แผนการจัด จั การเรีย รี นรูั รายวิช วิ าเคมี ( ว 31203) หน่วยการเรียนรู้ พันธะเคมี ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ครูปิยะอนงค์ นิศาวัฒ วั นานันท์ โรงเรีย รี นกีฬกี านครนนท์วิ ท์ ท วิ ยา 6
1. อธิบธิายการเกิดกิ ไอออนและการเกิดกิพันธะไอออนิก โดยใช้ แผนภาพหรือ รืสัญลัก ลั ษณ์แบบจุด จุ ของลิวลิอิสอิ 2. เขีย ขี นสูตรและเรีย รี กชื่อ ชื่สารประกอบไอออนิก 3. คำ นวณพลัง ลั งานที่เที่กี่ย กี่ วข้อ ข้ งกับ กั ปฏิกิฏิริกิยริาการเกิดกิ สารประกอบ ไอออนิกจากวัฏ วั จัก จั รบอร์น ร์ ฮาเบอร์ 4. อธิบธิายสมบัติ บั ขติองสารประกอบไอออนิก 5. เขีย ขี นสมการไอออนิกและสมการไอออนิกสุท สุ ธิขธิองปฏิกิฏิริกิยริาของ สารประกอบไอออนิก 6. อธิบธิายการเกิดกิพันธะโคเวเลนต์แ ต์ บบพันธะเดี่ย ดี่ ว พันธะคู่ และ พันธะสาม ด้ว ด้ ยโครงสร้า ร้ งลิวลิอิสอิ 7. เขีย ขี นสูตรและเรีย รี กชื่อ ชื่สารโคเวเลนต์ 8. วิเวิคราะห์และเปรีย รี บเทีย ที บความยาวพันธะและพลัง ลั งานพันธะใน สารโคเวเลนต์ร ต์ วมทั้ง ทั้ คำ นวณพลัง ลั งานที่เที่กี่ย กี่ วข้อ ข้ งกับ กั ปฏิกิฏิริกิยริาของ สารโคเวเลนต์จ ต์ ากพลัง ลั งานพันธะ 9. คาดคะเนรูปร่าร่งโมเลกุล กุ โคเวเลนต์โต์ ดยใช้ท ช้ ฤษฎีก ฎี ารผลัก ลั ระหว่าว่งคู่อิเอิล็ก ล็ ตรอนในวงเวเลนซ์ และระบุสภาพขั้ว ขั้ ของโมเลกุล กุ โคเวเลนต์ 10. ระบุช บุ นิดของแรงยึด ยึ เหนี่ยวระหว่าว่งโมเลกุล กุ โคเวเลนต์ และ เปรีย รี บเทีย ที บจุด จุ หลอมเหลว จุด จุ เดือ ดื ด และการละลายน้ำ ของสารโค เวเลนต์ 11. สืบค้นข้อ ข้ มูล มู และอธิบธิายสมบัติ บั ขติองสารโคเวเลนต์โต์ ครงร่าร่ง ตาข่าข่ยชนิดต่าต่ง ๆ 12. อธิบธิายการเกิดกิพันธะโลหะและสมบัติ บั ขติองโลหะ 13. เปรีย รี บเทีย ที บสมบัติ บั บติางประการของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ สืบค้นข้อ ข้ มูล มู และนำ เสนอตัว ตั อย่าย่ง การใช้ปช้ ระโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และ โลหะ ได้อ ด้ ย่าย่งเหมาะสม พันธะเคมี ผลการเรีย รี นรู้
1. เขีย ขี นสัญลัก ลั ษณ์แบบจุด จุ ของลิวลิอิสอิของธาตุแ ตุ ละไอออน และระบุไ บุ ด้ว่ ด้ าว่ ธาตุห ตุ รือ รื ไอออนนั้นเป็นไปตามกฎออกเตต 2. อธิบธิายการเกิดกิ ไอออนและการเกิดกิพันธะไอออนิก โดยใช้แ ช้ ผนภาพหรือ รื สัญลัก ลั ษณ์แบบจุด จุ ของลิวลิอิสอิ 3. อธิบธิายโครงสร้า ร้ งของสารประกอบไอออนิก 4. เขีย ขี นสูตรและเรีย รี กชื่อ ชื่สารประกอบไอออนิก 5. คำ นวณพลัง ลั งานที่เที่กี่ย กี่ วข้อ ข้ งกับ กั ปฏิกิฏิริกิยริาการเกิดกิ สารประกอบไอออนิก จากวัฏ วั จัก จั รบอร์น ร์- ฮาเบอร์ 6. อธิบธิายสมบัติ บั บติางประการของสารประกอบไอออนิก 7. เขีย ขี นสมการไอออนิกและสมการไอออนิกสุทธิขธิองปฏิกิฏิริกิยริาของ สารประกอบไอออนิก 8. อธิบธิายการเกิดกิพันธะโคเวเลนต์แ ต์ บบพันธะเดี่ย ดี่ ว พันธะคู่ และพันธะสาม ด้ว ด้ ยโครงสร้า ร้ ง ลิวลิอิสอิ 9. เขีย ขี นสูตรและเรีย รี กชื่อ ชื่สารโคเวเลนต์ 10. วิเวิคราะห์และเปรีย รี บเทีย ที บความยาวพันธะและพลัง ลั งานพันธะในสาร โคเวเลนต์ 11. คาดคะเนรูปร่าร่งโมเลกุล กุ โคเวเลนต์โต์ ดยใช้ท ช้ ฤษฎีก ฎี ารผลัก ลั ระหว่าว่งคู่ อิเอิล็ก ล็ ตรอนในวงเวเลนซ์ 12. เขีย ขี นแสดงทิศทิทางขั้ว ขั้ พันธะและทิศทิทางขั้ว ขั้ ของโมเลกุล กุ รวมทั้ง ทั้ ระบุ สภาพขั้ว ขั้ ของโมเลกุล กุ โคเวเลนต์ 13. ระบุช บุ นิดของแรงยึด ยึ เหนี่ยวระหว่าว่งโมเลกุล กุ โคเวเลนต์ และเปรีย รี บเทีย ที บ จุด จุ หลอมเหลว จุด จุ เดือ ดื ด และการละลายน้ำ ของสารโคเวเลนต์ 14. สืบค้นข้อ ข้ มูล มู อธิบธิายสมบัติ บั ติและนำ เสนอตัว ตั อย่าย่งของสารโคเวเลนต์ โครงร่าร่งตาข่าข่ยชนิดต่าต่ง ๆ 15. อธิบธิายการเกิดกิพันธะโลหะและสมบัติ บั ขติองโลหะ 16. เปรีย รี บเทีย ที บสมบัติบับติางประการของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ 17. สืบค้นข้อข้มูล มู และนำ เสนอตัวตัอย่าย่งการใช้ปช้ระโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ ได้อด้ย่าย่งเหมาะสม จุดประสงค์การเรีย รี นรู้
ผัง ผั มโนทัศทั น์ พันธะเคมี
สาระสำ คัญ สารในชีวิ ชี ตวิ ประจำ วันวั ส่วนใหญ่ไญ่ม่อม่ยู่ใยู่นรูปอะตอมเดี่ยดี่ว แต่จต่ะ ประกอบด้วด้ยหลายอะตอม ซึ่งซึ่อาจเป็น ป็ อะตอมชนิดเดีย ดี วกันกัหรือ รื อะตอม ต่าต่งชนิดกันกัยึด ยึ เหนี่ยวกันกัด้วด้ยพันพัธะเคมีโมี ดยพันพัธะเคมีมี มี มี3 ประเภท ได้แด้ก่ พันพัธะไอออนิก พันพัธะโคเวเลนต์ และพันพัธะโลหะ เกิดกิเป็น ป็ สารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์แ ต์ ละโลหะ ตามลำ ดับดั พันพัธะไอออนิกเกิดกิจากการยึด ยึ เหนี่ยวระหว่าว่งประจุไ จุ ฟฟ้าฟ้ของ ไอออนบวกกับกั ไอออนลบ ซึ่งซึ่ส่วนใหญ่ไญ่อออนบวกเกิดกิจากโลหะเสีย อิเอิล็ก ล็ ตรอนและไอออนลบเกิดกิจากอโลหะรับรัอิเอิล็ก ล็ ตรอน เกิดกิเป็น ป็ สารประกอบไอออนิกที่ส่ที่ส่วนใหญ่เญ่ ป็น ป็ ผลึก ลึ ของแข็ง ข็ เปราะ มี จุด จุ หลอมเหลวและจุด จุ เดือ ดื ดสูง สู ละลายน้ำ ได้ได้ม่นำม่ นำ ไฟฟ้าฟ้เมื่อ มื่ เป็น ป็ ของแข็ง ข็ แต่นำต่ นำ ไฟฟ้าฟ้ ได้เด้มื่อ มื่ หลอมเหลวหรือ รื ละลายในน้ำ พันพัธะโคเวเลนต์เ ต์ กิดกิจากการยึด ยึ เหนี่ยวระหว่าว่งอะตอมธาตุ 2 อะตอม ซึ่งซึ่ส่วนใหญ่เญ่ ป็น ป็ ธาตุ อโลหะ โดยการใช้เช้วเลนซ์อิ ซ์ เอิล็ก ล็ ตรอนร่วร่มกันกัเกิดกิ เป็น ป็ สารโคเวเลนต์ที่ ต์ ส่ที่ส่วนใหญ่มีญ่จุ มี ด จุ หลอมเหลวและ จุด จุ เดือ ดื ดต่ำ ไม่ลม่ะลาย น้ำ และไม่นำม่ นำ ไฟฟ้าฟ้ ส่วนสารที่มีที่พั มี นพัธะโคเวเลนต์ต่ ต์ อต่เนื่องกันกั ไปในสามมิติมิ ติ เป็น ป็ สารโคเวเลนต์โต์ ครงร่าร่งตาข่าข่ยที่มีที่จุ มี ด จุ หลอมเหลวและจุด จุ เดือ ดื ดสูง สู พันพัธะโลหะเกิดกิจากการยึด ยึ เหนี่ยวระหว่าว่งโปรตอนในนิวเคลีย ลีส ของอะตอมธาตุโ ตุ ลหะกับกัเวเลนซ์อิ ซ์ เอิล็ก ล็ ตรอนที่เที่คลื่อ ลื่ นที่ไที่ปทั่วทั่ทั้งทั้ชิ้น ชิ้ โลหะ โดยโลหะส่วนใหญ่เญ่ ป็น ป็ ของแข็ง ข็ มีผิ มี วผิมันมัวาว ตีเ ตีป็น ป็ แผ่นผ่หรือ รื ดึง ดึ เป็น ป็ เส้นได้นำด้ นำความร้อร้นและนำ ไฟฟ้าฟ้ได้ดีด้มี ดี จุ มี ด จุ หลอมเหลวและ จุด จุ เดือ ดื ดสูง สู การที่สที่ารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์แ ต์ ละโลหะ มีสมี มบัติบั ติ เฉพาะตัวตับางประการที่ต่ที่าต่งกันกัจึง จึสามารถนำ มาใช้ปช้ระโยชน์ในด้าด้น ต่าต่ง ๆ ได้ตด้ามความเหมาะสม
เวลาที่ใที่ ช้ บทนี้ใช้เช้วลาสอนประมาณ 25 ชั่วชั่โมง 3.1 สัญลักลัษณ์แบบจุด จุ ของลิวลิอิสอิและกฎออกเตต 1 ชั่วชั่โมง 3.2 พันธะไอออนิก 9 ชั่วชั่โมง 3.3 พันธะโคเวเลนต์ 11 ชั่วชั่โมง 3.4 พันธะโลหะ 2 ชั่วชั่โมง 3.5 การใช้ปช้ระโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์แ ต์ ละโลหะ 2 ชั่วชั่โมง
28 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 7 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง การเกิดพันธะโคเวเลนต์ เวลาเรียน 2 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ อธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์แบบพันธะเดี่ยว พันธะคู่ และพันธะสามด้วยโครงสร้างลิวอิส 3) สาระสำคัญ พันธะโคเวเลนซ์เกิดขึ้นจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมที่มีการใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกันซึ่ง เป�นไปตามกฎออกเตต 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์แบบพันธะเดี่ยว พันธะคู่ และพันธะสามด้วยโครงสร้างลิวอิส( P ) 2. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A) 5) สาระการเรียนรู้ พันธะโคเวเลนต์คือพันธะที่เกิดขึ้นอันเนื่องมาจากอะตอม 2 อะตอมนำอิเล็กตรอนมาใช้ร่วมกัน (โดยทั่วไปแล้วหมายถึงอะตอมของธาตุหมู่ IVA, VA, VIA และ VII ) โดยอาจเกิดจากการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน เพียงคู่เดียว สองคู่ หรือสามคู่ก็ได้ขึ้นอยู่กับอะตอมคู่ที่เข้ามร่วมสร้างพันธะกันว่ายังขาดเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่ อีกเท่าใดจึงจะครบ 8 ตามกฎออกเตต
29 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1) ครูยกตัวอย่างสารโคเวเลนต์เช่น โมเลกุลแก๊สออกซิเจน (O2) แล้ วตั้ งค ำถาม ว่าก ารเกิ ด พันธะเคมีระหว่างอะตอมของออกซิเจนมีการเปลี่ยนแปลงของเวเลนซ์อิเล็กตรอนเหมือนหรือต่างจากพันธะไอออนิก หรือไม่ซึ่งควรได้คำาตอบว่า ต่างกัน เนื่องจากการเกิดพันธะเคมีของโมเลกุลแก๊สออกซิเจนไม่ได้เกิดจากการให้ หรือรับอิเล็กตรอนแต่เป�นการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) แบ่งนักเรียนกลุ่มละ 5–6 คน ปฏิบัติ กิจกรรมสืบค้นข้อมูลการเกิดพันธะโคเวเลนซ์ 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) ครูให้ความหมายของพันธะโคเวเลนต์ว่าเป�นการยึดเหนี่ยวของอะตอมโดยใช้เวเลนซ์ อิเล็กตรอนร่วมกันและเรียกสารที่เกิดจากพันธะโคเวเลนต์ว่า สารโคเวเลนต์ 2) ครูอธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์โดยใช้แผนภาพและสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส ประกอบการอธิบาย โดยยกตัวอย่างการเกิดพันธะในโมเลกุลแก๊สคลอรีน (Cl2) แก๊สออกซิเจน (O2) และแก๊ส ไนโตรเจน (N2) ซึ่งเป�นการเกิดพันธะโคเวเลนต์แบบพันธะเดี่ยว พันธะคู่และพันธะสามตามลำาดับ 3) จากนั้นครูให้ความรู้เกี่ยวกับอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะซึ่งเป�นอิเล็กตรอนคู่ที่ใช้ร่วมกันในการเกิด พันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวซึ่งเป�นอิเล็กตรอนคู่ที่ไม่ได้เกิดพันธะ 4) ครูอธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์โดยใช้แผนภาพและสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส ประกอบ การอธิบายโดยยกตัวอย่างการเกิดพันธะในโมเลกุลแก๊สคลอรีน (Cl2) แก๊สออกซิเจน (O2) และแก๊สไนโตรเจน (N2) ซึ่งเป�นการเกิดพันธะโคเวเลนต์แบบพันธะเดี่ยว พันธะคู่และพันธะสาม ตามลำดับ 5) จากนั้นครูให้ความรู้เกี่ยวกับอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะซึ่งเป�นอิเล็กตรอนคู่ที่ใช้ร่วมกันในการเกิด พันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวซึ่งเป�นอิเล็กตรอนคู่ที่ไม่ได้เกิดพันธะ 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) ครูอธิบายเกี่ยวกับพันธะโคเวเลนต์ในสารบางชนิดที่อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะมาจากอะตอมใด อะตอมหนึ่ง เช่น โมเลกุลแอมโมเนีย (NH3) มีเส้นพันธะ N−H 3 พันธะ แทนอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 3 คู่ ในขณะที่อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่ แสดงด้วยจุดคู่บนอะตอมไนโตรเจน อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวนี้ สามารถ สร้างพันธะกับ H+ เกิดเป�นแอมโมเนียมไอออน (NH4 + ) โดยที่จำนวนอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลางยังคงเป�นไป ตามกฎออกเตตซึ่งในกรณีนี้พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดขึ้นมาจากอะตอมไนโตรเจนเท่านั้น
30 2) ครูอธิบายให้นักเรียนเข้าใจว่า โมเลกุลที่เกิดขึ้นจะมีพลังงานต่ำกว่าอะตอมเดี่ยว และธาตุที่ ต่างชนิดจะมีระยะห่างระหว่างอะตอมในโมเลกุลไม่เท่ากัน 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูอธิบายเกี่ยวกับสารโคเวเลนต์บางชนิดที่อะตอมกลางมีจำนวนอิเล็กตรอนล้อมรอบ ไม่ เป�นไปตามกฎออกเตต โดยยกตัวอย่างโมเลกุลโบรอนไตรฟลูออไรด์(BF3) ซึ่งเป�นโมเลกุลที่อะตอมกลางมี อิเล็กตรอนล้อมรอบน้อยกว่า 8 และฟอสฟอรัสเพนตะคลอไรด์ (PCl5) ซึ่งเป�นโมเลกุลที่อะตอมกลางมี อิเล็กตรอนล้อมรอบมากกว่า 8 2) ครูให้นักเรียนทำาแบบฝ�กหัด 3.6 เพื่อทบทวนความรู้ 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์ แบบพันธะเดี่ยว พันธะคู่ และ พันธะสามด้วยโครงสร้างลิวอิส(P) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 2. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
31 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
5 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง การเกิดพันธะไอออนิก เวลาเรียน 1 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ . อธิบายการเกิดไอออนและการเกิดพันธะไอออนิกโดยใช้แผนภาพหรือสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส 3) สาระสำคัญ พันธะไอออนิกเกิดจากไอออนบวกและไอออนลบมายึดเหนี่ยวกันด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้า ต่างชนิดกัน 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายการเกิดไอออนและการเกิดพันธะไอออนิกโดยใช้แผนภาพหรือสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส ( K) 2. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A) 5) สาระการเรียนรู้ พันธะไอออนิก (Ionic bond) คือ แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดในสาร โดยที่อะตอมของธาตุที่มีค่า พลังงานไอออไนเซชันต่ำ ให้เวเลนต์อิเล็กตรอนแก่อะตอมของธาตุที่มีค่าพลังงานไอออนไนเซชันสูง กลายเป�น ไอออนที่มีประจุบวกและประจุลบ เมื่อไอออนทั้งสองเข้ามาอยู่ใกล้กันจะเกิดแรงดึงดูดทางไฟฟ้าที่แข็งแรง ระหว่างประจุไฟฟ้าตรงข้ามเหล่านั้น ทำให้ไอออนทั้งสองยึดเหนี่ยวกันด้วย พันธะเคมีที่เรียกว่า “พันธะไอออนิก” ผลึกสารประกอบไอออนิกมีรูปทรงเป�นรูปลูกบาศก์ประกอบด้วยไอออนบวกและไอออนลบเรียง สลับกันเป�นสามมิติแบบต่าง ๆ ไม่สามารถแยกเป�นโมเลกุลเดี่ยว ๆ ได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถทราบขอบเขตของ ไอออนของธาตุต่าง ๆ ใน 1 โมเลกุลได้ แต่สามารถหาออกมาได้ในรูปอัตราส่วนอย่างต่ำของไอออนที่เป�น
6 องค์ประกอบเท่านั้น จึงมีแต่สูตรอย่างง่าย(สูตรเอมพิริกัล) ไม่มีสูตรโมเลกุล จึงใช้สูตรอย่างง่ายแทนสูตรเคมี ของสารประกอบไอออนิก โครงสร้างผลึกสารประกอบไอออนิกจะเป�นแบบใดขึ้นอยู่กับ • ประจุที่ปรากฏอยู่บนไอออนบวก และลบ • อัตราส่วนระหว่างรัศมีไอออนบวกและลบ 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1) ครูยกตัวอย่างสูตรเคมีของสารประกอบไอออนิกเช่น NaCl CaF₂ KI แล้วตั้งคำถามว่า สาร ที่ยกตัวอย่างประกอบด้วยธาตุองค์ประกอบชนิดใด ซึ่งควรได้คำตอบว่า ประกอบด้วยธาตุโลหะกับธาตุอโลหะ 2) ครูอธิบายว่า ธาตุโลหะมีพลังงานไอออไนเซซันต่ำ จึงเสียอิเล็กตรอนเกิดเป�นไอออนบวกได้ง่ายส่วนธาตุ อโลหะมีค่าสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนสูง จึงรับอิเล็กตรอนเกิดเป�นไอออนลบ ไอออนบวกและไอออนลบมีประจุ ไฟฟ้าต่างกันจึงยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้า เรียกการยึดเหนี่ยวนี้ว่า พันธะไอออนิก และ เรียกสารที่เกิดจากพันะไอออนิกว่า สารประกอบไอออน 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ครูอธิบายการเกิดพันธะไอออนิกโดยเริ่มจากเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนแบบจำาลอง อะตอมของโบร์ และสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสของ Na และ Na+ แล้วให้นักเรียนพิจารณาสัญลักษณ์แบบ จุดของลิวอิสของ Na พบว่ามี 1 จุด และเมื่อสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสของ Na+ จะแสดงจุด 8 จุด ซึ่งเป�น เวเลนซ์อิเล็กตรอนชั้นถัดไป และมีจำนวนเวเลนซ์อิเล้กตรอนเป�นไปตามกฎออกเตต 2) ครูให้นักเรียนเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอน แบบจำลองอะตอมของโบร์และและสัญลักษณ์ แบบจุดของลิวอิสของ Cl และ Cl- จากนั้นให้พิจารณาสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสของ Cl พบว่ามี 7 จุด และ เมื่อรับอิเล็กตรอน สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสของ Cl- จะแสดงจุด 8 จุด เป�นไปตามกฏออกเตต 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) ครูอธิบายการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ ( NaCl ) โดยใช้แบบจำลองอะตอมของโบร์ และสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสแสดงให้เห็นการให้และรับอิเล็กตรอนระหว่าง Na และ Cl เกิดเป�น Na+ และ Cl- ซึ่งมีประจุไฟฟ้าต่างกันจึงยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้าเกิดเป�น NaCl
7 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) นักเรียนเขียนแผนภาพแสดงการให้และรับอิเล็กตรอนของอะตอมธาตุในการเกิดสารประกอบ แมกนีเซียมฟลูออไรด์(MgF₂) โดยใช้แบบจำลองอะตอมของโบร์และสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส 2) ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับโครงสร้างของสารประกอบไอออนิก โดยให้นักเรียน พิจารณาจากแบบจำลองหรือภาพโครงผลึกของสารในรูป 3.2เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า สารประกอบไอออนิกใน สถานะของแข็งอยู่ในรูปผลึกที่มีไอออนบวกและไอออนลบยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะไอออนิกอย่างต่อเนื่องกันไป ทั้งสามมิติเป�นโครงผลึกและไม่อยู่ในรุปโมเลกุล 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูให้นักเรียนทำแบบฝ�กหัด 3.1 เพื่อทบทวนความรู้ 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1) อธิบายการเกิดไอออนและการ เกิดพันธะไอออนิกโดยใช้แผนภาพ หรือสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส ( K ) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 3. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
8 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
62 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 14 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง พันธะโลหะ เวลาเรียน 2 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ อธิบายการเกิดพันธะโลหะและสมบัติของโลหะ 3) สาระสำคัญ พันธะโลหะเป�นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวกของอะตอมกับอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อย่างอิสระ สมบัติพื้นฐานของโลหะเป�นผลมาจากการเคลื่อนที่อย่างอิสระของอิเล็กตรอน 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายการเกิดพันธะโลหะได้ (K) 2. อธิบายสมบัติของโลหะโดยใช้ความรู้เรื่องพันธะโลหะได้ (P) 3. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A) 5) สาระการเรียนรู้ ธาตุโลหะมีค่าพลังงานการแตกตัวเป�นไอออนต่ำจึงสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่าย อิเล็กตรอนที่เคลื่อน ตัวอย่างอิสระนี้ทำให้ธาตุโลหะที่สร้างพันธะโลหะกันเสมือนมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนครบ 8 ตัวตามกฎออกเตต ตลอดเวลา อิเล็กตรอนที่เคลื่อนตัวอย่างอิสระทำให้อะตอมถ่ายโอนความร้อนและประจุไฟฟ้าได้ทั่วทั้งก้อน โลหะ และทำให้พันธะโลหะมีความแข็งแรงมาก จุดหลอมเหลวและจุดเดือดจึงมีค่าสูงมาก
63 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1) ครูให้นักเรียนยกตัวอย่างโลหะและการนำไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน และใช้คำถามว่า โลหะที่ยกตัวอย่างนั้นมีสมบัติใดที่เหมาะสมกับการนำไปใช้ประโยชน์ดังกล่าว ซึ่งนักเรียนอาจยกตัวอย่าง เหล็ก นำมาใช้เป�นโครงสร้างของอาคารบ้านเรือนเนื่องจากมีวามแข็ง ทองแดงนำมาใช้ทำสายไฟฟ้าเนื่องจากสามารถ นำไฟฟ้าได้ 2) จากนั้นอภิปรายร่วมกันเพื่อให้สรุปได้ว่าโลหะส่วนใหญ่เป�นของแข็ง มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงผิว มันวาวสามารถนำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ 3) ครูตั้งคำถามนำว่า อะตอมธาตุโลหะสร้างพันธะเคมีระหว่างกันอย่างไร เหมือนหรือต่างจาก พันธะไอออนิกและพันธะโคเวเลนต์หรือไม่ เพื่อนำเข้าสู่การเกิดพันธะโลหะ 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ครูให้นักเรียนดูวีดิทัศน์หรือภาพประกอบ ดังรูป 3.17เกี่ยวกับ การเกิดพั นธะโลห ะและ แบบจำลองทะเลอิเล็กตรอน จากนั้นอธิบายว่าพันธะโลหะเกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างโปรตอนใน นิวเคลียส ของอะตอมธาตุโลหะกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปทั่วทั้งชิ้นโลหะ ซึ่งการเกิดพันธะ โลหะสามารถแสดง ได้ด้วยแบบจำลองทะเลอิเล็กตรอน 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทนกลุ่มนำเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหน้าชั้นเรียน 2) นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายและหาข้อสรุปจากการปฏิบัติกิจกรรม โดยใช้แนวคำถามต่อไปนี้ - พันธะใดใช้พลังงานในการสลายพันธะสูงสุด เพราะอะไร แนวตอบ พันธะไอออน เพราะเป�นพันธะที่ยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุ ไฟฟ้าที่แข็งแรง - การเกิดพันธะโลหะสามารถแสดงได้ด้วยแบบจำลองใด เพราะอะไร แนวตอบ แบบจำลองทะเลอิเล็กตรอน เพราะภายในอะตอมจะมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ อย่างอิสระไปทั่วทั้งก้อนโลหะ 3) นักเรียนและครูร่วมกันสรุปผลจากการปฏิบัติกิจกรรม โดยให้ได้ข้อสรุปว่า โลหะมีสมบัตินำ ความร้อนและนำไฟฟ้าได้ดี มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง และนำมาตีแผ่หรือดึงให้เป�นเส้นได้ เนื่องจากมี เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมเคลื่อนที่ไปมาได้ทั่วทั้งก้อนโลหะและยึดเหนี่ยวอะตอมไว้อย่างแข็งแรง
64 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) ครูและนักเรียนอภิปรายและลงข้อสรุปร่วมกันเกี่ยวกับพันธะโลหะที่ส่งผลต่อสมบัติต่าง ๆ ของโลหะ ได้แก่ จุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง ผิวมันวาวและสะท้อนแสง นำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี รวมทั้ง การตีให้แผ่ออกเป�นแผ่นหรือดึงเป�นเส้นได้ที่เกิดจากการเลื่อนไถลของอะตอมโลหะเมื่อถูกแรงกระทำโดยใช้รูป 3.18 ประกอบการอภิปราย 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูให้นักเรียนแต่ละคนพิจารณาว่าจากหัวข้อที่เรียนมาและการปฏิบัติกิจกรรม มีจุดใดบ้างที่ ยังไม่เข้าใจหรือยังมีข้อสงสัย ถ้ามี ครูช่วยอธิบายเพิ่มเติมให้นักเรียนเข้าใจ 2) ครูทดสอบความเข้าใจของนักเรียนโดยการให้ตอบคำถาม เช่น - สารที่เกิดพันธะโลหะจะมีสมบัติบางประการแตกต่างจากสารประกอบไอออนอย่างไร - เพราะเหตุใดเมื่อใช้ค้อนทุบแผ่นโลหะ อะตอมของโลหะจึงไม่เกิดการผลักกันและแตกออก 3) ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปเกี่ยวกับสมบัติของพันธะโคเวเลนซ์ พันธะไอออน และพันธะโลหะ 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ - วีดีทัศน์หรือภาพประกอบเกี่ยวกับการเกิดพันธะโลหะและแบบจำลองทะเลอิเล็กตรอน 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายการเกิดพันธะโลหะได้ (K) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 2. อธิบายสมบัติของโลหะโดยใช้ ความรู้เรื่องพันธะโลหะได้ (P) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 3. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
65 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
66 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 15 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง การใช้ประโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ เวลาเรียน 2 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ เปรียบเทียบสมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิกสารโคเวเลนต์และโลหะ สืบค้นข้อมูลและนำเสนอตัวอย่างการใช้ประโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์และ โลหะ ได้อย่างเหมาะสม 3) สาระสำคัญ พันธะโลหะเป�นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวกของอะตอมกับอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อย่างอิสระ สมบัติพื้นฐานของโลหะเป�นผลมาจากการเคลื่อนที่อย่างอิสระของอิเล็กตรอน 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. เปรียบเทียบสมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์และโลหะ (P) 2. สืบค้นข้อมูลและนำเสนอตัวอย่างการใช้ประโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ ได้อย่างเหมาะสม (K) 3. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A)
67 5) สาระการเรียนรู้ ธาตุโลหะมีค่าพลังงานการแตกตัวเป�นไอออนต่ำจึงสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่าย อิเล็กตรอนที่เคลื่อน ตัวอย่างอิสระนี้ทำให้ธาตุโลหะที่สร้างพันธะโลหะกันเสมือนมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนครบ 8 ตัวตามกฎออกเตต ตลอดเวลา อิเล็กตรอนที่เคลื่อนตัวอย่างอิสระทำให้อะตอมถ่ายโอนความร้อนและประจุไฟฟ้าได้ทั่วทั้งก้อน โลหะ และทำให้พันธะโลหะมีความแข็งแรงมาก จุดหลอมเหลวและจุดเดือดจึงมีค่าสูงมาก พันธะไอออนิกเกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างประจุไฟฟ้าของไอออนบวกกับไอออนลบ ซึ่งส่วนใหญ่ ไอออนบวกเกิดจากโลหะเสียอิเล็กตรอนและไอออนลบเกิดจากอโลหะรับอิเล็กตรอน เกิดเป�นสารประกอบไอ ออนิกที่ส่วนใหญ่เป�นผลึกของแข็ง เปราะ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง ละลายน้ำาได้ไม่นำไฟฟ้าเมื่อเป�น ของแข็งแต่นำไฟฟ้าได้เมื่อหลอมเหลวหรือละลายในน้ำ พันธะโคเวเลนต์เกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมธาตุ2 อะตอม ซึ่งส่วนใหญ่เป�นธาตุอโลหะโดย ใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน เกิดเป�นสารโคเวเลนต์ที่ส่วนใหญ่มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ ไม่ละลายน้ำ และไม่นำไฟฟ้า ส่วนสารที่มีพันธะโคเวเลนต์ต่อเนื่องกันไปในสามมิติเป�น สารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายที่มีจุด หลอมเหลวและจุดเดือดสูง พันธะโลหะเกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างโปรตอนในนิวเคลียสกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปทั่ว ทั้งชิ้นโลหะ โดยโลหะส่วนใหญ่เป�นของแข็ง มีผิวมันวาว ตีเป�นแผ่นหรือดึงเป�นเส้น ได้นำความร้อนและนำ ไฟฟ้าได้ดีมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1) ครูให้นักเรียนพิจารณาตาราง 3.16 เพื่อทบทวนความรู้เกี่ยวกับชนิดของพันธะและสมบัติ ของสาร ซึ่งควรสรุปได้ว่า พันธะโคเวเลนต์เกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมธาตุ2 อะตอม ซึ่งส่วนใหญ่เป�นธาตุอโลหะโดย ใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน เกิดเป�นสารโคเวเลนต์ที่ส่วนใหญ่มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ ไม่ละลายน้ำ และไม่นำไฟฟ้า ส่วนสารที่มีพันธะโคเวเลนต์ต่อเนื่องกันไปในสามมิติเป�น สารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายที่มีจุด หลอมเหลวและจุดเดือดสูง พันธะโลหะเกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างโปรตอนในนิวเคลียสกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปทั่ว ทั้งชิ้นโลหะ โดยโลหะส่วนใหญ่เป�นของแข็ง มีผิวมันวาว ตีเป�นแผ่นหรือดึงเป�นเส้น ได้นำความร้อนและนำ ไฟฟ้าได้ดีมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง
68 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ครูตั้งคำถามว่าจากสมบัติที่ต่างกันของแต่ละพันธะส่งผลต่อการนำาไปใช้ประโยชน์หรือไม่ซึ่ง ควรได้คำตอบว่า สารแต่ละชนิดมีสมบัติต่างกัน จึงสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ตามความเหมาะสม 2) ครูให้นักเรียนทำากิจกรรม 3.4 สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับประโยชน์ของสารประกอบไอออนิก สาร โคเวเลนต์และโลหะ จากนั้นให้นักเรียนนำเสนอข้อมูลที่ได้จากการสืบค้นข้อมูลในรูปแบบต่าง ๆ 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) นักเรียนนำเสนอข้อมูลที่ได้จากการสืบค้นข้อมูลในรูปแบบต่าง ๆ พันธะไอออนิกเกิดจากการยึดเหนี่ยวระหว่างประจุไฟฟ้าของไอออนบวกกับไอออนลบ ซึ่ง ส่วนใหญ่ไอออนบวกเกิดจากโลหะเสียอิเล็กตรอนและไอออนลบเกิดจากอโลหะรับอิเล็กตรอน เกิดเป�นสารประกอบไอออนิกที่ ส่วนใหญ่เป�นผลึกของแข็ง เปราะ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง ละลายน้ำได้ไม่นำไฟฟ้าเมื่อเป�นของแข็งแต่ นำไฟฟ้าได้เมื่อหลอมเหลวหรือละลายในน้ำ 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) ครูให้นักเรียนทำกิจกรรมเพื่อสรุปความคิดรวบยอด เรื่อง พันธะเคมีโดยให้นักเรียนเขียน แผนภาพเวนน์หรือผังมโนทัศน์ 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูให้นักเรียนทำาแบบฝ�กหัดท้ายบทเพื่อทบทวนความรู้ 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ - วีดีทัศน์หรือภาพประกอบเกี่ยวกับการเกิดพันธะโลหะและแบบจำลองทะเลอิเล็กตรอน
69 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1. เปรียบเทียบสมบัติบางประการ ของสารประกอบไอออนิก สาร โคเวเลนต์และโลหะ (P) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 2. สืบค้นข้อมูลและนำเสนอ ตัวอย่างการใช้ประโยชน์ของ สารประกอบไอออนิก สารโคเวเลนต์ และโลหะ ได้อย่างเหมาะสม (K) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 3. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
70 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
9 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง สูตรเคมีและชื่อของสารประกอบไอออน เวลาเรียน 2 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ เขียนสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก 3) สาระสำคัญ การเขียนสูตรสารประกอบไอออน ทำได้โดยการเขียนสัญลักษณ์ธาตุที่เป�นไอออนบวกไว้ข้างหน้า แล้ว ตามด้วยไอออนลบ และเขียนแสดงอัตราส่วนอย่างต่ำของจำนวนไอออนที่เป�นองค์ประกอบเป�นตัวเลขอารบิก ห้อยท้ายไอออนนั้น ถ้าไอออนที่เข้าทำปฏิกิริยาเป�นพวกหมู่ไอออน และมีจำนวนมากกว่า 1 หมู่ ให้เขียนหมู่ ไอออนไว้ในวงเล็บ และเขียนแสดงจำนวนห้อยท้ายวงเล็บนั้นไว้ 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. เขียนสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก( P ) 2. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A) 5) สาระการเรียนรู้ การเขียนสูตรสารประกอบไอออน ทำได้โดยการเขียนสัญลักษณ์ธาตุที่เป�นไอออนบวกไว้ข้างหน้า แล้ว ตามด้วยไอออนลบ และเขียนแสดงอัตราส่วนอย่างต่ำของจำนวนไอออนที่เป�นองค์ประกอบเป�นตัวเลขอารบิก ห้อยท้ายไอออนนั้น ถ้าไอออนที่เข้าทำปฏิกิริยาเป�นพวกหมู่ไอออน และมีจำนวนมากกว่า 1 หมู่ ให้เขียนหมู่ ไอออนไว้ในวงเล็บ และเขียนแสดงจำนวนห้อยท้ายวงเล็บนั้นไว้
10 การเรียกชื่อสารประกอบไอออน ธาตุที่เมื่อเกิดเป�นไอออนบวกแล้วมีประจุเพียงค่าเดียว ให้เรียกชื่อ ไอออนบวกตามด้วยไอออนลบ ส่วนธาตุที่เมื่อเกิดไอออนบวกแล้วมีค่าประจุมากกว่า 1 ค่า ให้เรียกชื่อธาตุ แล้ว ระบุตัวเลขประจุหรือเลขออกซิเดชันของไอออนนั้นในวงเล็บเป�นเลขโรมัน 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1) ครูเขียนสูตรไอออนบวกและไอออนลบ เช่น Li+ , Ca2+, Mn3+, O2– และ N3– บนกระดานหน้า ชั้นเรียนให้นักเรียนดู แล้วตั้งประเด็นคำถาม ดังนี้ - ไอออนบวกและไอออนลบเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร - เมื่อไอออนบวกและไอออนลบทำปฏิกิริยากันจะเกิดเป�นสารประกอบชนิดใด 2) นักเรียนร่วมกันอภิปรายหาคำตอบเกี่ยวกับคำถามตามความคิดเห็นของแต่ละคน เพื่อ เชื่อมโยงไปสู่การเรียนรู้เรื่อง การเขียนสูตรและการเรียกชื่อสารประกอบไอออน 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ให้นักเรียนพิจารณาตาราง 3.1 แล้วตั้งคำถามว่า ประจุของไอออนสัมพันธ์กับเลขหมู่ของธาตุ ในตารางธาตุหรือไม่อย่างไร แนวตอบ ประจุของไอออนมีความสัมพันธืกับเลขหมู่ของธาตุ โดยธาตุหมู่ IA IIA และ IIIA เมื่อเป�นไอออนจะเป�นไอออนบวกที่มีประจุตามเลขหมู่ ส่วนธาตุหมู่ VA VIA และ VIIA เมื่อเป�นไอออนจะเป�นไอออนที่มีประจุ X – 8 เมื่อ X คือเลขหมู่ของธาตุ 2) ครูให้นักเรียนตอบคำถามชวนคิด 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) ครูตั้งคำถามนำว่าเมื่อทราบประจุของไอออนบวกและไอออนลบแล้วไอออนดังกล่าว รวมตัว กันด้วยอัตราส่วนเท่าใดในการเกิดเป�นสารประกอบไอออนิก 2) ครูอธิบายการเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกซึ่งจำเป�นต้องทราบชื่อของไอออนบวกและ ไอออนลบ ดังตาราง 3.3 โดยชี้ให้เห็นว่าชื่อของไอออนบวกเรียกตามชื่อธาตุแล้วลงท้ายด้วยคำว่า ไอออน ส่วน ไอออนลบเรียกชื่อธาตุโดยเปลี่ยนท้ายเสียงเป�น ไ-ด์ (-ide) แล้วลงท้ายด้วยคำว่า ไอออนและไอออนที่เป�น กลุ่มอะตอมมีชื่อเรียกเฉพาะ ดังตาราง 3.4 โดยกลุ่มอะตอมที่เป�นไอออนบวก ลงท้ายด้วยเ-ียม (-ium) ส่วน กลุ่มอะตอมที่เป�นไอออนลบอาจลงท้ายเสียงด้วย ไ-ด์ (-ide) ไ-ต์(-ite) หรือ เ-ต (-ate) 3) ครูอธิบายการเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก ดังตาราง 3.5 โดยเรียกชื่อไอออนบวกแล้ว ตาม ด้วยชื่อไอออนลบโดยตัดคำว่า ไอออน ออก
11 4) ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเรียกชื่อสารประกอบไอออนิกของธาตุโลหะที่เกิดเป�น ไอออนบวกได้หลายค่า โดยให้นักเรียนพิจารณาจากรูป 3.3 ซึ่งส่วนใหญ่พบในกรณีที่เป�นสารประกอบไอออนิกของโลหะแทรนซิชัน ดังนั้นชื่อสารประกอบที่เกิดจากโลหะที่มีเลขออกซิเดชัน มากกว่า1ค่าต้องระบุตัวเลขประจุหรือเลขออกซิเดชันของไอออน โลหะนั้นเป�นเลขโรมันในวงเล็บโดยให้นักเรียนศึกษาการเรียกชื่อจากตาราง 3.6 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเพื่อสรุปความรู้เกี่ยวกับการเกิดพันธะไอออนิก สูตรเคมี และ ชื่อของสารประกอบไอออนิก ดังนี้ - ไอออนบวกส่วนใหญ่เกิดจากธาตุโลหะเสียอิเล็กตรอน ส่วนไอออนลบส่วนใหญ่เกิดจากธาตุ อโลหะรับอิเล็กตรอน เมื่อไอออนบวกและไอออนลบยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงดึงดูดระหว่าง ประจุไฟฟ้าเรียกการ ยึดเหนี่ยวนี้ว่า พันธะไอออนิก และเรียกสารที่เกิดจากพันธะไอออนิกว่า สารประกอบไอออนิก - สารประกอบไอออนิกในสถานะของแข็งอยู่ในรูปผลึกที่มีไอออนบวกและไอออนลบ ยึด เหนี่ยวกันด้วยพันธะไอออนิกอย่างต่อเนื่องกันไปทั้งสามมิติเป�นโครงผลึกและไม่อยู่ในรูปโมเลกุล - สูตรเคมีของสารประกอบไอออนิกเป�นสูตรเอมพิริคัลที่แสดงอัตราส่วนอย่างต่ำของ ไอออน ที่ทำให้ผลรวมของประจุเป�นศูนย์โดยแสดงสัญลักษณ์ธาตุที่เป�นไอออนบวกไว้ข้างหน้าและตามด้วยไอออนลบ - ชื่อของสารประกอบไอออนิกจะเรียกชื่อไอออนบวกแล้วตามด้วยชื่อไอออนลบ ถ้าไอออนบวก เป�นโลหะที่มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่าต้องระบุเลขออกซิเดชันด้วย 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูให้นักเรียนทำแบบฝ�กหัด 3.2 เพื่อทบทวนความรู้ 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1. เขียนสูตรและเรียกชื่อ สารประกอบไอออนิก( P ) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 3. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
12 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
37 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 9 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง ความยาวพันธะและพลังงานพันธะของสารโคเวเลนต์ เวลาเรียน 3 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ วิเคราะห์และเปรียบเทียบความยาวพันธะและพลังงานพันธะในสารโคเวเลนต์รวมทั้งคำนวณพลังงาน ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของสารโคเวเลนต์จากพลังงานพันธะ 3) สาระสำคัญ พลังงานของปฏิกิริยาของสารโคเวเลนซ์เป�นพลังงานรวมของการสลายพันธะเคมีของสารเริ่มต้นและ การสร้างพันธะเคมีของผลิตภัณฑ์ 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์แบบพันธะเดี่ยว พันธะคู่ และพันธะสามด้วยโครงสร้างลิวอิส (K ) 2. คำนวณพลังงานที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของสารโคเวเลนต์จากพลังงานพันธะ ( P ) 3. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A) 5) สาระการเรียนรู้ พันธะเดี่ยวจะมีความยาวพันธะมากกว่าพันธะคู่และพันธะสาม ตามลำดับ พันธะเดี่ยวจะมีความ แข็งแรงของพันธะน้อยกว่าพันธะคู่และพันธะสามตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานของปฏิกิริยาเคมี ของสารโคเวเลนต์ประกอบด้วยการดูดพลังงานเพื่อทำลายพันธะเคมีของสารเริ่มต้นและการคายพลังงานเพื่อ สร้างพันธะเคมีของผลิตภัณฑ์
38 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1. ครูให้นักเรียนดูวีดิทัศน์หรือกราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงพลังงานในการเกิดโมเลกุลแก๊ส ไฮโดรเจนในรูป 3.9 แล้วอภิปรายร่วมกันเพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า ความยาวพันธะเป�นระยะห่างระหว่างนิวเคลียสที่ ทำให้พลังงานศักย์รวมต่ำที่สุด 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ครูให้นักเรียนพิจารณาความยาวพันธะO−Hในโมเลกุลของสารต่างชนิดกัน เช่น H2OCH3OH HNO2 ในตาราง 3.11 ซึ่งพบว่าพันธะชนิดเดียวกันในโมเลกุลต่างชนิดกันอาจมีความยาวพันธะไม่เท่ากันในการประมาณ ความยาวพันธะระหว่างอะตอมคู่หนึ่งๆโดยทั่วไปนิยมใช้ความยาวพันธะเฉลี่ยดังตาราง3.12 2) ครูให้นักเรียนเขียนโครงสร้างลิวอิสของโมเลกุลโอโซน(O3) ซึ่งพบว่าสามารถเขียนโครงสร้าง ลิวอิสได้2 โครงสร้าง จากนั้นครูตั้งคำถามว่า พันธะระหว่างออกซิเจนทั้ง 2 พันธะในโครงสร้างลิวอิสแต่ละ โครงสร้างมีความยาวพันธะเท่ากันหรือไม่ซึ่งน่าจะได้คำตอบว่าไม่เท่ากัน 3) จากนั้นครูอธิบายผลการศึกษาโดยใช้รูป 3.10 ประกอบอธิบายว่า พันธะทั้งสองมีความพันธะ เท่ากัน นักวิทยาศาสตร์จึงเสนอว่าโครงสร้างทั้งสองไม่ใช่โครงสร้างโมเลกุลที่แท้จริงของ O3 แต่เรียกเป�น โครงสร้างเรโซแนนซ์และใช้ลูกศรสองหัวแสดงการเกิดเรโซแนนซ์ระหว่าง 2 โครงสร้าง โดยโ ค ร ง ส ร้ า ง ที่ สอดคล้องกับค่าความยาวพันธะที่เท่ากันสามารถเขียนแทนด้วยโครงสร้างเรโซแนนซ์ผสม 4) ครูให้นักเรียนพิจารณากราฟรูป 3.9แล้วตั้งคำถามว่า ถ้าต้องการสลายพันธะในโมเลกุลแก๊ส ไฮโดรเจนต้องใช้พลังงานอย่างน้อยเท่าใด ซึ่งควรได้คำตอบว่าเท่ากับ 436 กิโลจูลต่อโมล ซึ่งค่าพลังงาน ดังกล่าวเป�นพลังงานพันธะ H−H จากนั้นครูให้ความรู้ว่า พลังงานพันธะเป�นพลังงานปริมาณน้อยที่สุดที่ใช้ สลายพันธะระหว่างอะตอมคู่ร่วมพันธะในโมเลกุลสถานะแก๊สให้เป�นอะตอมเดียวในสถานะแก๊ส 5) ครูตั้งคำาถามนำว่า โมเลกุลที่มีพันธะชนิดเดียวกันมากกว่า 1 พันธะ นักเรียนคิดว่าพลังงานที่ ใช้ในการสลายพันธะแต่ละพันธะเท่ากันหรือไม่ อย่างไร จากนั้นอธิบายพลังงานที่ใช้ในการสลายพันธะ O−H ของน้ำทั้ง 2 พันธะซึ่งมีค่าไม่เท่ากันและพลังงานที่ใช้ในการสลายพันธะ O−H ในสารชนิดอื่นก็มีค่าไม่ เท่ากัน ดังนั้นการประมาณพลังงานพันธะระหว่างอะตอมคู่หนึ่ง ๆ โดยทั่วไปนิยมใช้พลังงานพันธะเฉลี่ยดัง ตาราง 3.12 ซึ่งเฉลี่ยจากพันธะทั้งที่อยู่ในโมเลกุลชนิดเดียวกันและต่างชนิดกัน 6) ครูให้นักเรียนพิจารณาค่าในตาราง 3.12 แล้วตั้งคำถามว่า ค่าความยาวพันธะและพลังงาน พันธะระหว่างอะตอมคู่ร่วมพันธะเดียวกัน มีความสัมพันธ์กันอย่างไร ซึ่งควรได้คำตอบว่า สำหรับอะตอมคู่ ร่วมพันธะเดียวกันพันธะที่มีค่าพลังงานพันธะน้อยจะมีค่าความยาวพันธะมาก 7) ครูให้นักเรียนตอบคำาถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจและตอบคำาถามชวนคิด
39 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) ครูให้ความรู้เกี่ยวกับการคำนวณพลังงานของปฏิกิริยาของสารโคเวเลนต์จากพลังงานพันธะซึ่ง ได้จากผลต่างของพลังงานพันธะรวมของสารตั้งต้นกับผลิตภัณฑ์จากนั้นแสดงการคำนวณตามตัวอย่าง1และ2 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) ครูแสดงตัวอย่างการคำนวณพลังงานของปฏิกิริยาเคมีให้นักเรียนดู จากนั้นครูแบ่งกลุ่มนักเรียนและให้ ช่วยกันคำนวณพลังงานของปฏิกิริยาเคมีที่ครูกำหนดขึ้น 2) ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเพื่อสรุปความรู้เกี่ยวกับความยาวพันธะและพลังงานพันธะดังนี้ - ความยาวพันธะคือระยะระหว่างนิวเคลียสของอะตอมคู่ร่วมพันธะที่ทำให้พลังงานศักย์ รวม ต่ำที่สุดซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดอะตอมคู่ร่วมพันธะและชนิดของพันธะโดยความยาวพันธะระหว่าง อะตอมคู่หนึ่งๆในโมเลกุลของ สารต่างชนิดกันอาจไม่เท่ากันจึงนิยมใช้เป�นความยาวพันธะเฉลี่ย - พลังงานพันธะคือพลังงานปริมาณน้อยที่สุดที่ใช้สลายพันธะระหว่างอะตอมคู่ร่วมพันธะใน โมเลกุลสถานะแก๊สให้เป�นอะตอมเดี่ยวในสถานะแก๊สซึ่งมีความสัมพันธ์กับความยาวพันธะโดยพลังงานพันธะ ระหว่างอะตอมคู่หนึ่ง ๆ ในโมเลกุลชนิดเดียวกันและต่างชนิดกันอาจไม่เท่ากันจึงนิยมใช้เป�นพลังงานพันธะ เฉลี่ย - พลังงานพันธะนำมาใช้ในการคำนวณพลังงานของปฏิกิริยาซึ่งได้จากผลต่างของ พลังงาน พันธะรวมของสารตั้งต้นกับผลิตภัณฑ์ 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูทดสอบความเข้าใจของนักเรียนด้วยคำถามดังนี้ - ความยาวพันธะและพลังงานพันธะมีความสัมพันธ์กันอย่างไร - เปรียบเทียบความยาวพันธะและพลังงานพันธะระหว่างคาร์บอนใน C2H6, C2H4และ C2H2 - ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นจะเป�นปฏิกิริยาคายพลังงานเมื่อใด - คำนวณพลังงานที่ใช้ในการสลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 2 โมล ออกเป�นอะตอม อย่างสมบูรณ์ 2) ครูให้นักเรียนทำแบบฝ�กหัด 3.8 เพื่อทบทวนความรู้ 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ - วีดิทัศน์หรือกราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงพลังงานในการเกิดโมเลกุลแก๊ส ไฮโดรเจน
40 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายการเกิดพันธะโคเวเลนต์ แบบพันธะเดี่ยว พันธะคู่ และ พันธะสามด้วยโครงสร้างลิวอิส(K ) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 2. คำนวณพลังงานที่เกี่ยวข้องกับ ปฏิกิริยาของสารโคเวเลนต์จาก พลังงานพันธะ (P) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 3. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
41 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
58 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 13 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง สารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่าย เวลาเรียน 1 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ สืบค้นข้อมูลและอธิบายสมบัติของสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายชนิดต่าง ๆ 3) สาระสำคัญ สารโคเวเลนต์บางชนิดที่มีโครงร่างแตกต่างไปจากพวก เช่น เพชร แกรไฟต์ ควอทซ์ จะมีพันธะ ภายในเป�นพันธะโคเวเลนต์ และมีโครงสร้างของโมเลกุลเป�นแบบโครงผลึกร่างตาข่าย คือ แต่ละอะตอมจะ จัดเรียงกันอย่างเป�นระเบียบด้วยพันธะโคเวเลนต์ ต่อเนื่องกันไปทั้งหมดคล้ายร่างตาข่าย 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. สืบค้นข้อมูลและอธิบายสมบัติของสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายชนิดต่าง ๆ (K ) 2. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A) 5) สาระการเรียนรู้ การเปลี่ยนสถานะของสารโครงผลึกร่างตาข่ายจะต้องมีการทำลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอม ได้แก่ พันธะโคเวเลนต์ซึ่งต้องใช้พลังงานสูงมาก เช่นเดียวกับพวกไอออนิกและพวกโลหะ สารที่มีโครงผลึก ร่างตาข่าย เช่น แกรไฟต์ เพชร ซึ่งมีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง
59 สรุปสมบัติทั่วๆ ไปของสารโครงผลึกร่างตาข่าย 1. ไม่มีสูตรโมเลกุล จึงใช้สูตรอย่างง่ายแทน เช่น C, SiO2, SiC 2. หามวลโมเลกุลไม่ได้ เพราะไม่ทราบสูตรโมเลกุลที่แน่นอน 3. มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงมาก มีความแข็งแรงเป�นพิเศษ เพราะมีพันธะแบบสามมิติ 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1) ครูอธิบายเกี่ยวกับสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายว่า เป�นสารที่มีพันธะโคเวเลนต์เชื่อมต่อกัน เป�นโครงร่างตาข่าย โดยให้นักเรียนพิจารณาตัวอย่างโครงสร้างของสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่าย โดยใช้ แบบจำลองสามมิติหรือภาพประกอบ ดังรูป 3.16 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรม 3.3 สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่าย สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับสารโคเวเลนต์ร่างตาข่าย ในประเด็นเกี่ยวกับโครงสร้าง สมบัติ และการนำไปใช้ประโยชน์ ของสารโคเวเลนต์ร่างตาข่าย แล้วนำเสนอข้อมูลในรูปแบบต่าง ๆ 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอข้อมูลที่ได้จากการสืบค้นข้อมูลในรูปแบบต่าง ๆ แล้ว อภิปรายร่วมกันเพื่อให้ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับสมบัติของสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่าย และการนำาไปใช้ประโยชน์ รวมทั้งสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่ายที่มีธาตุองค์ประกอบเหมือนกัน แต่มีอัญรูปต่างกันจะมีสมบัติต่างกัน 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) ครูอธิบายลักษณะและสมบัติของสารโคเวเลนซ์ที่มีโครงผลึกร่างตาข่ายให้นักเรียน โดยเน้นให้ นักเรียนเข้าใจว่า โครงสร้างลักษณะนี้จะทำให้สารโคเวเลนซ์มีความแข็งแรงและมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือด สูงต่างจากสารโคเวเลนซ์ที่มีโครงสร้างทั่วไป 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูให้นักเรียนแต่ละคนพิจารณาว่าจากหัวข้อที่เรียนมาและการปฏิบัติกิจกรรม มีจุดใดบ้างที่ ยังไม่เข้าใจหรือยังมีข้อสงสัย ถ้ามี ครูช่วยอธิบายเพิ่มเติมให้นักเรียนเข้าใจ
60 2) ครูทดสอบความเข้าใจของนักเรียนโดยการให้ตอบคำถาม เช่น - จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารโคเวเลนซ์ขึ้นอยู่กับป�จจัยใด - โครงผลึกร่างตาข่ายมีผลต่อสมบัติของสารโคเวเลนซ์อย่างไร 3) ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปเกี่ยวกับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนซ์และโครงผลึก ร่างตาข่าย 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ - แบบจำาลองสามมติหิรอืภาพประกอบตัวอย่างโครงสร้างของสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่าย 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1. สืบค้นข้อมูลและอธิบายสมบัติ ของสารโคเวเลนต์โครงร่างตาข่าย ชนิดต่าง ๆ (K ) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 2. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
61 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
13 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง พลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก เวลาเรียน 2 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ คำนวณพลังงานที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบไอออนิกจากวัฏจักรบอร์น- ฮาเบอร์ 3) สาระสำคัญ วัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์ (Born-Haber cycle) ใช้อธิบายขั้นตอนในการเกิดสารประกอบไอออน โดย พลังงานที่เกี่ยวข้องในการเกิดสารประกอบ ไอออน ได้แก่ พลังงานการระเหิด พลังงานการแตกตัวเป�นไอออน พลังงานการสลายพันธะ สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน และพลังงานโครงร่างผลึก 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายลักษณะการเกิดสารประกอบไอออนิกจากวัฏจักรบอร์นฮาเบอร์( K ) 2. คำนวณพลังงานที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบไอออนิกจากวัฏจักรบอร์นฮาเบอร์ ( P ) 3. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A) 5) สาระการเรียนรู้ ในการเกิดพันธะไอออนิก หรือสารประกอบไอออนิกมีการเปลี่ยนแปลงหลายขั้นตอน และแต่ละขั้นจะ มีพลังงานเกี่ยวข้องอยู่ด้วย ดังจะแสดงให้ดูในรูปของแผนภาพวัฏจักรบอร์นฮาเบอร์ (Born Haber cycle) ดังนี้
14 ตัวอย่าง การเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) สารประกอบไอออนิกเกิดจากการให้อิเล็กตรอนของโลหะกลายเป�นไอออนบวก และการรับ อิเล็กตรอนของอโลหะกลายเป�นไอออนลบ มารวมตัวกันเกิดเป�นสารประกอบไอออนิกดังสมการ Na (s) + 1/2Cl2 (g) NaCl (s) ซึ่งสามารถแสดงกระบวนการเกิดและพลังงานในขั้นตอนย่อย ๆ ในรูปของแผนภาพวัฏจักรบอร์นฮา เบอร์ ได้ 5 ขั้นดังนี้ Na (s) + 1/2Cl2 (g) ∆Hf NaCl (s) E1 E2 Na (g) Cl (g) E5 E3 E4 Na+ (g) + Cl- (g) อธิบายได้ดังนี้ ขั้นที่ 1 การระเหิดของของแข็ง โลหะโซเดียมที่อยู่ในสถานะของแข็งระเหิดเป�นไอ (กลายเป�นอะตอม ในสถานะแก๊ส) ขั้นนี้ต้องใช้พลังงานหรือดูดพลังงานเท่ากับ 107 KJ/mol เรียก พลังงานขั้นที่ 1 (E1) นี้ว่า พลังงานการระเหิด (Heat of sublimation) ใช้สัญลักษณ์ ∆HS หรือ S Na (s) + 107 KJ/mol Na (g) E1 = ∆HS = 107 KJ/mol ขั้นที่2 การสลายพันธะของแก๊ส โมเลกุลของแก๊สคลอรีนแตกออกเป�นอะตอมของคลอรีนในสถานะ แก๊ส ขั้นนี้ต้องใช้พลังงานหรือดูดพลังงานเท่ากับ 122 KJ/mol เรียก พลังงานขั้นที่ 2 (E2) นี้ว่า พลังงานการ สลายพันธะ(Bond dissociation energy) ใช้สัญลักษณ์∆Hdis หรือ D 1/2Cl2 (g) + 122 KJ/mol Cl (g) E2 = ∆Hdis =122 KJ/mol ขั้นที่3 การแตกตัวเป�นไอออนของอะตอมโลหะ อะตอมของโซเดียมในสถานะแก๊สเสียอิเล็กตรอน ออกไป 1 ตัว กลายเป�นไอออนบวก (Na+ ) ใช้พลังงาน 496 KJ/mol เรียกพลังงานขั้นที่ 3 (E3) นี้ว่า พลังงานไอออไนเซชัน (Ionization energy) ใช้สัญลักษณ์ IE Na (g) + 496 KJ/mol Na+ (g) + e E3 = IE = 496 KJ/mol ขั้นที่4 การเกิดไอออนของอะตอมอโลหะ อะตอมของคลอรีนในสถานะแก๊สรับอิเล็กตรอน 1 ตัว ที่ หลุดออกจากอะตอมของโซเดียมกลายเป�นไอออนลบ (Cl- ) และคายพลังงาน 349 KJ/mol เรียกพลังงานขั้นที่ 4 (E4) นี้ว่า สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน (Electron affinity) ใช้สัญลักษณ์ EA Cl (g) + e Cl- (g) + 349 KJ/mol E4 = EA = 349 KJ/mol ขั้นที่5 การเกิดสารประกอบไอออนิก โซเดียมไอออนกับคลอไรด์ไอออนในสถานะแก๊สรวมตัวกัน เป�นผลึกโซเดียมคลอไรด์ และคายพลังงานออกมา 787 KJ/mol เรียกพลังงานขั้นที่ 5 (E5) นี้ว่า พลังงาน โครงผลึกหรือพลังงานแลตทิซ (Lattice energy) ใช้สัญลักษณ์ U
15 Na+ (g) + Cl- (g) NaCl (s) + 787 KJ/mol E4 = U = + 787 KJ/mol สมการรวมของปฏิกิริยา + + + + เขียนได้ดังนี้ Na (s) + 1/2Cl2 (g) NaCl (s) พลังงานรวมของปฏิกิริยา E1 + E1 + E1 + E1 + E1 = ∆Hf 107 + 122 + 496 + (-349) + (-787) = -411 KJ ถ้าพลังงานการเกิดปฏิกิริยา มีเครื่องหมายเป�น บวก แสดงว่าเป�น ปฏิกิริยาแบบดูดพลังงาน ถ้าพลังงานการเกิดปฏิกิริยา มีเครื่องหมายเป�น ลบ แสดงว่าเป�น ปฏิกิริยาแบบดคายพลังงาน แสดงว่าในการเกิด NaCl (s) เป�นการเปลี่ยนแปลงประเภทคายพลังงาน คือเมื่อเกิด NaCl 1 โมลจะ คายพลังงาน 411 KJ 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1) ครูให้นักเรียนดูวีดิทัศน์หรือภาพประกอบการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์จากปฏิกิริยา ระหว่างโลหะโซเดียมกับแก๊สคลอรีน แล้วตั้งคำถามนำว่า การเกิดสารประกอบโซเดียม คลอไรด์มีการ เปลี่ยนแปลงพลังงานหรือไม่ อย่างไร เพื่อนำเข้าสู่การศึกษาเรื่องพลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนิก 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ครูให้นักเรียนดูสมการของปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์และพลังงาน ของ การเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์จากนั้นให้นักเรียนตอบคำถามชวนคิด - พลังงานที่เกิดจากการรวมตัวกันของโซเดียมไอออนและคลอไรด์ไอออนมีค่า เหมือนหรือ ต่างจากค่าพลังงานการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์เพราะเหตุใด แนวตอบ มีค่าต่างกัน เพราะสารตั้งต้นต่างกัน 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1)ครูอธิบายว่าพลังงานของปฏิกิริยาใดๆ อาจได้จากการทดลองโดยตรงหรือคำนวณจาก ปฏิกิริยาอื่นที่เกี่ยวข้อง ในกรณีของสารประกอบไอออนิก สามารถอธิบายได้โดยอาศัยขั้นตอนการเกิด ปฏิกิริยาย่อยๆ หลายขั้นตอนเรียกว่า วัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์ซึ่งนำมาใช้ในการคำนวณพลังงานที่เกี่ยวข้องใน ปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบได้
16 2) ครูอธิบายปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ ซึ่งประกอบด้วย 5 ขั้นตอนโดยแสดง ปฏิกิริยาและพลังงานที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งเครื่องหมายบวกและลบหน้าค่าพลังงานที่แสดงการดูดพลังงานและ คายพลังงาน 3) ครูให้นักเรียนรวมสมการและคำนวณพลังงานแลตทิซซึ่งควรเขียนสมการแสดงปฏิกิริยาได้ ดังนี้Na( s) + Cl2(g) → NaCl(s) และคำนวณค่าพลังงานแลตทิซได้เท่ากับ -787 กิโลจูลต่อโมล 4) ครูให้นักเรียนตอบคำถามชวนคิด 4) ครูให้นักเรียนพิจารณารูป 3.4แล้วให้นักเรียนตอบคำาถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจ 5) ครูอธิบายเพิ่มเติมโดยชี้ให้นักเรียนสังเกตรูป 3.4ว่าในแต่ละขั้นตอนจะแสดงสารทั้งที่เกิดการ เปลี่ยนแปลงและไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง เนื่องจากต้องการแสดงระดับพลังงานรวมของสารที่เกี่ยวข้องทุกสาร 6) ครูให้นักเรียนตอบคำถามชวนคิด 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายและหาข้อสรุปจากการปฏิบัติกิจกรรม โดยใช้แนวคำถาม ต่อไปนี้ - ยกตัวอย่างพลังงานที่ใช้ในการเกิดสารประกอบไอออน แนวตอบ พลังงานการระเหิด พลังงานการแตกตัวเป�นไอออน พลังงานการสลาย พันธะ สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน และพลังงานโครงร่างผลึก - เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยาแล้วพบว่า Hf มีเครื่องหมายเป�นบวก แสดงว่าปฏิกริยานี้เป�น ปฏิกิริยาประเภทใด แนวตอบ ปฏิกิริยาแบบดูดพลังงาน เพราะเหตุใดพลังงานที่ใช้ในการสลายพันธะระหว่างไอออนบวกและไอออนลบใน สารประกอบไอออนิก จึงเรียกว่า พลังงานแลตทิซแทนที่จะเรียกว่าพลังงานพันธะ เนื่องจากสารประกอบไอออนิกมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยไอออนบวกและไอออนลบยึดเหนี่ยวกันด้วย พันธะไอออนิกอย่างต่อเนื่องเป�นโครงผลึกดังนั้นพลังงานที่ใช้ในการสลายพันธะจึงเป�นค่าเฉลี่ยต่อพันธะทั้งหมด ในโครงผลึกไม่ใช่เป�นของไอออนคู่ใดคู่หนึ่ง แผนภาพวัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์ของการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์สามารถ เขียนโดยสลับ ขั้นตอนให้ต่างจากรูป 3.4 ได้หรือไม่อย่างไร แผนภาพวัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์ของการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์สามารถ สลับขั้นตอนได้โดย เขียนขั้นที่3 การสลายพันธะ Cl−Cl ก่อนขั้นที่2 การให้อิเล็กตรอน ของ Naในสถานะแก๊สกลายเป�น Na+ เรียงลำาดับใหม่ได้เป�นขั้นที่ 13 2 4 5 ดังนี้
17 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูให้นักเรียนตอบคำถามจากตัวอย่างที่กำหนดให้ จากนั้นเฉลยคำตอบร่วมกัน - เขียนสมการแสดงการคำนวณและคำนวณพลังงานการเกิดสารประกอบแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) จากค่าพลังงานที่กำหนดให้ - ขั้นตอนในการเกิดสารประกอบไอออนมีอะไรบ้าง - การเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์จะมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานในลักษณะใด - เขียนแผนภาพแสดงการเปลี่ยนแปลงพลังงานในการเกิดสารประกอบไอออนของธาตุ โพแทสเซียม (K) กับฟลูออรีน (F) ได้อย่างไร 2) ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปเกี่ยวกับพลังงานกับการเกิดสารประกอบไอออนโดยร่วมกันเขียน เป�นแผนที่ความคิดหรือผังมโนทัศน์ 3) ครูให้นักเรียนทำแบบฝ�กหัด 3.3 เพื่อทบทวนความรู้ 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ - วีดิทัศน์หรือภาพประกอบการเกิดสารประกอบโซเดียมคลอไรด์จากปฏิกิริยาระหว่าง โลหะ โซเดียมกับแก๊สคลอรีน 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายลักษณะการเกิด สารประกอบไอออนิกจากวัฏจักร บอร์นฮาเบอร์( K ) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 2. คำนวณพลังงานที่เกี่ยวข้องกับ ปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบไอ ออนิกจากวัฏจักรบอร์นฮาเบอร์ ( P ) ตรวจการทำ แบบฝ�กหัด แบบฝ�กหัด นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 3. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
18 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
42 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 10 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง รูปร่างโมเลกุลโคเวเลนต์ เวลาเรียน 2 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ คาดคะเนรูปร่างโมเลกลุโคเวเลนต์โดยใช้ทฤษฎีการผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์ และระบุ สภาพขั้วของโมเลกลุโคเวเลนต์ 3) สาระสำคัญ อะตอมภายในโมเลกุลจะจัดตัวให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมและห่างกันที่สุดเพื่อให้โมเลกุลมีพลังงาน ต่ำและมีเสถียรภาพมากที่สุด 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. คาดคะเนรูปร่างโมเลกลุโคเวเลนต์โดยใช้ทฤษฎีการผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์(K ) 2. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A) 5) สาระการเรียนรู้ ข้อมูลที่จะใช้เพื่อทำนายรูปร่างโมเลกุล ได้แก่ - จำนวนอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ - จำนวนอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว ( E ) - มุมระหว่างพันธะ และความยาวพันธะ - จำนวนเวเลนต์อิเล็กตรอนของอะตอมกลาง (อะตอมกลาง : A) - จำนวนอะตอมที่เกิดพันธะโคเวเลนต์ (อะตอมล้อมรอบ : X )
43 ตารางสรุปการพิจารณารูปร่างโมเลกุล จำนวน อิเล็กตรอนคู่ ร่วมพันธะ จำนวน อิเล็กตรอนคู่ โดดเดี่ยว รูปร่างโมเลกุล ตัวอย่างสาร (สูตรโมเลกุล) 2 - เส้นตรง BeCl2 , C2H2 , C2N2 , HCN 2 1 มุมงอ SO2 , NO2- 2 2 มุมงอ H2O , Cl2O , ClO2 - , SCl2 3 - สามเหลี่ยมแบบราบ Br2CO , BF3 , CO3 2- , C2H4 3 1 พีระมิดฐานสามเหลี่ยม SO3 2- , NH3 , N(CH3)3 , ClO3- 3 2 T-shape ClF3 , BrCl3 4 - ทรงสี่หน้า C2H6 , CCl4 , PO4 3- , SiH4 5 - พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม PCl5 , AsH5 5 1 พีระมิดฐานสี่เหลี่ยม BrF5 , IF5 , FCl5 6 - ทรงแปดหน้า SeF6 , SF6 , TeCl6 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1. ครูให้นักเรียนพิจารณาแบบจำลองโครงสร้างสามมิติหรือโปรแกรมสำเร็จรูปที่ใช้ในการศึกษา รูปร่างโมเลกุลของโมเลกุลโคเวเลนต์ที่มีรูปร่างโมเลกุลต่างกัน เช่น โมเลกุลน้ำ (H2O) คาร์บอนไดออกไซด์(CO2) แอมโมเนีย (NH3) โบรอนไตรฟลูออไรด์(BF3) แล้วตั้งคำาถามว่า - รูปร่าง โมเลกุลของสารเหล่านี้เหมือนหรือต่างกันหรือไม่ เพราะเหตุใด แนวตอบ รูปร่างโมเลกุล ของสารต่างกัน ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมและจำนวนอิเล็กตรอนคู่ โดดเดี่ยวรอบอะตอมกลาง - อะตอมภายในโมเลกุลของ CH4, CO2 และ NH3 ในความเป�นจริงมีการจัดเรียงตัวอยู่ใน ระนาบเดียวกันเหมือนที่เขียนบนกระดานหรือไม่ - นักเรียนคิดว่าแต่ละพันธะในโมเลกุลของ CH4, CO2 และ NH3 จะอยู่ห่างหรืออยู่ชิดกันใน ลักษณะใด - โมเลกุลที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวจะมีผลต่อรูปร่างของโมเลกุลหรือไม่
44 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรม 3.2 เรื่องการจัดตัวของลูกโป่งกับรูปร่างโมเลกุลโคเวเลนต์ตอนที่1 และตอนที่ 2 เพื่อศึกษารูปร่างโมเลกุลโคเวเลนต์ที่อะตอมกลางไม่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวและที่มีอิเล็กตรอนคู่ โดดเดี่ยวโดยใช้ลูกโป่งแทนแบบจำลองโมเลกุล 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายและหาข้อสรุปจากการปฏิบัติกิจกรรม โดยใช้แนว คำถามต่อไปนี้ - ลูกโป่ง 1 ใบ แทนลักษณะใดในสารโคเวเลนซ์ แนวตอบ ขั้วของลูกโป่งแทนพันธะที่สร้างกับอะตอมกลาง ตัวของลูกโป่งแทนกลุ่มหมอก ของอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ และปลายของลูกโป่งแทนอะตอมที่สร้างพันธะกับ อะตอมกลาง - เมื่อรัดลูกโป่งเพิ่มขึ้น รูปร่างที่เกิดขึ้นมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะใด แนวตอบ ลูกโป่งแต่ละใบจะจัดตัวในทิศต่างกัน โดยให้เกิดการเบียดกันน้อยที่สุด - ถ้านักเรียนลากเส้นจากปลายลูกโป่งเชื่อมต่อกัน จะสังเกตสิ่งใดได้ แนวตอบ จะสังเกตเห็นรูปทรงเรขาคณิตที่มีรูปทรงแตกต่างกัน เมื่อลูกโป่งที่รัดขั้วเข้า ด้วยกันมีจำนวนต่างกัน - ผลสรุปของกิจกรรมคืออะไร แนวตอบ เมื่อใช้ลูกโป่งแทนอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวและอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ การจัดตัว ของอะตอมในโมเลกุลมีลักษณะเดียวกับการจัดตัวของลูกโป่ง คือ เมื่อจำนวน อะตอมล้อมรอบหรือจำนวนอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวมากขึ้น จะมีจำนวนพันธะ มากขึ้น ซึ่งอิเล็กตรอนในพันธะจะผลักกัน อะตอมจะพยายามจัดตัวให้อยู่ใน ตำแหน่งที่เหมาะสมและห่างกันมากที่สุด เพื่อให้โมเลกุลมีพลังงานต่ำและมี เสถียรภาพมากที่สุด ดังนั้นรูปร่างโมเลกุลขึ้นอยู่กับจำนวนพันธะและจำนวน อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว รอบอะตอมกลาง 6.4 ขั้นขยายความรู้ 1) ครูอธิบายเกี่ยวกับทฤษฎีการผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์(VSEPR theory)เพื่อ เชื่อมโยงไปสู่การคาดคะเนรูปร่างโมเลกุล ซึ่งมีหลักการว่า อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวอยู่ใกล้นิวเคลียส มากกว่า อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ ดังนั้นแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวด้วยกันจึงมีค่ามากกว่า แรงผลักระหว่าง อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะกับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวและมากกว่าแรงผลักระหว่าง อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะด้วยกัน
45 2) ครูอธิบายเกี่ยวกับรูปร่างโมเลกุลและมุมระหว่างพันธะของโมเลกลุโคเวเลนต์ที่อะตอมกลางไม่ มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวและที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว โดยให้นักเรียนพิจารณาตัวอย่างรูปร่าง โมเลกุลโคเวเลนต์ในตาราง 3.13 ประกอบการอธิบาย 6.5 ขั้นประเมินผล 1) ครูทดสอบความเข้าใจของนักเรียนด้วยคำถามดังนี้ - BF3, CCl4 และ H2O มีรูปร่างโมเลกุลเป�นทรงอะไร - CO2 และ H2O มีจำนวนอะตอมที่สร้างพันธะกับอะตอมกลางเท่ากัน แต่มีรูปร่างโมเลกุล ต่างกันเพราะเหตุใด 2) ครูให้นักเรียนทำแบบฝ�กหัด 3.9 เพื่อทบทวนความรู้ 7) สื่อการเรียนรู้ - http://pandora55.exteen.com - http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/ - แบบจำาลองโครงสร้างสามมิติหรือโปรแกรมสำเร็จรูปที่ใช้ในการศึกษารูปร่างโมเลกุลของ โมเลกุลโคเวเลนต์ที่มีรูปร่างโมเลกุลต่างกัน เช่น โมเลกุลน้ำ ( H2O ) คาร์บอนไดออกไซด์(CO2) แอมโมเนีย (NH3) โบรอนไตรฟูลออไรด์(BF3) - อุปกรณ์สำหรับกิจกรรม 3.2การจัดตัวของลูกโป่งกับรูปร่างโมเลกุลโคเวเลนต์ 8) กระบวนการวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมิน 1. คาดคะเนรูปร่างโมเลกลุโคเว เลนต์โดยใช้ทฤษฎีการผลักระหว่าง คู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์(K ) สังเกตพฤติกรรมการ ปฏิบัติงานกลุ่ม แบบสังเกต พฤติกรรม การปฏิบัติงานกลุ่ม นักเรียนสามารถผ่าน เกณฑ์การประเมิน ร้อยละ 80 ขึ้นไป 3. มีความใจกว้างและใช้ วิจารณญาณ (A) การสังเกตพฤติกรรม ในชั้นเรียน แบบประเมินด้าน พฤติกรรม นักเรียนสามารถทำงาน ได้อยู่ในช่วงคะแนนระดับ ดีขึ้นไป
46 9.บันทึกผลหลังการสอน ผลการจัดการเรียนการสอน/ป�ญหา/อุปสรรค/แนวทางแก้ไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ______________________________(ผู้สอน) (นางป�ยะอนงค์ นิศาวัฒนานันท์ ) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะชำนาญการพิเศษ โรงเรียนกีฬานครนนท์วิทยา 6 กลุ่มที่ รายการประเมิน/คะแนน รวม ผ่าน/ ความใจกว้าง การใช้วิจารณญาณ ไม่ผ่าน 3 2 1 0 3 2 1 0 6 1 2 3 4 5 6
52 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 12 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาป�ที่ 4 รหัสวิชา ว31204 วิชาเคมีเพิ่มเติม หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง พันธะเคมี เรื่อง แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลและสมบัติของสารโคเวเลนต์ เวลาเรียน 2 ชั่วโมง 1) มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 2. 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 8.1 : ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ป�ญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน 2) ผลการเรียนรู้ ระบุชนิดของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์และเปรียบเทียบจุดหลอมเหลว จุดเดือดและ การละลายน้ำของสารโคเวเลนต์ 3) สาระสำคัญ แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลไม่มีขั้วเป�นแรงที่เกิดขึ้นอย่างอ่อน ๆ เรียกว่า แรงลอนดอน (London force) ส่วนโมเลกุลมีขั้วจะยึดเหนี่ยวระหว่างกันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der Waals force) และพันธะไฮโดรเจน 4) จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. ระบุชนิดของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโคเวเลนต์ (K ) 2. เปรียบเทียบจุดหลอมเหลว จุดเดือดและการละลายน้ำของสารโคเวเลนต์( P ) 3. มีความใจกว้างและการใช้วิจารณญาณ (A)
53 5) สาระการเรียนรู้ ชนิดของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล 1.แรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der waals force) แบ่งตามลักษณะการเกิดแรงดึงดูดกัน ได้ 3 ประเภท 1.1 แรงดึงดูดระหว่างขั้ว (Dipole – dipole force) เกิดจากโมเลกุลมีขั้วด้วยกัน 1.2 แรงลอนดอน (London force) เป�นแรงระหว่างโมเลกุลไม่มีขั้วด้วยกัน เกิดในกรณีที่ อิเล็กตรอนในทั้ง 2 โมเลกุล เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน จึงมีชั่วขณะหนึ่งที่โมเลกุลหนึ่งมีความเข้มข้นของ อิเล็กตรอนสูง อีกโมเลกุลหนึ่งมีความเข้มข้นของอิเล็กตรอนต่ำ ทำให้เกิดขั้วขึ้นเล็กน้อย ทำให้เกิดแรงดึงดูดกัน ระหว่างโมเลกุล เช่น N2 , O2 และพวกก๊าซเฉื่อย * จะมีค่าเพิ่มขึ้นตามมวลโมเลกุล 1.3 แรงเหนี่ยวนำ (Dipole – Induced dipole force) เป�นแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมีขั้วกับ โมเลกุลไม่มีขั้ว เกิดโดย โมเลกุลมีขั้วไปเหนี่ยวนำให้โมเลกุลอื่นหรืออะตอมที่ไม่มีขั้ว ทำให้มีขั้วขึ้น 2. พันธะไฮโดรเจน (Hydrogen Bond) จะเกิดในโมเลกุลที่มีขั้วสูงมากกว่าแรงแวนเดอร์วาลส์ ซึ่งในโมเลกุลจะมีธาตุ H จับอยู่กับธาตุ F , O , และ N ธาตุใดธาตุหนึ่ง พันธะไฮโดรเจน (H – Bond) เป�นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลที่มีขั้วด้วยกัน เกิดจากโมเลกุลที่มี ไฮโดรเจน กับ อะตอมอื่นที่มีค่า EN สูง (และขนาดเล็ก) เช่น F , N , O แรงยึดเหนี่ยวนี้มีค่าค่อนข้างสูงมาก จนถือว่าเป�นพันธะ เรียก พันธะไฮโดรเจน ตัวอย่าง สารที่มีพันธะไฮโดรเจนเป�น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ได้แก่ น้ำ (H2O), ไฮโดรเจน ฟลูออไรด์ (HF), ก๊าซแอมโมเนีย (NH3), เมธานอล (CH3OH), เอธานอล (CH3CH2OH), กรดฟอร์มิก (HCOOH), กรดอะซิติก (CH3COOH), กรดอะมิโน (R-CH-COOH) หลักการพิจารณาว่าโมเลกุลโคเวเลนต์ของสารหนึ่งๆมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป�นแรงชนิดใด 1. พิจารณาก่อนว่า โมเลกุลนั้นๆ มีขั้วหรือไม่ 2. ถ้าเป�นโมเลกุลไม่มีขั้ว แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลจะเป�นแรงทางประจุไฟฟ้าอย่างอ่อนๆ คือ แรงลอนดอน ซึ่งเป�นแรงแวนเดอร์วาลส์อย่างอ่อน จุดเดือดจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น CH4 , C2H6 , H2 , Cl2 , CCl4 , Ar เป�นต้น 3. ถ้าเป�นโมเลกุลมีขั้ว แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลจะเป�นแรงดึงดูดระหว่างขั้ว (โดยขั้วบวกจะ ดึงดูดกับขั้วลบ โมเลกุลจะค่อนข้างแข็งแรง จุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง) เช่น NH3 , HCl , PH3 , Cl2O , CH3Cl , H2O เป�นต้น
54 ถ้าโมเลกุลที่ไม่มีขั้วนั้น มีอะตอมของ H กับ F , N , O เช่น HF , NH3 , H2O แรงดึงดูด ระหว่างขั้ว ได้แก่ พันธะไฮโดรเจน สารโคเวเลนต์บางชนิดที่มีโครงร่างแตกต่างไปจากพวก เช่น เพชร แกรไฟต์ ควอทซ์ จะมีพันธะ ภายในเป�นพันธะโคเวเลนต์ และมีโครงสร้างของโมเลกุลเป�นแบบโครงผลึกร่างตาข่าย คือ แต่ละอะตอมจะ จัดเรียงกันอย่างเป�นระเบียบด้วยพันธะโคเวเลนต์ ต่อเนื่องกันไปทั้งหมดคล้ายร่างตาข่าย การเปลี่ยนสถานะของสารโครงผลึกร่างตาข่ายจะต้องมีการทำลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอม ได้แก่ พันธะโคเวเลนต์ ซึ่งต้องใช้พลังงานสูงมาก เช่นเดียวกับพวกไอออนิกและพวกโลหะ สารที่มีโครงผลึก ร่างตาข่าย เช่น แกรไฟต์ เพชร ซึ่งมีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง สรุปสมบัติทั่วๆ ไปของสารโครงผลึกร่างตาข่าย 1. ไม่มีสูตรโมเลกุล จึงใช้สูตรอย่างง่ายแทน เช่น C, SiO2, SiC 2. หามวลโมเลกุลไม่ได้ เพราะไม่ทราบสูตรโมเลกุลที่แน่นอน 3. มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงมาก มีความแข็งแรงเป�นพิเศษ เพราะมีพันธะแบบสามมิติ 6) กระบวนการจัดการเรียนรู้ ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 6.1 ขั้นสร้างความสนใจ 1) ครูตั้งคำถามว่า - สารแต่ละชนิดมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่างกันหรือมีสถานะที่อุณหภูมิห้องต่างกันขึ้นอยู่ กับป�จจัยใดบ้าง ซึ่งควรได้คำตอบว่าขึ้นอยู่กับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล - จุดเดือดและจุดหลอมเหลวของโมเลกุลมีขั้วและโมเลกุลไม่มีขั้วมีลักษณะใด - CH4และ NH3 มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกันแต่มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่างกันมากเพราะเหตุใด 6.2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1) ครูให้นักเรียนพิจารณาจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารโคเวเลนต์บางชนิดในตาราง 3.15 และอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างจุดหลอมเหลวและจุดเดือดกับสภาพขั้วและขนาดของโมเลกุล ซึ่งสรุปได้ว่า สารโคเวเลนต์ไม่มีขั้วมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่าสารโคเวเลนต์มีขั้ว และจุดเดือดของสาร จะเพิ่มขึ้นตามขนาดโมเลกุล 6.3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1) ครูอธิบายเกี่ยวกับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลชนิดต่าง ๆ โดยเริ่มจากแรงแผ่กระจาย ลอนดอนซึ่งเป�นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลไม่มีขั้วหรืออะตอมแก๊สมีสกุล ซึ่งเป�นแรงอย่างอ่อนๆ จากนั้นครู อธิบายแรงระหว่างขั้วโดยใช้รูป 3.13 ประกอบการอธิบายว่าเป�นแรงดึงดูดที่เกิดจาก สภาพขั้วของโมเลกุลโดย โมเลกุลที่อยู่ใกล้กันจะหันส่วนของโมเลกุลที่มีขั้วตรงข้ามกันเข้าหากัน เกิดเป�นแรงดึงดูดทางไฟฟ้าจากสภาพขั้วนี้