การแสดงทางวิทยาศาสตร์

เรื่อง มังกรพ่นไฟ เปลวไฟเทียนแฟนซี ดอกไม้เปลี่ยนสี โดย 1. เด็กชายคมสิทธิ์ รัตนวัน 2. เด็กชายสายชล - 3. เด็กชายรพีภัทร กัณษา ครูที่ปรึกษา 1. นางสาวศิวพร ทุมพัฒน์ 2. ว่าที่ร้อยตรีหญิงวิรยา บุญนามล

ก ค ำน ำ รายงานฉบับนี้เป็นส่วนประกอบของการแข่งขันการแสดงทางวิทยาศาสตร์ (Science Show) ระดับชั้น ประถมศึกษาปีที่ 4-6 โดยมีจุดประสงค์เพื่อศึกษา รวบรวมเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์ ฝึกทักษะการแสดงออกและ การมีส่วนร่วมในกิจกรรมให้กับนักเรียน ซึ่งเนื้อหาในการแสดงเป็นเนื้อหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องใน ชีวิตประจ าวัน การแสดงทางวิทยาศาสตร์ (Science Show) เป็นกิจกรรมที่ส่งเสริมให้นักเรียนได้แสดงความสามารถ ในการใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การน าหลักการทางวิทยาศาสตร์มาใช้ประโยชน์และตอบค าถาม กับข้อสงสัยว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร นักเรียนโรงเรียนวัดผลาหาร ระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 4-6 ได้น ากิจกรรม การแสดงทางวิทยาศาสตร์ 3 ชุด ชุดที่ 1 มังกรพ่นไฟ เป็นการแสดงให้เห็นการเกิดระเปิดฝุ่น ชุดที่ 2 เปลวไฟ เทียนแฟนซี เป็นการแสดงให้เห็นถึงการแยกสารโดยใช้ความหนาแน่น และแสดงให้การใช้สารในชีวิตประจ าวัน เป็นอินดิเคเตอร์ในการแยกสารที่เป็นกรด-เบส ชุดที่ 3 ดอกไม้เปลี่ยนสี เป็นแสดงให้เห็นถึงความเป็นกรด-เบสของ สารในชีวิตประจ าวัน โดยใช้สารละลายฟีนอล์ฟทาลีนที่เป็นอินดิเคเตอร์ที่ทดสอบกรด-เบส ซึ่งสามารถน าความรู้ ที่ได้ไปปรับใช้กับชีวิตประจ าวัน ขอขอบพระคุณ นางสาวศรัณย์ภัทร ประทุมชาติ ผู้อ านวยการโรงเรียนวัดผลาหาร และคุณครูศิวพร ทุมพัฒน์โรงเรียนวัดผลาหาร ที่ให้ความรู้และคอยแนะน าจนกิจกรรมลุล่วงไปด้วยดีและหวังเป็นอย่างยิ่งว่า การแสดงทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนโรงเรียนวัดผลาหาร คงให้รับความรู้และเป็นประโยชน์ส าหรับนักเรียนและ ผู้สนใจ หากผิดพลาดประการใด ต้องขออภัยมา ณ ที่นี้ คณะผู้จัดท า

ข สำรบัญ หน้ำ ค ำน ำ ก สำรบัญ ข มูลเหตุจูงใจ 1 ชุดที่ 1 มังกรพ่นไฟ 1 - เนื้อหาโดยย่อ 1 - วัสดุอุปกรณ์ 1 - วิธีการทดลอง/ขั้นตอนการทดลอง 1 - ผลการทดลอง 1 - การน าหลักการทางวิทยาศาสตร์เข้ามาใช้ 1 - การน าความรู้ไปประยุกต์ใช้ 1 ชุดที่ 2 เปลวไฟเทียนแฟนซี 2 - เนื้อหาโดยย่อ 2 - วัสดุอุปกรณ์ 2 - วิธีการทดลอง/ขั้นตอนการทดลอง 2 - ผลการทดลอง 2 - การน าหลักการทางวิทยาศาสตร์เข้ามาใช้ 2 - การน าความรู้ไปประยุกต์ใช้ 3 ชุดที่ 3 ดอกไม้เปลี่ยนสี 3 - เนื้อหาโดยย่อ 3 - วัสดุอุปกรณ์ 3 - วิธีการทดลอง/ขั้นตอนการทดลอง 3 - ผลการทดลอง 3 - การน าหลักการทางวิทยาศาสตร์เข้ามาใช้ 3 - การน าความรู้ไปประยุกต์ใช้ 3 บรรณำนุกรม 4 ภำคผนวก 5

๑ 1. มูลเหตุจูงใจ การทดลองทางวิทยาศาสตร์ เป็นการแสวงหาความรู้ แก้ไขปัญหาอย่างมีขั้นตอน ได้ลงมือปฏิบัติ เพื่อค้นหาค าตอบได้ด้วยตนเอง กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่สามารถหาได้ง่ายๆ จากวัสดุรอบตัว เชื่อมโยงกับการน ามาใช้ในการท ากิจกรรมต่าง ๆ คณะผู้จัดท าจึงมีแนวคิดถ่ายทอดการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ที่สามารถอธิบายเกี่ยวกับหลักการ และประโยชน์ที่ได้จากการทดลอง จึงจัดการแสดงที่ชื่อว่า “นักส ารวจผลาหาร” โดยมีการน าเสนอกิจกรรมการทดลองเชื่อมโยงกับการส ารวจป่าในอาณาจักรผลาหาร ดังนี้ การทดลองมังกร พ่นไฟ เพื่ออธิบายองค์ประกอบของการติดไฟ จากแป้งที่มีลักษณะเป็นผงซึ่งได้จากธรรมชาติ การทดลองเปลวไฟ เทียนแฟนซี เป็นการอธิบายการแยกสารโดยใช้ความหนาแน่น และการใช้อินดิเคเตอร์จากธรรมชาติเพื่อทดสอบหา ค่าความเป็นกรด-เบส และการทดลองดอกไม้เปลี่ยนสีเพื่ออธิบายการเปลี่ยนสีของสารฟีนอล์ฟทาลีนที่ใช้เป็น อินดิเคเตอร์ในการหาค่าความเป็นกรด-เบส ของสารที่อยู่ในครัวเรือน เพื่อเป็นการแสดงให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์อยู่ รอบ ๆ ตัวเรา 2. เนื้อหาโดยย่อ 2.1 มังกรพ่นไฟ วัสดุอุปกรณ์ 1) แป้งมันส าปะหลัง 2 ขวด 2) ตะเกียงแอลกอฮอล์ 2 อัน 3) ปืนจุดเตาแก๊ส 2 อัน วิธีการทดลอง/ขั้นตอนการทดลอง 1) จุดตะเกียงแอลกอฮอลล์ที่วางบนที่ตั้งที่เตรียมไว้ 2) บีบผงแป้งมันส าปะหลังใส่ไฟ 3) สังเกตผลการทดลอง ผลการทดลอง จากการทดลอง พบว่า เมื่อออกบีบผงแป้งมันส าปะหลังใส่ไฟ ท าให้สังเกตเห็นเปลวไฟพุ่งออกมา ในลักษณะกระจาย การน าหลักการทางวิทยาศาสตร์เข้ามาใช้ ผงแป้งมันส าปะหลัง มีส่วนประกอบของเซลลูโลส ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นเชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้ โดยอาศัยหลักการ 5 เหลี่ยมของการระเบิดของฝุ่น (The Dust Explosion Pentagon) คือ เชื้อเพลิง แหล่งก าเนิด ความร้อน (ประกายไฟ) ออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศ กระจายตัวของผงแป้ง และขอบเขตของการกระจายตัวของ แป้งมัน จากกการทดลองผงแป้งมันส าปะหลังที่ฟุ้งกระจายสามารถท าให้สัมผัสกับอากาศได้ดี ท าให้มีโมเลกุลของ อากาศล้อมรอบ จะท าให้ติดไฟได้ง่ายกว่าลักษณะแผ่น เมื่อพ่นแป้งมันส าปะหลังให้กระจายใส่ไฟ จึงมองเห็นเปลว ไฟพุ่งออกมา การน าความรู้ไปประยุกต์ใช้ สามารถน าหลักการไปประยุกต์ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมการผลิตแป้งมัน ครีมเทียม ข้าวโพดอบกรอบ เมื่อหากมีองค์ประกอบของการติดไฟครบถ้วน อาจก่อให้เกิดการระเบิดหรือการเกิดเพลิงไหม้ได้

๒ จึงจ าเป็นที่จะต้องตัดองค์ประกอบบางอย่างออกไป และควรมีความรู้พื้นฐานถึงอันตรายของการเกิดระเบิดของฝุ่น หรือมีการใช้สารสังเคราะห์ที่ไม่ติดไฟ ไม่ได้ท าจากพืชทดแทน เพื่อเป็นการป้องกันความเสี่ยงของอันตรายที่อาจ จะเกิดขึ้น 2.2 เปลวไฟเทียนแฟนซี วัสดุอุปกรณ์ 1) น้ าเชื่อมผสมสีอาหาร 90 ลูกบาศก์มิลลิลิตร 2) น้ าผงซักฟอก 50 ลูกบาศก์มิลลิลิตร 3) น้ ากะหล่ าปลีสีม่วง 90 ลูกบาศก์มิลลิลิตร 4) น้ ามะนาว 50 ลูกบาศก์มิลลิลิตร 5) น้ ามันพืช 50 ลูกบาศก์มิลลิลิตร 6) เอทิลแอลกอฮอล์ 70 ลูกบาศก์มิลลิลิตร 7) แก้วทรงสูง 1 ใบ 3) ปืนจุดเตาแก๊ส 1 อัน วิธีการทดลอง/ขั้นตอนการทดลอง 1. น าสารชนิดที่ 1 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง 2. น าสารชนิดที่ 2 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตการเปลี่ยนแปลง 3. น าสารชนิดที่ 3 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตการเปลี่ยนแปลง 4. น าสารชนิดที่ 4 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตการเปลี่ยนแปลง 5. น าสารชนิดที่ 5 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตการเปลี่ยนแปลง 6. น าสารชนิดที่ 6 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตการเปลี่ยนแปลง 7. จุดไฟที่ขอบแก้วน้ าทรง สังเกตสังเกตการเปลี่ยนแปลง ผลการทดลอง จากการทดลอง พบว่า สารชนิดที่ 1 คือ น้ าเชื่อมจะอยู่ด้านล่างสุด เนื่องจากมีความหนาแน่นมาก ที่สุด สารชนิดที่ 2 น้ าผงซักฟอกจะลอยตัวขึ้นมาอยู่ด้านบนน้ าเชื่อม และมีฤทธิ์เป็นเบสเมื่อท าปฏิกิริยากับสาร ชนิดที่ 3 คือ น้ ากะหล่ าปลีสีม่วง โดยน้ ากะหล่ าปลีสีม่วงเป็นอินดิเคเตอร์จึงเปลี่ยนเป็นสีเขียว สารชนิดที่ 4 คือ น้ า มะนาว มีฤทธิ์เป็นกรดเมื่อท าปฏิกิริยากับน้ ากะหล่ าปลีสีม่วงจึงเปลี่ยนเป็นสีชมพู สารชนิดที่ 5 คือ น้ ามันพืช มี ความหนาแน่นน้อยกว่าน้ ามะนาวจึงลอยตัวขึ้นมาอยู่ด้านบน สารชนิดที่ 6 คือ เอทิลแอลกอฮอล์เป็นของเหลวที่มี ความหนาแน่นน้อยที่สุด จึงลอยตัวอยู่ชั้นบนสุด และติดไฟได้ การน าหลักการทางวิทยาศาสตร์เข้ามาใช้ หลักการทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้คือความหนาแน่นของของเหลวและการทดสอบหาค่าความเป็น กรด-เบส จากอินดิเคเตอร์ธรรมชาติ ซึ่งของเหลวที่มีความหนาแน่นมากจะอยู่ชั้นล่างสุดนั่นคือน้ าเชื่อม ต่อไปน้ า ผงซักฟอกจะอยู่ชั้นบนถัดขึ้นมา (ชั้นที่ 2) มีฤทธิ์เป็นเบสเมื่อท าปฏิกิริยากับน้ ากะหล่ าปลีสีม่วงจะเปลี่ยนเป็นสีเขียว ต่อไปน้ ามะนาวมีฤทธิ์เป็นกรดเมื่อท าปฏิกิริยากับน้ ากะหล่ าปลีสีม่วงจะเปลี่ยนเป็นสีชมพู ของเหลวที่มีความ

๓ หนาแน่นน้อยกว่าน้ ามะนาว คือน้ ามันพืชจะอยู่ชั้นบนถัดขึ้นมา (ชั้นที่ 3) และของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุด และสามารถติดไฟได้ คือเอทิลแอลกอฮอล์จะอยู่ชั้นบนสุด (ชั้นที่ 4 ) การน าความรู้ไปประยุกต์ใช้ สามารถน าหลักการไปประยุกต์ใช้ในการแยกสารเนื้อผสมที่รับประทานเป็นประจ า เช่น อาหาร คาวประเภทต่าง ๆ และขนมหวานที่มีน้ าและน้ ามันเป็นส่วนผสม และการทดสอบหาค่าความเป็นกรด-เบส ของ อาหารและผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในครัวเรือน ตัวอย่างของสารที่เป็นกรด คือ น้ ามะนาว น้ ามะขาม น้ าส้ม และตัวอย่าง ของสารที่เป็นเบส คือ สบู่ แชมพู น้ ายาล้างจาน 2.3 ดอกไม้เปลี่ยนสี วัสดุอุปกรณ์ 1) ดอกไม้จากกระดาษทิชชู่ 3 ช่อ 2) สารละลายฟีนอล์ฟทาลีน 100 ลูกบาศก์มิลลิลิตร 3) น้ าปูนใส 100 ลูกบาศก์มิลลิลิตร วิธีการทดลอง/ขั้นตอนการทดลอง 1) ฉีดน้ าปูนใสลงในดอกไม้จากกระดาษทิชชู่ สังเกตการเปลี่ยนแปลง 2) ฉีดสารละลายฟีนอล์ฟทาลีนลงในดอกไม้จากกระดาษทิชชู่ สังเกตการเปลี่ยนแปลง ผลการทดลอง จากการทดลอง พบว่า เมื่อฉีดน้ าปูนใสลงในดอกดอกไม้ ไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง และเมื่อฉีด สารละลายฟีนอล์ฟทาลีนลงในดอกไม้ ดอกไม้เปลี่ยนสีเป็นสีชมพู การน าหลักการทางวิทยาศาสตร์เข้ามาใช้ ฟีนอล์ฟทาลีน (C20H14O4) เป็นสารที่ทดสอบกรด-เบส โดยช่วง pH ที่เปลี่ยนสี คือ 8.3 - 10.0 สีที่เปลี่ยน คือ ไม่มีสี-ชมพูหมายถึง ถ้าสารละลายมี pH ต่ ากว่า 8.3 จะไม่มีสีถ้าสารละลายมี pH อยู่ในช่วง 8.3 - 10.0 จะมีสีชมพูอ่อน (ไม่มีสีผสมกับสีชมพู) และถ้าสารละลายมี pH มากกว่า 10.0 จะมีสีชมพูเข้ม จากการทดลองเมื่อฉีดน้ าปูนใสลงในดอกไม้ในล าดับแรก และฉีดฟีนอล์ฟทาลีน (C20H14O4) ในล าดับต่อไป พบว่า ดอกไม้เปลี่ยนเป็นสีชมพูเข้ม เนื่องจากน้ าปูนใสมีค่า pH 12.3 เป็นเบส การน าความรู้ไปประยุกต์ใช้ สามารถน าหลักการไปประยุกต์ใช้ในบริโภคและอุปโภคในครัวเรือน ยกตัวอย่างกรดในครัวเรือน ได้แก่ น้ ามะนาว น้ าส้มสายชู น้ ามะขามที่สามารเติมลงในอาหารเพื่อเพิ่มรสชาติให้กับอาหาร และน้ ายาล้างห้องน้ า ที่ใช้ในการท าความสะอาดห้องน้ า ยกตัวอย่างเบสในครัวเรือน ได้แก่ น้ ายาล้างภาชนะที่ใช้ล้างภาชนะ ยาสีฟัน แชมพูสระผมที่ใช้ท าความสะอาดร่างกาย

๔ บรรณานุกรม คลังความรู้ SciMath. (2563). เคมีของอินดิเคเตอร์, 8 ธันวาคม 2566. https://www.scimath.org/article-chemistry/item/11238-2019-12-19-06-28-55. คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ. (2563). ความหนาแน่น, 8 ธันวาคม 2566. https://ngthai.com/science/25623/density/. ทรูปลูกปัญญา. (2564). กรดและเบสในชีวิตประจ าวัน, 8 ธันวาคม 2566. https://www.trueplookpanya.com/learning/detail/33081. ทรูปลูกปัญญา. (2564). มวลและความหนาแน่นของสาร, 8 ธันวาคม 2566. https://www.trueplookpanya.com/learning/detail/33063. บริษัทแอร์คอนโทรล แอนด์เทคโนโลยี จ ากัด. (2563). การเกิดระเบิดฝุ่น, 8 ธันวาคม 2566. http://www.aircontrol.co.th/Content.aspx?subheadmenu=true&subheadid. ภัควัต อวัต. (2561). ปฏิบัติการอินดิเคเตอร์จากธรรมชาติ, 8 ธันวาคม 2566. https://www.slideshare.net/krujo/ss-16641845. วารสารกรมวิทยาศาสตร์บริการ. (2558) “การระเบิดของฝุ่น” ภัยร้ายใกล้ตัวกว่าที่คิด, 8 ธันวาคม 2566. http://lib3.dss.go.th/fulltext/dss_j/2558_63_199_p27-28.pdf. วิดีทัศน์.iSci ไอซายน์ ฉลาดยกก าลังสอง. ผงแป้งติดไฟ, 8 ธันวาคม 2566. https://www.youtube.com. ส านักงานเทคโนโลยีความปลอดภัย กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม. (2556). ข้อปฏิบัติเกี่ยวกับ ความปลอดภัยส าหรับโรงงานที่มีฝุ่นจากการเกษตรที่ระเบิดได้, 8 ธันวาคม 2566. http://reg3.diw.go.th/safety/wp-content/uploads/2016/04/dust.pdf. YuBrain. (2566). ฟีนอฟทาลีนคืออะไร, 8 ธันวาคม 2566. https://shorturl.asia/JYAMz.

๕ ภาคผนวก

๖ การแสดงทางวิทยาศาสตร์ (Science Show) ระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 4-6 ชุดที่ 1 การทดลองมังกรพ่นไฟ 1. จุดตะเกียงแอลกอฮอลล์ที่วางบนที่ตั้งที่เตรียมไว้ 2. บีบผงแป้งมันส าปะหลังใส่ไฟ สังเกตผลการทดลอง 3. หลักการเกิดระเบิดฝุ่น (Dust explosion) และการน าไปใช้ในชีวิตประจ าวัน

๗ ชุดที่ 2 การทดลองเปลวไฟเทียนแฟนซี 1. น าสารชนิดที่ 1 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง 2. น าสารชนิดที่ 2 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตผล 3. น าสารชนิดที่ 3 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตผล 4. น าสารชนิดที่ 4 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตผล 5. น าสารชนิดที่ 5 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตผล 6. น าสารชนิดที่ 6 เทลงในแก้วน้ าทรงสูง สังเกตผล

๘ ชุดที่ 3 การทดลองดอกไม้เปลี่ยนสี 7. จุดไฟที่ขอบแก้วน้ าทรง สังเกตผล 8. หลักการเกิดเปลวไฟเทียนแฟนซีและการน าไปใช้ในชีวิตประจ าวัน 1. ฉีดน้ าปูนใสลงในดอกไม้ สังเกตการเปลี่ยนแปลง 2. ฉีดสารฟีนอล์ฟทาลีนลงในดอกไม้ สังเกตการเปลี่ยนแปลง 3. หลักการเกิดดอกไม้เปลี่ยนสีและการน าไปใช้ในชีวิตประจ าวัน