิด
3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

6. คุณลักษณะอนั พงึ ประสงค์
1. ใฝเ่ รยี นรู้
2. มีความรบั ผดิ ชอบ

7. กำรจัดกิจกรรมกำรเรียนรู้
7.1 ขนั้ สร้ำงควำมสนใจ (Engagement)
1. นกั เรยี นทบทวนความรเู้ ก่ียวกับองค์ประกอบของแผนภาพเซลล์ ดังรูป

2. นกั เรยี นตอบคาถามเกย่ี วกบั รปู ภาพ
1) เขียนครึ่งปฏิกิรยิ าออกซิเดชัน
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
2) เขยี นคร่งึ ปฏกิ ิรยิ ารดี ักชนั
Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)

7.2 ขน้ั สำรวจและค้นหำ (Exploration)
1. นักเรยี นศึกษาแผนภาพเซลล์ ในหนังสอื เรียนเคมี 4 หนา้ 113

องค์ประกอบและหน้าท่ีของสารที่เก่ียวข้องในปฏิกิริยาเคมีของเซลล์เคมีไฟฟ้า สามารถแสดงได้
ด้วยแผนภาพเซลล์ (cell notation) ซึ่งเขียนคร่ึงเซลล์ท่ีเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือคร่ึงเซลล์ออกซิเดชนั ไว้
ทางด้านซ้าย และคร่ึงเซลล์ที่เกิดปฏิกิริยารีดักชันหรือคร่ึงเซลล์รีดักชันไว้ทางด้านขวา โดยมีเส้นคู่ขนาน (II)

แสดงการแยกกันระหว่างอิเล็กโทรไลต์ของแต่ละครึ่งเซลล์ ในแต่ละครึ่งเซลล์ใช้เส้นเดียว (I) ค่ันระหวา่ งสารท่ี
ไม่ผสมเป็นเนือ้ เดียวกัน เช่น

172

เซลลก์ ลั ปว์ านกิ ในรูป 11.1 เขยี นแสดงแผนภาพเซลลไ์ ด้ดงั น้ี
Zn(s) I Zn2+(aq) II Cu2+(aq) I Cu(s)

ปฏิกิรยิ าออกซิเดชัน ปฏิกิริยารีดักชนั

สะพานเกลือหรือเย่ือ
แผนภาพครง่ึ เซลล์ที่เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชนั : Zn(s) I Zn2+(aq)
แผนภาพครึ่งเซลลท์ ี่เกิดปฏิกริ ยิ ารีดักชนั : Cu2+(aq) I Cu(s)
เซลลก์ ลั ป์วานกิ ในรูป 11.2 เขยี นแสดงแผนภาพเซลล์ไดด้ ังนี้

Cu(s) I Cu2+(aq) II Zn2+(aq) I Zn(s)
ปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชนั ปฏิกริ ยิ ารีดกั ชัน

สะพานเกลอื หรอื เยอื่
แผนภาพครงึ่ เซลล์ท่ีเกิดปฏิกิรยิ าออกซิเดชนั : Cu(s) I Cu2+(aq)
แผนภาพคร่งึ เซลล์ท่ีเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ารดี ักชัน : Zn2+(aq) I Zn(s)
2. นักเรียนศึกษาในกรณีท่ีสารผสมเปน็ เน้อื เดียวกัน
1) ในกรณสี ารในคร่งึ เซลลผ์ สมเปน็ เนือ้ เดยี วกัน จะคั่นด้วยเครื่องหมายจลุ ภาค (,) เช่น
Pt(s) I Fe2+(aq), Fe3+(aq) II Sn4+(aq), Sn2+(aq) I Pt(s) เป็นแผนภาพเซลล์ที่มีโลหะแพลทินัม
เป็นข้วั ไฟฟ้า ซึ่งไมท่ าปฏกิ ริ ยิ ารีดอกซโ์ ดยมปี ฏิกิริยาออกซิเดชนั และปฏิกริ ยิ ารดี ักชันของเซลลเ์ ปน็ ดังนี้
ปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชัน Fe2+(aq) → Fe3+(aq) + e-
ปฏิกริ ิยารีดกั ชนั Sn4+(aq) + 2e- → Sn2+(aq)
7.3 ขน้ั อธิบำยและลงขอ้ สรุป (Explanation)
1. นกั เรียนสรปุ การเขยี นแผนภาพเซลล์
กรณที ี่ 1 สารไม่ผสมเปน็ เนอื้ เดยี วกนั

เขียนครึง่ เซลลอ์ อกซิเดชนั ไว้ทางด้านซา้ ย และครึ่งเซลลร์ ีดักชนั ไว้ทางดา้ นขวา โดยมีเส้น
คู่ขนาน (II) แสดงการแยกกันระหว่างอิเล็กโทรไลต์ของแต่ละครึ่งเซลล์ ในแต่ละครึ่งเซลล์ใช้เส้น
เดียว (I) คัน่ ระหว่างสารทไี่ ม่ผสมเปน็ เนอื้ เดียวกัน
กรณีที่ 2 สารในครึง่ เซลลผ์ สมเปน็ เนอ้ื เดยี วกนั

จะค่ันด้วยเครื่องหมายจุลภาค (,) ส่วนใหญ่จะใช้โลหะแพลทินัมเป็นขั้วไฟฟ้า ซ่ึงไม่ทา
ปฏิกิริยารีดอกซ์ แผนภาพเซลล์ที่สมบูรณ์ควรระบุความเข้มข้นของสารละลาย และความดันของ
แกส๊ ดว้ ย
2. นักเรยี นศกึ ษาตัวอยา่ งการเขียนแผนภาพเซลลใ์ นหนังสือเรยี นหนา้ 114 ตัวอยา่ งที่ 9 – 11 ดังน้ี
ตัวอย่ำงท่ี 9 เขียนแผนภาพเซลล์กลั วานกิ จากปฏิกริ ยิ าทกี่ าหนดใหต้ ่อไปนี้

ปฏกิ ิริยาออกซิเดชัน (แอโนด) Sn(s) → Sn2+(aq) + 2e-
ปฏิกิริยารดี กั ชัน (แคโทด) Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)
วิธที า
แผนภาพคร่งึ เซลลท์ ่เี กดิ ปฏิกิรยิ าออกซิเดชนั : Sn(s) I Sn2+(aq)
แผนภาพคร่งึ เซลล์ท่ีเกิดปฏิกิรยิ ารีดกั ชนั : Cu2+(aq) I Cu(s)

173

ดงั นั้น เขยี นแผนภาพรวมไดเ้ ปน็ Sn(s) I Sn2+(aq) II Cu2+(aq) I Cu(s)

ตวั อย่ำงที่ 10 เขียนแผนภาพเซลลก์ ลั วานิกจากปฏกิ ิริยาท่กี าหนดใหต้ อ่ ไปน้ี
Mg(s) + 2Fe3+(aq) → Mg2+(aq) + 2Fe2+(aq)

วิธีทาแผนภาพครง่ึ เซลล์ที่เกิดปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชัน : Mg(s) I Mg2+(aq)

แผนภาพครงึ่ เซลลท์ ่ีเกดิ ปฏกิ ิริยารีดักชัน : Fe3+(aq) I Fe2+(aq)
ดังนน้ั เขียนแผนภาพรวมไดเ้ ป็น Mg(s) I Mg2+(aq) II Fe3+(aq) I Fe2+(aq)

ตัวอยำ่ งที่ 11 เขยี นสมการแสดงปฏิกิริยาทแ่ี อโนด แคโทด และปฏกิ ริ ิยารวมของเซลล์ จาก

แผนภาพเซลล์ทก่ี าหนดให้ตอ่ ไปนี้
Zn(s) I Zn2+(aq, 1 M) II H+ (aq, 1 M) I H2(g, 1 atm) I Pt(s)
วิธีทา
ปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชนั (แอโนด) Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
2H+ (aq) + 2e- → H2(g)
ปฏกิ ริ ยิ ารีดักชัน (แคโทด)
ปฏิกริ ยิ ารวม Zn(s) + 2H+ (aq) → Zn2+(aq) + H2(g)

7.4 ขัน้ ขยำยควำมรู้ (Elaboration)

1. นักเรียนทาแบบฝึกหดั 11.4 โดยมคี าถามดงั นี้

1) จากแผนภาพเซลลก์ ัลวานิกท่กี าหนดให้ จงเขยี นสมการเคมีของปฏิกิริยาที่แอโนด แคโทด และ

ปฏิกริ ยิ ารวมของเซลล์
1.1 Fe(s) I Fe2+(aq) II Cl-(aq) I Cl2(g) I Pt(s)
ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั (แอโนด) Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e-
Cl2(g) + 2e- → 2Cl-(aq)
ปฏกิ ิรยิ ารีดกั ชัน (แคโทด)
ปฏิกิรยิ ารวม Fe(s) + Cl2(g) → Fe2+(aq) + 2Cl-(aq)

1.2 Pt(s) I Sn2+(aq), Sn4+(aq) II Cr3+(aq), Cr2+(aq) I Pt(s)
ปฏกิ ริ ิยาออกซเิ ดชัน (แอโนด) Sn2+(aq) → Sn4+(aq) + 2e-
ปฏิกิรยิ ารีดกั ชัน (แคโทด) Cr3+(aq) + e- → Cr2+(aq)
ปฏิกิริยารวม Sn2+(aq) + Cr3+(aq) → Sn4+(aq) + Cr2+(aq)

2) เขยี นแผนภาพเซลล์จากปฏิกริ ิยาที่กาหนดให้ตอ่ ไปนี้
2.1) 2Cr(s) + 3Fe2+(aq) → 2Cr3+(aq) + 3Fe(s)
แผนภาพครง่ึ เซลลท์ ีเ่ กิดปฏิกริ ิยาออกซเิ ดชนั : Cr(s) I Cr3+(aq)
แผนภาพครง่ึ เซลล์ทเี่ กิดปฏกิ ริ ยิ ารดี ักชนั : Fe2+(aq) I Fe(s)
ดงั น้นั เขยี นแผนภาพเซลลไ์ ดเ้ ป็น : Cr(s) I Cr3+(aq) II Fe2+(aq) I Fe(s)
2.2) H2(g) + 2Ag+(aq) → 2H+(aq) + 2Ag(s)
แผนภาพคร่ึงเซลล์ที่เกดิ ปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชัน : Pt(s) I H2(g) I H+(aq)
แผนภาพคร่งึ เซลล์ทเ่ี กิดปฏิกิริยารีดกั ชนั : Ag+(aq) I Ag(s)
ดังน้นั เขียนแผนภาพเซลล์ได้เป็น : Pt(s) I H2(g) I H+(aq) II Ag+(aq) I Ag(s)

174

7.5 ขน้ั ประเมิน (Evaluation)
1. นักเรยี นทาแบบฝึกหัด 11.4

8. สือ่ /แหลง่ กำรเรยี นรู้
1. หนงั สือเรียนรายวชิ าเพมิ่ เติมวทิ ยาศาสตร์ เคมี 4
2. สไลด์การสอน เรือ่ ง แผนภาพเซลล์

9. กำรวัดผลและประเมินผล วธิ ีกำรวดั /เคร่ืองมอื วดั เกณฑก์ ำรประเมนิ
จดุ ประสงค์
- การตอบคาถาม - ไดค้ ะแนนรอ้ ยละ
1. ดำ้ นควำมรู้ (K) 70 ขึ้นไป
1. นกั เรยี นสามารถเขยี นปฏกิ ิรยิ า ในช้ันเรียน - ข้อคาถาม

รวม และแผนภาพเซลล์ได้ - แบบฝกึ หัด 11.4 - แบบฝึกหดั 11.4

2. ดำ้ นทกั ษะ/กระบวนกำรคดิ (P) - ไดค้ ะแนนรอ้ ยละ
70 ข้ึนไป
1. นักเรียนสามารถเขียนสมการเคมี - แบบฝกึ หดั 11.4 - แบบฝกึ หดั 11.4
ของปฏกิ ิรยิ าท่แี อโนดและแคโทดได้

3. ดำ้ นคุณลักษณะอนั พงึ ประสงค์ - แ บ บ ป ร ะ เ มิ น
คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ อั น พึ ง
(A) - การสงั เกต ประสงค์ - ไดค้ ะแนนในระดับ
1. นักเรียนมคี วามรบั ผดิ ชอบตอ่ งาน 3 (ด)ี ข้ึนไป

ทีไ่ ด้รับมอบหมาย

175

10. บนั ทกึ หลังกำรสอน
ผลการเรยี นรู้
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ปญั หาและอุปสรรค
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ข้อเสนอแนะ/แนวทางแกไ้ ข
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ลงช่ือ……………………………………………….
(นางสาวชนดิ า แก่นท้าว)
ครูผสู้ อน

176

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของครพู ่ีเลีย้ ง
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชือ่ ……………………………………………….
(นางสพุ ิณยา วงษ์อุบล)
ครูพีเ่ ลย้ี ง

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของหัวหน้ำกลมุ่ สำระกำรเรยี นรูว้ ทิ ยำศำสตร์
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชอ่ื ……………………………………………….
(นางสิรลิ กั ษณ์ ทองสะอาด)

หวั หนา้ กลุม่ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์
และเทคโนโลยี

ควำมคิดเหน็ / ข้อเสนอแนะของผ้อู ำนวยกำรสถำนศกึ ษำ
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชือ่ ……………………………………………….
()
ผู้อานวยการสถานศกึ ษา

177

แผนกำรจดั กำรเรยี นรูท้ ี่ 19 ภำคเรียนที่ 2/2564
ชัน้ มัธยมศึกษำปีที่ 5
กลุ่มสำระกำรเรียนร้วู ิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี
รำยวชิ ำเพมิ่ เตมิ เคมี 4 เวลำ 30 ชั่วโมง
เวลำ 3 ชวั่ โมง
หนว่ ยกำรเรียนร้ทู ี่ 1 เคมไี ฟฟ้ำ
เร่ือง ศักย์ไฟฟำ้ ของเซลล์
ครูผู้สอน นำงสำวชนดิ ำ แกน่ ทำ้ ว

1. สำระกำรเรยี นร้แู ละผลกำรเรยี นรู้

สำระท่ี 5 สำระเคมี
เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนา

ความรไู้ ปใช้ประโยชน์
ผลกำรเรียนรู้

1. ระบุองค์ประกอบของเซลล์เคมีไฟฟ้า และ เขียนสมการเคมีของปฏิกิริยาท่ีแอโนดและ แคโทด
ปฏิกริ ิยารวม และแผนภาพเซลล์

2. คานวณค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์ และระบุประเภทของเซลล์เคมีไฟฟ้า ข้ัวไฟฟ้า และ

ปฏกิ ิรยิ าเคมที ี่เกิดข้นึ

2. สำระสำคญั /ควำมคดิ รวบยอด
เซลล์เคมีไฟฟ้าประกอบด้วยแอโนด แคโทด และสารละลายอิเล็กโทรไลต์ซ่ึงอาจเช่ือมต่อกันด้วย

สะพานเกลือ โดยที่แอโนดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและแคโทดเกิดปฏิกิรยิ ารดี ักชัน ทาให้อิเล็กตรอนเคลื่อนท่ี
จากแอโนดไปแคโทด เซลล์เคมไี ฟฟา้ สามารถเขียนแสดงไดด้ ว้ ยแผนภาพเซลล์

ค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์คานวณได้จากค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของคร่ึงเซลล์ถ้าค่าศักย์ไฟฟ้า
ของเซลล์เป็นบวก แสดงว่าปฏกิ ริ ิยารดี อกซ์เกิดขนึ้ ไดเ้ อง ซ่งึ ทาใหเ้ กิดกระแสไฟฟ้าเรียกเซลล์ชนดิ น้วี า่ เซลลก์ ัล
วานิก แต่ถ้าค่าศักย์ไฟฟ้าของเซลล์เป็นลบ แสดงว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ไม่สามารถเกิดได้เอง ต้องมีการให้
กระแสไฟฟา้ จึงจะเกิดปฏกิ ิรยิ าได้เซลลช์ นิดนเี้ รียกว่าเซลลอ์ ิเล็กโทรลิตกิ

3. จดุ ประสงค์กำรเรียนรู้
3.1 ดำ้ นควำมรู้ (K)
1. นักเรยี นสามารถระบุขวั้ ไฟฟา้ และเขยี นปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั ปฏิกิริยารดี กั ชนั และปฏกิ ิริยารีดอกซ์
ได้
2. นักเรียนสามารถเปรียบเทยี บความสามารถในการเปน็ ตวั ออกซิไดสแ์ ละตวั รดี วิ ซ์ได้
3.2 ดำ้ นทกั ษะ/กระบวนกำรคิด (P)
1. นกั เรยี นสามารถทดลองหาศักยไ์ ฟฟา้ ของเซลล์ได้
2. นักเรยี นสามารถคานวณค่าศกั ย์ไฟฟา้ มาตรฐานของเซลล์
3.3 ดำ้ นคณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์ (A)
1. นักเรียนสามารถทางานรว่ มกับผู้อนื่ ได้ และรบั ผดิ ชอบต่องานทีไ่ ด้รบั มอบหมาย

178

4. สำระกำรเรียนรู้
เนือ่ งจากกระแสไฟฟา้ เคลื่อนท่ีจากข้วั บวกซง่ึ มศี กั ย์ไฟฟ้าสงู กวา่ ไปยังข้ัวลบซงึ่ มีศกั ย์ไฟฟา้ ต่ากวา่ สว่ น

อิเล็กตรอนจะเคลื่อนท่ีในทิศทางตรงกันข้ามกับกระแสไฟฟ้าเสมอ ดังน้ันในเซลล์กัลป์วานิกของ Zn(s)
│Zn2+(aq) ││ Cu2+(aq) │ Cu(s) ซึ่งมีอิเล็กตรอนเคลื่อนท่ีจากขั้วลบหาสังกะสี (Zn) ไปยังข้ัวโลหะทองแดง
(Cu) แสดงว่าขั้วโลหะสังกะสีมีศักย์ไฟฟ้าต่ากว่าขั้วโลหะทองแดง ผลต่างระหว่างศักย์ไฟฟ้าของขั้วไฟฟ้าหรือ
ความต่างศกั ย์ระหว่างขวั้ ไฟฟ้าท้งั สองเรียกว่า ศักย์ไฟฟ้ำของเซลล์ (cell potential, Ecell) มีหนว่ ยเป็นโวลต์
(Volt หรือ V) สามารถวดั ไดโ้ ดยใช้โวลตม์ เิ ตอร์

5. สมรรถนะสำคัญของผ้เู รยี น
1. ความสามารถในการส่อื สาร
2. ความสามารถในการคดิ
3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

6. คณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์
1. ใฝเ่ รียนรู้
2. มคี วามรบั ผดิ ชอบ

7. กำรจัดกิจกรรมกำรเรยี นรู้
7.1 ข้ันสร้ำงควำมสนใจ (Engagement)
1.นักเรยี นทบทวนเก่ยี วกบั แผนภาพเซลล์ โดยใช้คาถามดงั น้ี

1) จากรูปภาพ โลหะใดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน และมีสารใดเป็นสารอิเล็กโทรไลต์ (แนวคาตอบ:

โลหะสงั กะสี (Zn) ทาหนา้ ท่ีเป็นขวั้ ไฟฟ้าของคร่ึงเซลล์ทีเ่ กิดปฏิกิรยิ าออกซิเดชนั เรียกวา่ แอโนด

(Anode) โดยมสี ารละลายซิงคซ์ ัลเฟต (ZnSO4) เปน็ อิเล็กโทรไลต์)
2) จากรูปภาพ โลหะใดเกิดปฏิกริ ยิ ารดี ักชัน และมสี ารใดเป็นสารอิเล็กโทรไลต์ (โลหะทองแดง (Cu)

ทาหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าของคร่ึงเซลล์ที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน เรียกว่า แคโทด (Cathode) โดยมี

สารละลายคอปเปอร(์ II) ซลั เฟตเป็นอเิ ลก็ โทรไลต์)

3) จงเขยี นแผนภาพเซลล์จากปฏิกริ ยิ า เขียนครงึ่ เซลล์ออกซิเดชัน และครึ่งเซลล์รดี กั ชนั
Zn(s) │Zn2+(aq) ││Cu2+(aq) │ Cu(s)
แผนภาพเซลล์ Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชัน

179

ปฏกิ ริ ิยารดี กั ชนั Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)

7.2 ขน้ั สำรวจและคน้ หำ (Exploration)

1. นักเรียนศึกษาหมายหมายของศกั ย์ไฟฟา้ ของเซลล์

(อธบิ าย: เน่ืองจากกระแสไฟฟ้าเคลื่อนท่จี ากขวั้ บวกซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าไปยังข้วั ลบซง่ึ มีศักย์ไฟฟ้า

ต่ากว่า ส่วนอิเล็กตรอนจะเคล่ือนที่ในทิศทางตรงกันข้ามกับกระแสไฟฟ้าเสมอ ดังน้ันในเซลล์กัลป์วานิกของ
Zn(s) │Zn2+(aq) ││ Cu2+(aq) │ Cu(s) ซึ่งมีอิเล็กตรอนเคล่ือนท่ีจากข้ัวลบหาสังกะสี (Zn) ไปยังข้ัว

โลหะทองแดง (Cu) แสดงวา่ ขัว้ โลหะสังกะสีมีศักย์ไฟฟา้ ต่ากวา่ ขั้วโลหะทองแดง ผลตา่ งระหวา่ งศักย์ไฟฟ้าของ

ข้ัวไฟฟ้าหรือความต่างศักย์ระหว่างขั้วไฟฟ้าท้ังสองเรียกว่า ศักย์ไฟฟ้ำของเซลล์ (cell potential, Ecell) มี
หนว่ ยเปน็ โวลต์ (Volt หรือ V) สามารถวัดไดโ้ ดยใช้โวลตม์ เิ ตอร์)

2. นักเรียนแบ่งกลุ่ม 6 กลุ่ม จากน้ันให้นักเรยี นแต่ละกลุ่มแบ่งหนา้ ที่กันภายในกลุ่ม เช่น หัวหน้ากลุม่

คนจดบนั ทกึ คนไปรบั อุปกรณ์ คนสังเกต เป็นต้น โดยครูจะมีเขม็ กลัดแต่ละหน้าทใ่ี หน้ ักเรียน (กลุม่ เดมิ ในคาบ

เรยี นทแี่ ลว้ แต่เปลี่ยนหนา้ ทร่ี ับผิดชอบภายในกลมุ่ )

3. นักเรียนออกมารับอุปกรณ์และแบบบันทึกผลการทดลอง เร่ือง การทดลองวัดศักย์ไฟฟ้าของเซลล์

เคมีไฟฟ้า

4. นกั เรียนตรวจสอบอุปกรณ์ และศึกษาวิธกี ารทดลอง ดังน้ี

ขนั้ ตอนการทดลอง

1. ขัดแผน่ โลหะสังกะสี (Zn) และโลหะทองแดง (Cu) ดว้ ยกระดาษทราย ใช้กระดาษเยือ่ เชด็ เศษ

โลหะท่ตี ิดอยกู่ บั แผน่ โลหะออก

2. จุ่มแผ่นโลหะทองแดง (Cu) ลงในบีกเกอร์ที่มีสารละลายคอปเปอร์(II)ซัลเฟต (CuSO4)
ปรมิ าตร 20 มิลลลิ ติ ร และจุ่มแผ่นโลหะสังกะสี (Zn) ลงในบีกเกอรท์ ี่มสี ารละลายซงิ ค์ซัลเฟต

(ZnSO4) ปรมิ าตร 20 มลิ ลิลิตร
3. นาบีกเกอร์ที่มีโลหะจุ่มอยู่ในสารละลายท่ีเตรียมไว้ในข้อ 2 มาวางชิดกัน ใช้กระดาษกรองท่ี

ชุบสารละลายอิ่มตัวของโพแทสไนเตรต (KNO3) เป็นสะพานเกลือ โดยวางพาดบีกเกอร์ทั้ง
สองให้ปลายกระดาษจุม่ ในสารละลายของแต่ละบีกเกอร์

4. ตอ่ แผน่ โลหะทองแดง (Cu) และแผ่นโลหะสังกะสี (Zn) เขา้ กับมเิ ตอร์ สงั เกตทิศทางการเบน

ของเข็มมเิ ตอร์และอา่ นค่าความต่างศกั ยท์ ไ่ี ด้

5. สลับขั้วของมิเตอร์ สงั เกตทิศทางการเบนของเข็มและอ่านค่าความต่างศักย์ทไ่ี ด้

5. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันปฏิบัติการทดลอง กิจกรรม 11.3 การทดลองวัดค่าศักย์ไฟฟ้าของเซลล์

เคมีไฟฟ้า (กรณีที่จัดการเรียนการสอนออนไลน์ จะต้องเปล่ียนจากทาการทดลอง เป็นการศึกษาวีดีโอการ

ทดลองไปพรอ้ ม ๆ กัน https://www.scimath.org/other-chemistry/item/9978-2019-04-01-07-46-42)

7.3 ข้นั อธิบำยและลงข้อสรุป (Explanation)

1.นกั เรียนแต่ละกลุ่มบนั ทึกผลการทดลองลงในแบบบนั ทึกผลการทดลอง

ตัวอยำ่ งผลกำรทดลอง

เข็มของมเิ ตอรเ์ บนเขา้ หาขัว้ โลหะทองแดง และค่าตวั เลขทีว่ ดั ไดต้ ามผลการทดลองจรงิ
*** หมายเหตุ ท่สี ภาวะมาตรฐาน คา่ ศักยไ์ ฟฟ้าของเซลล์ Zn(s)│Zn2+││Cu2+│Cu(s) คือ 1.10 โวลต์ อย่างไร

ก็ตามค่าท่ีวัดได้จากการทดลองของนักเรียนอาจมีค่าเบ่ียงเบนไปจากน้ีเล็กน้อย เน่ืองจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น

ความบรสิ ทุ ธิ์ของสารและขวั้ โลหะทใี่ ช้ ความแม่นยาของเครอื่ งมอื วดั ค่าศักยไ์ ฟฟา้ อุณหภมู ทิ ่ีทาการทดลอง

180

2. นกั เรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันแสดงความคดิ เหน็ เก่ยี วกับผลการทดลอง พร้อมเปรยี บเทียบความเหมือน

และความแตกต่างระหว่างผลการทานายและผลการทดลอง

3. นกั เรยี นสง่ ตวั แทนกล่มุ นาเสนอผลการทดลองของกลมุ่ ตนเอง

4. นักเรียนรว่ มกันแสดงความคิดเหน็ เกี่ยวกบั ผลการทดลองและแลกเปล่ียนความรซู้ ่ึงกันและกัน จาก

การสนทนาเก่ียวกบั ผลการทดลองของแต่ละกลุม่ โดยครูคอยใหค้ าแนะนาเพ่ิมเติม

5. นกั เรียนรว่ มกนั ตอบคาถามทา้ ยการทดลอง ดังนี้

คาถาม 1) เขียนแผนภาพครึ่งเซลล์ท่ีเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและคร่ึงเซลล์ที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน

และแผนภาพเซลล์
ครง่ึ เซลล์ทีเ่ กดิ ปฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชันคือ Zn(s)│Zn2+ ซ่งึ เป็นแอโนด

ครง่ึ เซลล์ทเี่ กดิ ปฏิกริ ยิ ารดี ักชนั คอื Cu2+│Cu(s) ซง่ึ เป็นแคโทด
Zn(s)│Zn2+││Cu2+│Cu(s)
แผนภาพเซลล์

2) ระบทุ ศิ ทางการเคลื่อนทขี่ องอเิ ล็กตรอนและกระแสไฟฟา้

(แนวคาตอบ: อิเลก็ ตรอนเคลื่อนทจี่ ากขัว้ โลหะสังกะสี (Zn) ไปยงั ขั้วโลหะทองแดง (Cu)

3) ทศิ ทางการเบนของเข็มมเิ ตอรส์ อดคลอ้ งกบั ทิศทางการเคลอื่ นที่ของอเิ ล็กตรอนหรอื

กระแสไฟฟา้ หรอื ไม่

(แนวคาตอบ: สอดคลอ้ ง เนอื่ งจากเข็มเบนเข้าหาขว้ั โลหะทองแดง ซึง่ อิเล็กตรอนก็

เคลอ่ื นที่เข้าหาข้ัวโลหะทองแดงดว้ ย)

4) ศักย์ไฟฟา้ ของเซลล์มคี ่าเทา่ ใดพร้อมท้ังระบขุ ั้วใดมีศกั ย์ไฟฟา้ สงู กว่าและสงู กวา่ อยู่เท่าใด

(ศกั ย์ไฟฟ้าของเซลล์มีคา่ เทา่ กบั 1.10 โวลต์ ขว้ั โลหะทองแดงมีคา่ ศักยไ์ ฟฟา้ สูงกว่า

ขว้ั โลหะสังกะสี)

7.4 ขั้นขยำยควำมรู้ (Elaboration)

1. นักเรียนตอบคาถาม “นกั เรียนสามารถวดั ค่าศักยไ์ ฟฟา้ ของแต่ละครึง่ เซลล์ได้โดยตรงหรือไม่ เพราะ

เหตใุ ด” (แนวคาตอบ: ไมไ่ ด้ เพราะคา่ ทวี่ ัดได้เป็นคา่ ความต่างศกั ยร์ ะหวา่ ง 2 คร่งึ เซลลห์ รอื เปน็ ค่าศักย์ไฟฟ้า

ของเซลล)์

2. นักเรยี นศึกษาเก่ียวกบั การกาหนดค่าศกั ยไ์ ฟฟา้ ของแต่ละครง่ึ เซลล์ และองค์ประกกอบของครึ่งเซลล์

ไฮโดรเจนมาตรฐาน

อธบิ ำย ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์เป็นค่าความต่างศักย์ของ 2 คร่ึงเซลล์ซ่ึงสามารถวัดได้โดยใช้โวลต์มิเตอร์ แต่ค่า

ศักย์ไฟฟ้าของแต่ละคร่ึงเซลล์ไม่สามารถวัดได้โดยตรง ดังน้ันนักวิทยาศาสตร์จึงกาหนดครึ่งเซลล์
อา้ งอิงทม่ี ีศกั ย์ไฟฟา้ เปน็ 0 โวลต์โดยใช้ครง่ึ เซลลท์ เี่ กดิ ปฏิกริ ิยารดี ักชนั ของไฮโดรเจนไอออน (H+) และ

แก๊สไฮโดรเจน (H2) บนข้ัวบวกแพลทินัม (Pt) เรียกว่า ครึ่งเซลล์ไฮโดรเจนมำตรฐำน (Standard
hydrogen half-cell) นิยมเรียกกันท่ัวไปว่า ขั้วไฟฟ้ำไฮโดรเจนมำตรฐำน (Standard hydrogen

electrode, SHE)

เมื่อนาครึ่งเซลล์ท่ีต้องการทราบจากไฟฟา้ ต่อเข้ากับ SHE ท่ีภาวะมาตรฐาน โดยต่อข้ัวโลหะ

ในครึ่งเซลล์ท่ีสนใจเข้ากับขั้วโลหะของโวลต์มิเตอร์ ค่าศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ที่วัดได้จะเรียกว่า
ศกั ย์ไฟฟ้ำมำตรฐำนของคร่ึงเซลล์รดี กั ชัน (Standard reduction potential; E0)

3. นกั เรยี นศึกษาตารางคา่ ศกั ย์ไฟฟา้ มาตรฐานของครงึ่ เซลล์รดี ักชนั เพอ่ื ใช้ในการคานวณหาศกั ย์ไฟฟ้า

และใชเ้ ปรยี บเทียบความสามารถในการเปน็ ตัวออกซไิ ดสห์ รอื ตวั รีดิวซไ์ ด้

181

4. นกั เรยี นศกึ ษาวิธกี ารคานวณค่าศักยไ์ ฟฟ้าของเซลล์

เมอื่ นาสองเซลลใ์ ด ๆ มาตอ่ กนั สามารถคานวณค่าศกั ย์ไฟฟ้าของเซลล์ไดจ้ าก ผลต่างของคา่

ศกั ยไ์ ฟฟ้ารีดกั ชันทแ่ี คโทด (Ecathode) และแอโนด (Eanode) ดงั นี้
คา่ ศกั ย์ไฟฟา้ ของเซลล์ = Ecathode - Eanode

สาหรับเซลล์ Zn(s)│Zn2+││Cu2+│Cu(s) สามารถคานวณค่าศักย์ไฟฟา้ มาตรฐานของเซลล์ได้ดงั นี้
Ec0ell = ECu2+/Cu - EZn2+/Zn
Ec0ell = 0.34 V – (-0.76) V
E0cell = +1.10 V
ค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์ Zn(s)│Zn2+(aq)││Cu2+(aq)│Cu(s) คือ 1.10 โวลต์ ซึ่งมีค่า

เป็นบวก แสดงว่าปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นได้เองและเป็นเซลล์กัลป์วานิก หากต้องการให้ปฏิกิริยารดี อกซ์เกดิ

ในทศิ ทางตรงกันข้ามหรอื เปน็ เซลล์อิเลก็ โทรลิติก ปฏิกริ ยิ ารีดอกซ์ทเี่ กิดขน้ึ จะมีศักย์ไฟฟา้ เป็น -1.10 โวลต์ น่ัน

คือปฏิกิริยาไม่สามารถเกิดขึ้นได้เอง ถ้าต้องการให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นจะต้องมีการใส่แหล่งกาเนิดไฟฟา้ ที่มีอีเอม็

เอฟมากกว่า 1.10 โวลต์ โดยให้ขั้วบวกของแหล่งกาเนิดไฟฟ้าต่อกับโลหะทองแดงและขั้วลบต่อกับโลหะ

สงั กะสี

ตวั อย่ำงกำรคำนวณ
ตัวอยา่ งท่ี 12 การต่อครงึ่ เซลล์ Al3+(aq)│Al(s) กับคร่ึงเซลล์ Cu2+(aq)│Cu(s) เปน็ เซลล์กัลวานกิ

จะมคี ่าศกั ย์ไฟฟา้ มาตรฐานของเซลลเ์ ทา่ ใด
Al3+(aq) + 3e- → Al(s) E0 = -1.66 V
Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) E0 = +0.34 V
ในการต่อเซลลก์ ัลป์วานกิ ครึ่งเซลล์ Cu2+(aq)│Cu(s) มคี ่า E0 สงู กวา่ จงึ เกิดปฏิกริ ิยารีดักชัน สว่ น
ครึ่งเซลล์ Al3+(aq)│Al(s) มคี า่ E0 ตา่ กว่าจึง่ เกิดปฏิกริ ยิ าอออกซิเดชัน ศกย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์

คานวณไดด้ งั นี้

182

Ec0ell = Ecathode - Eanode
= 0.34 V – (-1.66) V

= 2.00 V

ตวั อยา่ งท่ี 14 ใส่โลหะสังกะสี (Zn) ลงในบกี เกอร์ท่ีมีสารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ 1.0 โมลตอ่ ลติ ร

1) เขยี นปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชัน ปฏกิ ิริยารีดกั ชัน และปฏกิ ริ ิยารีดอกซ์
ปฏกิ ิริยาออกซิเดชัน Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
2H+(aq) + 2e- → H2(g)
ปฏิกริ ิยารีดักชนั Zn(s) + 2H+(aq) → H2(g) + Zn2+(aq)

ปฏิกิรยิ ารีดอกซ์

2) ศักยไ์ ฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์คานวณได้จากค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานครึง่ เซลล์รีดักชัน ดงั น้ี
Ec0ell =
= Ecathode - Eanode
0.00 V – (-0.76) V

= 0.76 V

ตัวอยา่ งท่ี 15 คานวณค่าศกั ยไ์ ฟฟ้ามาตรฐานเม่ือจมุ่ โลหะอะลมู ีเนยี ม (Al) ลงในสารละลายคอป

เปอร(์ II)ซัลเฟต ซึง่ เกิดปฏิกิรยิ ารีดอกซด์ งั สมการ
2Al(s) + 3Cu2+(aq) → 2Al3+(aq) + 3Cu(s)
Ec0ell =
= Ecathode - Eanode
0.34 V – (-0.1.66) V

= 2.00 V

7.5 ข้นั ประเมนิ (Evaluation)

1. ครูให้นักเรียนแต่ละคนพิจารณาว่า จากหัวข้อท่ีเรียนและการทากิจกรรม มีจุดใดบ้างท่ียังไม่เข้าใจ

หรอื ยงั มขี ้อสงสยั ถ้ามคี รูชว่ ยอธิบายเพิ่มเตมิ ใหน้ ักเรียนเขา้ ใจ

2. นักเรยี นทาแบบฝึกหดั 11.5

8. ส่ือ/แหลง่ กำรเรยี นรู้
1. หนังสอื เรยี นรายวิชาเพิ่มเตมิ วิทยาศาสตร์ เคมี 4
2. แบบบันทึกผลการทดลองกจิ กรรม 11.3 การทดลองวัดค่าศกั ยไ์ ฟฟา้ ของเซลล์เคมีไฟฟ้า

3. แบบฝึกหัด 11.5
4. อุปกรณ์การทดลอง หรือ คลิปวีดีโอการทดลอง https://www.scimath.org/other-chemistry/item

/9978-2019-04-01-07-46-42

183

9. กำรวัดผลและประเมินผล

จดุ ประสงค์ วธิ ีกำรวดั /เครือ่ งมอื วดั เกณฑก์ ำรประเมนิ

1. ด้ำนควำมรู้ (K)

1. นักเรียนสามารถระบุขั้วไฟฟ้า

แ ล ะ เ ขี ย น ป ฏิ กิ ริ ย า อ อ ก ซิ เ ด ชั น - การตอบคาถาม - ข้อคาถาม - ได้คะแนนรอ้ ยละ
ปฏิกิริยารีดักชัน และปฏิกิริยารีดอกซ์ ในชน้ั เรยี น - แบบฝึกหัด 11.5 70 ขน้ึ ไป
- แบบฝกึ หดั 11.5
ได้
2. นักเรียนสามารถเปรียบเทียบ

ความสามารถในการเป็นตัวออกซิไดส์

และตัวรีดิวซ์ได้

2. ดำ้ นทักษะ/กระบวนกำรคดิ (P)

1. นักเรียนสามารถทดลองหา - ตรวจใบงาน - แบบฝกึ หดั 11.5 - ไดค้ ะแนนรอ้ ยละ
ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ได้ - กิ จก ร ร มก าร - แบบบันทึกผลการ 70 ขน้ึ ไป
ทดลอง ทดลอง
2. นักเรียนสามารถคานวณค่า

ศกั ย์ไฟฟา้ มาตรฐานของเซลล์

3. ด้ำนคุณลกั ษณะอันพงึ ประสงค์

(A) - แ บ บ ป ร ะ เ มิ น - ได้คะแนนในระดับ
นักเรียนสามารถทางานร่วมกับ - การสังเกต คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ อั น พึ ง 3 (ด)ี ข้นึ ไป
ประสงค์
ผู้อื่นได้ และรับผิดชอบต่องานท่ีได้รับ

มอบหมาย

184

10. บนั ทกึ หลังกำรสอน
ผลการเรยี นรู้
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ปญั หาและอุปสรรค
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ข้อเสนอแนะ/แนวทางแกไ้ ข
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ลงช่ือ……………………………………………….
(นางสาวชนดิ า แก่นท้าว)
ครูผสู้ อน

185

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของครพู ่ีเลีย้ ง
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชือ่ ……………………………………………….
(นางสพุ ิณยา วงษ์อุบล)
ครูพีเ่ ลย้ี ง

ควำมคดิ เห็น / ข้อเสนอแนะของหัวหน้ำกลมุ่ สำระกำรเรยี นรูว้ ทิ ยำศำสตร์
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชอ่ื ……………………………………………….
(นางสิรลิ กั ษณ์ ทองสะอาด)

หวั หนา้ กลุม่ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์
และเทคโนโลยี

ควำมคิดเหน็ / ข้อเสนอแนะของผ้อู ำนวยกำรสถำนศกึ ษำ
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชือ่ ……………………………………………….
()
ผู้อานวยการสถานศกึ ษา

186

กิจกรรม 11.3 กำรทดลองวดั ค่ำศกั ย์ไฟฟำ้ ของเซลล์เคมไี ฟฟำ้

จดุ ประสงค์กำรทดลอง
1. ทดลองวดั ค่าศักยไ์ ฟฟ้าของเซลล์กลั วานกิ
2. ระบคุ รง่ึ เซลลท์ ่ีเกิดปฏกิ ิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดกั ชันจากทศิ ทางการถ่ายโอนอเิ ลก็ ตรอน

วสั ดุ อปุ กรณ์ และสำรเคมี
1. สารละลายคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต (CuSO4) 0.10 mol/L
2. สารละลายซงิ คซ์ ลั เฟต (ZnSO4) 1.0 mol/L
3. สารละลายอิ่มตัวของโพแทสเซยี มไนเทรต (KNO3)
4. แผ่นโลหะสังกะสี (Zn) ขนาด 1.5 cm × 1.5 cm
5. แผน่ โลหะทองแดง (Cu) ขนาด 1.5 cm × 1.5 cm
6. โวลต์มเิ ตอร์
7. บกี เกอร์ ขนาด 50 mL
8. กระบอกตวง ขนาด 10 mL
9. กระดาษกรอง
10. กระดาษทราย
11. กระดาษเยอื่

วธิ ีกำรทดลอง
1. ขดั แผ่นโลหะสงั กะสี (Zn) และโลหะทองแดง (Cu) ด้วยกระดาษทราย ใชก้ ระดาษเยื่อเช็ดเศษ
โลหะที่ตดิ อยูก่ ับแผ่นโลหะออก
2. จุม่ แผน่ โลหะทองแดง (Cu) ลงในบกี เกอรท์ ่มี สี ารละลายคอปเปอร์(II)ซลั เฟต (CuSO4) ปริมาตร 20
มิลลลิ ิตร และจุ่มแผ่นโลหะสงั กะสี (Zn) ลงในบกี เกอรท์ ่มี ีสารละลายซิงค์ซลั เฟต (ZnSO4)
ปริมาตร 20 มิลลิลิตร
3. นาบกี เกอร์ทมี่ ีโลหะจุ่มอยู่ในสารละลายทเี่ ตรยี มไว้ในขอ้ 2 มาวางชิดกัน ใชก้ ระดาษกรองทช่ี ุบ
สารละลายอิ่มตวั ของโพแทสไนเตรต (KNO3) เป็นสะพานเกลือ โดยวางพาดบกี เกอรท์ ้งั สองให้
ปลายกระดาษจุม่ ในสารละลายของแต่ละบีกเกอร์
4. ตอ่ แผ่นโลหะทองแดง (Cu) และแผ่นโลหะสังกะสี (Zn) เข้ากับมิเตอร์ สงั เกตทิศทางการเบนของ
เข็มมเิ ตอร์และอา่ นคา่ ความต่างศักยท์ ีไ่ ด้
5. สลับข้ัวของมิเตอร์ สงั เกตทิศทางการเบนของเข็มและอา่ นค่าความต่างศกั ยท์ ่ีได้

ทำนำยผลกำรทดลอง
1. นักเรียนคิดว่าเมื่อต่อแผน่ โลหะทองแดงทีอ่ ยู่ในสารละลายคอปเปอร์ (II) ซัลเฟตและแผน่ โลหะ
สังกะสีที่อยใู่ นสารละลายซิงค์ซลั เฟตเขา้ กับมเิ ตอร์ เข็มจะเบนไปในทิศทางใด เพราะเหตุใด

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

187

2. หากสลับขวั้ ของมเิ ตอร์ นักเรยี นคิดว่าเขม็ ของมเิ ตอร์จะเปลย่ี นแปลงหรอื ไม่ อย่างไร
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. นักเรียนคิดอเิ ล็กตรอนเคลื่อนทอ่ี ย่างไร เพราะเหตใุ ด
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

บันทกึ ผลกำรทดลอง
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

อภปิ รำยและสรปุ ผลกำรทดลอง
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

คำถำมท้ำยกจิ กรรม
1. เขียนแผนภาพครง่ึ เซลล์ที่เกดิ ปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชันและคร่ึงเซลลท์ ี่เกิดปฏกิ ริ ิยารดี กั ชันและแผนภาพ
เซลล์

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. ระบุทิศทางการเคล่ือนทข่ี องอเิ ลก็ ตรอนและกระแสไฟฟา้
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. ทิศทางการเบนของเข็มมเิ ตอรส์ อดคลอ้ งกบั ทิศทางการเคล่อื นที่ของอเิ ลก็ ตรอนหรือกระแสไฟฟ้า
หรือไม่

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4. ศักย์ไฟฟา้ ของเซลล์มีคา่ เทา่ ใดพรอ้ มท้ังระบุขั้วใดมีศกั ย์ไฟฟา้ สงู กวา่ และสูงกว่าอยเู่ ทา่ ใด
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

188

แผนกำรจัดกำรเรยี นรูท้ ี่ 20 ภำคเรยี นที่ 2/2564
ชั้นมธั ยมศึกษำปีท่ี 5
กลมุ่ สำระกำรเรยี นรู้วิทยำศำสตร์และเทคโนโลยี
รำยวิชำเพม่ิ เติม เคมี 4 เวลำ 30 ชว่ั โมง
เวลำ 2 ชัว่ โมง
หน่วยกำรเรียนรูท้ ่ี 1 เคมไี ฟฟ้ำ
เร่ือง ประโยชน์ของเซลล์เคมีไฟฟำ้ (แบตเตอรี)่
ครูผู้สอน นำงสำวชนดิ ำ แกน่ ท้ำว

1. สำระกำรเรียนรูแ้ ละผลกำรเรยี นรู้
สำระท่ี 5 สำระเคมี
เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมท้ังการนา

ความรู้ไปใช้ประโยชน์
ผลกำรเรยี นรู้

อธิบายหลักการทางาน และเขยี นสมการแสดงปฏิกิริยาของเซลลป์ ฐมภูมิและเซลล์ทตุ ิยภมู ิ

2. สำระสำคญั /ควำมคิดรวบยอด
เซลล์เคมไี ฟฟา้ สามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ในชีวิตประจาวัน เช่น แบตเตอร่ซี ึ่งมีทง้ั เซลล์ปฐมภูมิและ

เซลล์ทุติยภูมิโดยปฏิกิริยาเคมีท่ีเกิดขึ้นภายในเซลล์ปฐมภูมิไม่สามารถทาให้เกิดปฏิกิริยา ย้อนกลับได้โดยการ

ประจไุ ฟ จึงไมส่ ามารถนากลับมาใชไ้ ด้อกี ปฏิกิริยาเคมที เี่ กิดข้นึ ภายในเซลล์ทตุ ิยภูมิสามารถทาใหเ้ กิดปฏิกิริยา
ยอ้ นกลบั ไดโ้ ดยการประจุไฟ จึงนากลบั มาใชไ้ ด้อกี

3. จดุ ประสงค์กำรเรียนรู้
3.1 ด้ำนควำมรู้ (K)

1. นกั เรยี นสามารถอธิบายความหมายของเซลล์ปฐมภูมแิ ละเซลลท์ ุตยิ ภูมไิ ด้
2. นักเรียนสามารถอธิบายหลักการทางานของเซลลป์ ฐมภูมแิ ละเซลลท์ ุติยภมู ไิ ด้
3.2 ดำ้ นทักษะ/กระบวนกำรคดิ (P)

1. นกั เรยี นสามารถเขียนสมการเคมีแสดงปฏิกริ ยิ าของเซลล์ปฐมภมู แิ ละเซลลท์ ตุ ยิ ภมู ไิ ด้
3.3 ด้ำนคณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์ (A)

1. นกั เรยี นสามารถทางานร่วมกบั ผอู้ ืน่ ได้ และรับผดิ ชอบต่องานที่ได้รบั มอบหมาย

4. สำระกำรเรียนรู้

หลักการของเซลล์เคมีไฟฟ้าท้ังเซลล์กัลวานิกและเซลล์อิเล็กโทรลิติกสามารถนามาประยุกต์ใช้ใน
อุตสาหกรรม เช่น การผลิตแบตเตอร่ี การป้องกันการกัดก่อนของโลหะ การชุบโลหะ การแยกสารเคมีด้วย

กระแสไฟฟ้า การทาโลหะใหบ้ รสิ ทุ ธ์ิ เป็นตน้
แบตเตอรี่ (Battery) เป็นอุปกรณ์ท่ีประกอบด้วย เซลล์เคมีไฟฟ้าตั้งแต่ 1 เซลล์ข้ึนไปเพื่อให้พลังงาน

ไฟฟ้าแก่อุปกรณ์ชนิดอื่น โดยแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ เซลล์ปฐมภูมิ (primary cell) ซ่ึงเป็นแบตเตอร่ีท่ีใช้

หมดแลว้ ไม่สามารถนากลับมาใช้ไดอ้ ีก และเซลลท์ ตุ ิยภูมิ (secondary cell) ซึ่งเปน็ แบตเตอรีท่ ใี่ ชแ้ ลว้ สามารถ
นามาประจุ (charge) ใหมไ่ ด้

189

5. สมรรถนะสำคัญของผูเ้ รยี น
1. ความสามารถในการสอ่ื สาร
2. ความสามารถในการคิด
3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

6. คณุ ลักษณะอนั พงึ ประสงค์
1. ใฝ่เรยี นรู้
2. มคี วามรับผดิ ชอบ

7. กำรจดั กจิ กรรมกำรเรยี นรู้
7.1 ขนั้ สร้ำงควำมสนใจ (Engagement)
1. นักเรยี นตอบคาถามเพ่อื กระต้นุ ความคิดก่อนเรียน โดยมคี าถามดงั นี้
1) นักเรียนเคยเห็นวัสดุหรืออุปกรณ์ที่ใช้หลักการของเซลล์เคมีไฟฟ้าอะไรบ้าง ในชีวิตประจาวัน
(แนวคาตอบ: แบตเตอรี่หรือถ่านไฟฉาย)
2) นักเรยี นยกตัวอย่างแบตเตอรี่ทรี่ ู้จกั พรอ้ มยกตวั อย่างการใช้ประโยชนข์ องแบตเตอรนี่ น้ั
3) แบตเตอร่ที ี่ยกตวั อย่างนั้น ใชห้ ลักการของเซลลเ์ คมีไฟฟา้ ใด
7.2 ขัน้ สำรวจและคน้ หำ (Exploration)
1. นักเรียนศึกษาประเภทและความแตกต่างของแบตเตอร่ีประเภทเซลล์ปฐมภูมิและเซลล์ทุติยภูมิ

ตามรายละเอยี ดในหนังสือ ดงั น้ี
แบตเตอรี่ (Battery) เปน็ อุปกรณ์ท่ีประกอบดว้ ย เซลลเ์ คมีไฟฟ้าตัง้ แต่ 1 เซลล์ขน้ึ ไปเพอ่ื ให้พลังงาน

ไฟฟ้าแก่อุปกรณ์ชนิดอื่น โดยแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ เซลล์ปฐมภูมิ (primary cell) ซึ่งเป็นแบตเตอร่ีท่ีใช้
หมดแล้วไม่สามารถนากลับมาใช้ได้อีก และเซลล์ทุติยภูมิ (secondary cell) ซ่ึงเป็นแบตเตอรี่ท่ีใช้แล้ว
สามารถนามาประจุ (charge) ใหม่ได้ แบตเตอร่ีมีส่วนประกอบของเซลล์ ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ และ
ลักษณะการใช้งานท่หี ลากหลายดังน้ี

แบตเตอรี่ซิงค์-คำร์บอน หรือถ่ำนไฟฉำย ถ่านไฟฉายเป็นเซลล์ปฐมภูมิ มีลักษณะเป็นเซลล์แห้งท่ี
ประกอบด้วยแมงกานีส(IV)ออกไซด์(MnO2) เคลือบบนแท่งแกรไฟต์ (C) ทาหน้าที่เป็นแคโทด ของผสม
แอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) และซิงค์คลอไรด์ (ZnCl2) ในแป้งเปียกทาหน้าท่ีเป็นอิเล็กโทรไลต์ บรรจุใน
กลอ่ งสงั กะสี (Zn) ซึง่ ทาหนา้ ทีเ่ ปน็ แอโนด

190

ระหว่างการใช้งานมปี ฏกิ ริ ิยาเคมีท่ีเกดิ ข้ึนภายในเซลลด์ งั น้ี
แอโนด : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
แคโทด : 2MnO2(s) + 2NH+4(aq) + 2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(g) + H2O(l)
ปฏกิ ริ ิยารวม :
Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+(aq) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(g) + H2O(l)
ถ่านไฟฉายให้อีเอ็มเอฟประมาณ 1.5 โวลต์ เม่ือใช้งานไปนาน ๆ ปฏิกิริยาเคมีท่ีเกิดข้ึนทาให้โลหะ
สงั กะสีกดั กร่อนมนี ้าและแอมโมเนยี เปน็ ผลิตภณั ฑ์รวมอยู่ดว้ ย ซง่ึ อาจทาใหเ้ กิดแรงดันหรือรวั่ ไหลออกมาทาให้
เคร่ืองใช้ไฟฟ้าเกิดความเสียหายได้ ดังน้ัน จึงควรตรวจลักษณะของถ่านไฟฉายอยู่เสมอและไม่ควรทิ้งไว้ใน
อปุ กรณ์ไฟฟา้ เปน็ เวลานาน
แบตเตอรี่แอลคำไลน์
เนอื่ งจากอเิ ล็กโทรไลต์ท่ีใช้ในแบตเตอร่ีซงิ ค์-คาร์บอนมีสภาวะเป็นกรดสามารถกัดกร่อนกล่องสังกะสี
ได้ ทาให้มีอายุการเก็บและการใช้งานค่อนข้างส้ัน จึงมีการใช้เบสของโลหะอัลคาไลน์ เช่น NaOH หรือ KOH
เปน็ อเิ ลก็ โทรไลต์แทน NH4Cl และ ZnCl2 และเรียกแบตเตอรน่ี ีว้ ่า แบตเตอร่อี ัลคาไลน์ ปฏกิ ริ ิยาที่เกิดขึ้นเป็น
ดังนี้
แอโนด : Zn(s) + 2OH-(aq) → ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
แคโทด : 2MnO2(s) + H2O(l) + 2e- → Mn2O3(s) + 2OH-(aq)
ปฏิกิรยิ ารวม : Zn(s) + 2MnO2(s) → ZnO(s) + Mn2O3(s)
แบตเตอรี่แอลคาไลน์มีแคโทดและแอโนดเป็นสารชนิดเดียวกันกับแบตเตอร่ีซิงค์-คาร์บอนและให้
อเี อม็ เอฟใกล้เคยี งกนั คือประมาณ 1.5 โวลต์ ดังนน้ั แบตเตอร่ีประเภทน้ีจงึ นามาใชง้ านคล้ายกับแบตเตอร่ีซิงค์-
คารบ์ อน โดยมีอายุการเก็บและการใชง้ านทีน่ านกว่า แตม่ รี าคาสงู กวา่
แบตเตอร่ีซฺลเวอร์ออกไซด์เป็นแบตเตอร่ีท่ีมีส่วนประกอบและหลักการเกิดปฏิกิริยาคล้ายกับ
แบตเตอรีแ่ อลคาไลน์ คือ แอโนดเป็นสงั กะสี แตม่ แี คโทดเป็น Ag2O แทน MnO2

ปฏกิ ิรยิ าทเ่ี กิดข้นึ เป็นดังนี้
แอโนด : Zn(s) + 2OH-(aq) → ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
แคโทด : Ag2O(s) + H2O(l) + 2e- → 2Ag(s) + 2OH-(aq)
ปฏิกริ ิยารวม : Zn(s) + Ag2O(s) → ZnO(s) + 2Ag(s)
แบตเตอรี่ซลิ เวอร์ออกไซดเ์ ป็นเซลลป์ ฐมภูมิขนาดเล็ก ใหอ้ เี อม็ เอฟคงท่ีประมาณ 1.5 โวลต์ ตลอดอายุ
การใช้งาน แบตเตอรี่ชนิดนี้มีราคาสูงแต่ใช้งานได้นาน นิยมใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น นาฬิกาข้อมือ
เครื่องคดิ เลข เครอื่ งชว่ ยฟัง

191

แบตเตอรต่ี ะกว่ั แบตเตอรี่ตะกั่วพบได้ทั่วไป เชน่ ใช้สารองไฟคอมพวิ เตอร์ ใชเ้ ก็บพลงั งานแสงอาทิตย์
แบตเตอรี่ตะก่ัวที่ใช้ในรถยนต์ส่วนบุคคลมักประกอบด้วยเซลล์กัลวานกิ 6 เซลล์ต่อกันแบบอนกุ รม โดยแต่ละ
เซลลม์ ีแผน่ ตะกว่ั เป็นแอโนด มแี ผนตะกั่วท่ีเคลือบดว้ ย PbO2 เปน็ แคโทด และ H2SO4 เป็นอิเล็กโทรไลต์

แบตเตอรีต่ ะกว่ั จา่ ยไฟ (discharge) ไดโ้ ดยเกิดปฏิกริ ิยาดังนี้
แอโนด : Pb(s) + SO24-(aq) → PbSO4(s) + 2e-
แคโทด : PbO2 + 4H+(aq) + SO42-(aq) + 2e- → PbSO4(s) + 2H2O(l)
ปฏกิ ริ ยิ ารวม : Pb(s) + PbO2 + 4H+(aq) + 2SO42-(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
แต่ละเซลล์ในแบตเตอร่ีตะกั่วให้อเี อ็มเอฟประมาณ 2 โวลต์ เม่ือนาท้ัง 6 เซลล์มาต่อกันแบบอนกุ รม
จะให้อีเอ็มเอฟรวมประมาณ 12 โวลต์ ปฏิกิริยารีดอกซ์ท่ีเกิดขึ้นระหว่างการจ่ายไฟ ให้ผลิตภัณฑ์เป็น PbSO4
ซึ่งเป็นของแข็งเกาะอยู่บนข้ัวไฟฟ้าท้ังสอง ท้ังน้ีสามารถทาให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับได้ง่ายโดยการให้
กระแสไฟฟ้าจากภายนอกหรือทเี่ รียกวา่ การประจุ
ในรถยนต์จะมีอุปกรณ์ท่ีสามารถประจุให้กับแบตเตอรี่ระหว่างท่ีรถยนต์เคลื่อนท่ีซง่ึ ทาให้เกิดปฏิกิริยา
ย้อนกลับของปฏิกริ ิยาการจ่ายไฟ ดงั นี้
แคโทด : PbSO4(s) + 2e- → Pb(s) + SO42-(aq)
แอโนด : PbSO4(s) + 2H2O(l) → PbO2 + 4H+(aq) + SO24-(aq) + 2e-
ปฏกิ ริ ิยารวม : 2PbSO4(s) + 2H2O(l) → Pb(s) + PbO2 + 4H+(aq) + 2SO24-(aq)
แบตเตอร่ีตะก่ัวจัดเป็นเซลล์ทุติยภูมิซ่ึงสามารถจ่ายไฟและประจุไฟได้หลายรอบ มีอายุการใช้งาน
ระยะเวลาหน่ึง แต่เน่ืองจากการหลุดล่อนของ PbSO4 จากแผ่นตะก่ัวทาให้ขั้วไฟฟ้าสึกกร่อนไปเร่ือย ๆ จน
เส่ือมสภาพไมส่ ามารถประจไุ ดอ้ กี
แบตเตอร่ีลิเทียมไอออน เป็นแบตเตอรี่สามารถประจุได้ มีลิเทียมไอออนเป็นองค์ประกอบของ
ขวั้ ไฟฟ้าและอเิ ลก็ โทรไลต์ ตัวอยา่ งปฏกิ ิริยาท่เี กิดขึ้นระหว่างการจ่ายไฟของแบตเตอรี่ลเิ ทียมไอออนเป็นดังนี้

แอโนด : LiC6 → Li+ + e- + C6
แคโทด : Li+ + CoO2 + e- → LiCoO2
ปฏกิ ริ ิยารวม : LiC6 + CoO2 → C6 + LiCoO2
แบตเตอรี่ลิเลียมไอออนให้อีเอ็มเอฟประมาณ 3.2 – 3.8 โวลต์ นิยมนามาใช้กับคอมพิวเตอร์แบบ
พกพา โทรศพั ท์มือถือ เน่อื งจากสามารถเก็บประจุไดม้ าก ประจไุ ฟได้เร็ว และนา้ หนกั เบา

192

ตัวอยา่ ง แบตเตอรี่ลเิ ทยี มไอออนในอปุ กรณ์ต่าง ๆ
7.3 ขั้นอธบิ ำยและลงขอ้ สรปุ (Explanation)

1. นกั เรยี นทาแบบตรวจสอบความเข้าใจ
1) การประจุของแบตเตอรีท่ ุติยภูมิ ใชห้ ลักการของเซลลก์ ัลป์วานิกหรืออเิ ล็กโทรลิติก เพราะเหตใุ ด

(แนวคาตอบ: ใช้หลักการของเซลล์อิเล็กโทรลิติก เน่ืองจากปฏิกิริยาเคมีไม่สามารถเกิดขึ้นได้เอง ต้องใช้
พลังงานไฟฟา้ จากภายนอกเพื่อใหเ้ กิดปฏิกริ ิยาเคมี)

2) จากปฏิกิรยิ าทเ่ี กดิ ข้ึนระหวา่ งการจา่ ยไฟของแบตเตอร่ีลเิ ทียมไอออน จงเขยี นปฏกิ ริ ิยาที่เกดิ ขน้ึ
ทแี่ อโนด แคโทด และปฏิกริ ยิ ารวมระหวา่ งการประจุ

(แนวคาตอบ: แคโทด : Li+ + e- + C6 → LiC6
แอโนด : LiCoO2 → Li+ + CoO2 + e-
ปฏกิ ริ ยิ ารวม : C6 + LiCoO2 → LiC6 + CoO2

3) ระหวา่ งการจ่ายไฟของแบตเตอร่ลี เิ ทียมไอออน ธาตใุ ดมีเลขออกซเิ ดชันเพ่มิ ข้ึนและธาตใุ ดมีเลข
ออกซเิ ดชันลดลง (แนวคาตอบ: ธาตุคารบ์ อนมีเลขออกซิเดชนั เพิม่ ข้นึ ส่วนธาตุโคบอลตม์ เี ลขออกซิเดชนั ลดลง)

2. นักเรยี นศึกษาความหมายของเซลลเ์ ชอื้ เพลิง
เซลล์เชื้อเพลิง เซลล์กัลป์วานิกที่ปฏิกิริยารีดอกซ์ คือ ปฏิกิริยาการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยให้เชื้อเพลิง
เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่แอโนดและ O2 เกิดปฏิกิริยารีดักชันที่แคโทด เซลล์เช้ือเพลิงชนิดแรกเป็นเซลล์
เช้ือเพลิงแบบแอลคาไลน์ (alkaline fuel cells, AFC) ใช้แก๊สให้โดรเจนกับออกซิเจนเป็นสารต้ังต้น โดยมีอิ
เล็กโทรไลต์เป็นสารละลายเบสและได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้า จึงถือว่าเป็นเซลล์เช้ือเพลิงท่ีเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
เนื่องจากไม่มีการปล่อยแกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนประกอบและปฏกิ ริ ิยาเคมีที่เกิดข้นึ ในเซลล์เชื้อเพลิงแบบ
แอลคาไลน์เป็นดังนี้

193
แอโนด : 2H2(g) + 4OH-(aq) → 4H2O(l) + 4e-
แคโทด : O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-(aq)
ปฏิกริ ิยารวม : 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)
ตอ่ มามีการพัฒนาเป็นเซลลเ์ ช้ือเพลิงแบบอื่น ๆ เช่น เซลล์เชื้อเพลงิ แบบเยือ่ แลกเปลยี่ นโปรตอน
(proton exchange membrane fuel cells,PEMFC) ส่วนประกอบและปฏกิ ริ ยิ าเคมีในเชือ้ เพลงิ แบบเยอื่
แลกเปล่ยี นโปรตอนเป็นดังนี้

แอโนด : 2H2(g) → 4H+(aq) + 4e-
แคโทด : O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l)
ปฏิกิรยิ ารวม : 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)
เซลล์เช้ือเพลิงสามารถใช้เชื้อเพลิงในการเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานกลได้อย่ างมี
ประสิทธิภาพมากกวา่ การเผาไหม้ปกติ เน่ืองจากมีการสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนน้อยกว่า โดยเซลล์
เช้อื เพลิงแบบเยอื่ แลกเปล่ียนโปรตอนทางานไดท้ ี่อณุ หภูมแิ ละความดนั ต่ากว่าเซลลเ์ ช้ือเพลิงแบบแอลคาไลน์ มี
การใชเ้ ยอื่ พอลิเมอร์ซึง่ เปน็ ของแข็งเป็นอิเล็กโทรไลต์จงึ ไมเ่ กิดการรั่วไหล ไม่เกดิ การกดั กร่อน และนา้ หนักเบา
รวมทั้งยังออกแบบให้มีขนาดเล็กได้ ในปัจจุบันจึงได้รับความสนใจท่ีจะพัฒนามาใช้เป็นแหล่งกาเนิดพลังงาน
สาหรบั ยานพาหนะและอุปกรณไ์ ฟฟา้ ในบ้าน
7.4 ข้นั ขยำยควำมรู้ (Elaboration)
1. นักเรียนเปรียบเทียบความเหมือนและความแตกต่างของเซลล์เช้ือเพลิงแบบแอลคาไลน์และเซลล์
เช้ือเพลิงแบบเย่ือแลกเปลี่ยนโปรตอน โดยประเด็นที่เปรียบเทียบ เช่น ชนิดของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ ปฏิกิริยารี
ดอกซ์ท่เี กิดข้ึน การนาไปใช้งาน ความปลอดภัย เป็นตน้
2. นักเรียนทาแบบฝึกหดั 11.6 ในหนังสือเรยี นหนา้ 136 มคี าถามดงั นี้
1) จงเขยี นแผนผังเวนนเ์ ปรียบเทียบความเหมือนและความแตกต่างระหว่างเซลล์ปฐมภมู กิ ับเซลล์
ทุตยิ ภูมิ
2) เพราะเหตุใดเมอ่ื ใชแ้ บตเตอรต่ี ะกัว่ ไปนาน ๆ จงึ ไม่สามารถประจไุ ด้อกี

194

(แนวคาตอบ: เพราะ PbSO4 ที่เกิดจากการจ่ายไฟบางส่วนไม่เกาะหรือหลุดออกจากขั้วไฟฟา้
ทาให้แผ่นตะกัว่ กรอ่ นจนไมส่ ามารถประจไุ ด้อีก)

3) เปรียบเทยี บคา่ ศกั ยไ์ ฟฟ้ามาตรฐานของเซลลเ์ ชื้อเพลงแบบแอลคาไลน์และแบบเยอ่ื และเปล่ียน

โปรตอน

เช้อื เพลงิ แบบแอลคาไลน์
แอโนด : 2H2(g) + 4OH-(aq) → 4H2O(l) + 4e- E0 = -0.83 V
แคโทด : O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-(aq) E0 = +0.40
E0cell = 0.40 – (-0.83) = 1.23 V
เชือ้ เพลิงแบบเย่ือและเปลย่ี นโปรตอน
แอโนด : H2(g) → 2H+(aq) + 2e- E0 = 0.00 V
แคโทด : O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l) E0 = +1.23 V
E0cell = 1.23 – 0.00 = 1.23 V
7.5 ข้ันประเมิน (Evaluation)

1. นกั เรยี นทาแบบตรวจสอบความรู้ระหวา่ งเรยี น

2. นักเรียนทาแบบฝกึ หดั 11.6

8. สือ่ /แหลง่ กำรเรยี นรู้
1. หนงั สอื เรียนรายวิชาเพิม่ เติมวิทยาศาสตร์ เคมี 4
2. แบบฝกึ หดั 11.6

195

9. กำรวัดผลและประเมนิ ผล

จดุ ประสงค์ วิธีกำรวดั /เครอ่ื งมือวดั เกณฑก์ ำรประเมนิ

1. ดำ้ นควำมรู้ (K)

1. นักเรยี นสามารถอธิบาย - การตอบคาถาม - ข้อคาถาม - ได้คะแนนรอ้ ยละ
ความหมายของเซลล์ปฐมภูมิและเซลล์ ในช้ันเรียน - แบบฝกึ หัด 11.6 70 ข้นึ ไป
ทตุ ยิ ภมู ิได้ - แบบฝึกหัด 11.6 - แบบตรวจสอบ
- แบบตรวจสอบ ความเข้าใจ
2. นักเรียนสามารถอธิบายหลกั การ ความเขา้ ใจ
ทางานของเซลลป์ ฐมภูมิและเซลลท์ ตุ ิย

ภมู ิได้

2. ด้ำนทกั ษะ/กระบวนกำรคดิ (P)

1. นกั เรยี นสามารถเขียนสมการเคมี - ตรวจใบงาน - แบบฝึกหัด 11.6 - ไดค้ ะแนนรอ้ ยละ
แสดงปฏกิ ริ ยิ าของเซลล์ปฐมภูมิและ - แบบตรวจสอบ - แบบตรวจสอบ 70 ขึ้นไป
เซลล์ทุตยิ ภมู ไิ ด้ ความเข้าใจ ความเข้าใจ

3. ด้ำนคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์ - แ บ บ ป ร ะ เ มิ น - ไดค้ ะแนนในระดับ
(A) คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ อั น พึ ง 3 (ด)ี ขน้ึ ไป

1. นักเรียนสามารถทางานร่วมกับ - การสงั เกต ประสงค์

ผู้อื่นได้ และรับผิดชอบต่องานท่ีได้รับ
มอบหมาย

196

10. บนั ทึกหลงั กำรสอน
ผลการเรยี นรู้
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ปญั หาและอุปสรรค
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแก้ไข
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................................................

ลงช่ือ……………………………………………….
(นางสาวชนดิ า แก่นท้าว)
ครผู สู้ อน

197

ควำมคดิ เหน็ / ข้อเสนอแนะของครพู ่ีเลี้ยง
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงช่ือ……………………………………………….
(นางสพุ ณิ ยา วงษอ์ บุ ล)
ครพู ี่เลย้ี ง

ควำมคดิ เหน็ / ข้อเสนอแนะของหวั หน้ำกลมุ่ สำระกำรเรยี นรู้วทิ ยำศำสตร์
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชื่อ……………………………………………….
(นางสิรลิ ักษณ์ ทองสะอาด)

หวั หน้ากลมุ่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์
และเทคโนโลยี

ควำมคิดเห็น / ข้อเสนอแนะของผอู้ ำนวยกำรสถำนศึกษำ
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชอื่ ……………………………………………….
()
ผู้อานวยการสถานศกึ ษา