ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบของสารบริสุทธิ์รายวิชา วิทยาศาสตร์ 1 รหัสวิชา ว21101 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 1 ได้จัดท าขึ้น ให้สอดคล้องกับธรรมชาติของวิชาและสอดคล้องกับการจัด กิจกรรมการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและหลักสูตรการศึกษาขั้น พื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ปรับปรุง พ.ศ. 2560) เพื่อให้นักเรียนสามารถน าไปใช้ได้อย่าง เหมาะสม ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ชุดนี้ ผู้สอนได้จัดท าขึ้นเพื่อเป็นคู่มือในการจัดกิจกรรม การ เรียนรู้โดยใช้ร่วมกับแผนการจัดการเรียนรู้เพื่อให้นักเรียนใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์สืบ เสาะหาความรู้และสร้างความรู้ใหม่ สามารถคิดวิเคราะห์ สื่อสารให้เข้าใจตรงกัน มีจิต วิทยาศาสตร์ ตลอดจนเชื่อมโยง และน าความรู้ไปใช้ในชีวิตประจ าวันได้ การจัดท าชุดกิจกรรมการเรียนรู้เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบของสารบริสุทธิ์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ 1 รหัสวิชา ว21101 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 1 เสร็จสมบูรณ์ได้เพราะได้รับความอนุเคราะห์จากผู้เชี่ยวชาญหลายท่านที่ได้ให้ ค าปรึกษา แนะน า จึงขอขอบพระคุณ ไว้ ณ โอกาสนี้ และหวังเป็นอย่างยิ่งว่าชุดกิจกรรมการ เรียนรู้ชุดนี้ จะช่วยพัฒนานักเรียนให้เป็นบุคคลแห่งการเรียนรู้สามารถเรียนรู้ได้ตลอดชีวิตตาม เจตนารมณ์ที่ตั้งไว้ ค ำน ำ ก
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบของสารบริสุทธิ์ รายวิชา วิทยาศาสตร์ 1 รหัสวิชา ว21101กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชั้นมัธยม ศึกษาปีที่ 1 เนื้อหาแบ่งออกเป็นเรื่องย่อย ทั้งหมด 3 ชุด ดังนี้ ชุดที่ 1 เรื่อง การจ าแนกสารบริสุทธิ์ ชุดที่ 2 เรื่อง โครงสร้างอะตอม ชุดที่ 3 เรื่อง การจ าแนกธาตุและการใช้ประโยชน์ แต่ละชุดประกอบด้วย ค าน า ค าชี้แจง ค าแนะน าส าหรับครู ค าแนะน าส าหรับนักเรียน จุดประสงค์การเรียนรู้ แบบทดสอบก่อนเรียน ใบความรู้ กิจกรรม เฉลยกิจกรรม แบบทดสอบ หลังเรียน เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน - หลังเรียน ซึ่งจัดท าขึ้นเพื่อให้นักเรียน ใช้เรียนใน ห้องเรียน นักเรียนต้องเรียนรู้ด้วยตนเองโดยใช้กระบวนการกลุ่ม ผู้สอนคอยก ากับดูแล และ ช่วยเหลือ กระตุ้นให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ เปิดโอกาสให้นักเรียนได้แลกเปลี่ยนเรียนรู้ในขั้นตอน การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแผนการจัดการเรียนรู้ที่ผู้สอนจัดท าขึ้น ค ำชี้แจง ข
สำรบัญ เรื่อง หน้ำ ค าน า .................................................................................................................... ก ค าชี้แจง ................................................................................................................ ข สารบัญ ................................................................................................................. ค ค าแนะน าส าหรับครู ............................................................................................. 1 ค าแนะน าส าหรับนักเรียน .................................................................................... 3 จุดประสงค์การเรียนรู้ .......................................................................................... 4 แบบทดสอบก่อนเรียน ......................................................................................... 5 ใบความรู้ ............................................................................................................. 7 กิจกรรมที่ 1 ....................................................................................................... 15 กิจกรรมที่ 2 ....................................................................................................... 16 กิจกรรมที่ 3 ....................................................................................................... 20 กิจกรรมที่ 4 ....................................................................................................... 22 เฉลยกิจกรรมที่ 1 ........................................................................................... .... 23 เฉลยกิจกรรมที่ 2 ............................................................................................... 24 เฉลยกิจกรรมที่ 3 ............................................................................................... 26 เฉลยกิจกรรมที่ 4 ............................................................................................... 28 แบบทดสอบหลังเรียน ......................................................................................... 29 เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน ................................................................................ 31 เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน ................................................................................ 32 บรรณานุกรม ...................................................................................................... 33 ค
การใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบของสารประสุทธิ์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ 1 รหัสวิชา ว21101 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ผู้สอนมีบทบาทดังนี้ 1. ศึกษาคู่มือครูและแผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบ ของสารประสุทธิ์ให้เข้าใจ 2. เตรียมความพร้อมนักเรียนก่อนการเรียนโดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 3. เตรียมชุดกิจกรรมการเรียนรู้ วัสดุ อุปกรณ์ และสิ่งของที่ระบุไว้ ในชุดกิจกรรมการเรียนรู้และแบบบันทึกกิจกรรมประจ าชุดกิจกรรมการเรียนรู้ให้พร้อม 4. แนะน าขั้นตอนการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ แนวปฏิบัติ ให้นักเรียนรับทราบ โดยละเอียด 5. ก่อนการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ให้นักเรียนท าแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนก่อนเรียน เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบของสารประสุทธิ์ จ านวน 20 ข้อ เพื่อวัดความรู้พื้นฐานก่อนเรียน 6. ครูตรวจแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนก่อนเรียน แจ้งคะแนน ให้นักเรียนทราบ 7. จัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้เป็นไปตามที่ก าหนดในชุดกิจกรรมการเรียนรู้แต่ละชุด อย่างเคร่งครัด ครูคอยก ากับ ดูแลนักเรียนอย่างใกล้ชิดขณะจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 8. หลังจากท ากิจกรรมการเรียนรู้เสร็จแล้ว ให้นักเรียนเก็บวัสดุ อุปกรณ์ ประกอบชุดกิจกรรมการเรียนรู้ให้เรียบร้อย 9. บันทึกคะแนนจากการท ากิจกรรมในชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ตามเกณฑ์การวัด และประเมินผลที่ระบุในแผนการจัดการเรียนรู้ 10. หลังจากนักเรียนท ากิจกรรมในชุดกิจกรรมการเรียนรู้เรื่อง การจ าแนกและ องค์ประกอบของสารประสุทธิ์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ 1 รหัสวิชา ว21101 กลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ครบทั้ง 3 ชุด แล้วให้นักเรียนท าแบบทดสอบ วัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียน เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบของสารประสุทธิ์ จ านวน 30 ข้อ ค ำแนะน ำส ำหรับครู -1-
11. ครูตรวจแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียน เรื่อง การจ าแนก และองค์ประกอบของสารประสุทธิ์ เปรียบเทียบคะแนนก่อนเรียนและหลังเรียน แจ้งคะแนน ให้นักเรียนทราบ 12. ในกรณีที่นักเรียนท าแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน เรื่อง การจ าแนก และองค์ประกอบของสารประสุทธิ์ ไม่ผ่านเกณฑ์ประเมินร้อยละ 80 ให้นักเรียนกลับไปศึกษา ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ที่นักเรียนยังพัฒนาไม่ถึงเกณฑ์ แล้วให้นักเรียนท าแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียน เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบของสารประสุทธิ์ อีกครั้งจนนักเรียนผ่านเกณฑ์ -2-
1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง การจ าแนกและองค์ประกอบของสารประสุทธิ์ รายวิชาวิทยาศาสตร์ 1 รหัสวิชา ว21101 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ชุดนี้ คือ ชุดที่ 1 เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ 2. ตรวจสอบชุดกิจกรรมการเรียนรู้ว่าครบถ้วนหรือไม่ ถ้าไม่ครบถ้วนต้องแจ้ง ครูผู้สอนทันที 3. ศึกษาจุดประสงค์การเรียนรู้ของชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ก่อนที่จะเริ่มศึกษา หาความรู้ในล าดับต่อไป 4. นักเรียนท าแบบทดสอบก่อนเรียน จ านวน 10 ข้อ 5. ศึกษาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยตนเองตามล าดับที่จัดไว้ในชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เมื่อเข้าใจแล้วท ากิจกรรมให้ครบทุกกิจกรรม 6. ศึกษาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยความเอาใจใส่ และมีความซื่อสัตย์ไม่เปิดดูเฉลยก่อน 7. เมื่อศึกษาเนื้อหาและท ากิจกรรมในชุดกิจกรรมการเรียนรู้เสร็จแล้ว ตรวจสอบ ความถูกต้องจากเฉลย 8. นักเรียนท าแบบทดสอบหลังเรียน จ านวน 10 ข้อ 9. ในกรณีที่นักเรียนท าแบบทดสอบหลังเรียนได้ไม่ถึง 8 ข้อ ให้นักเรียนย้อนกลับไป ศึกษาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ชุดนี้ใหม่ แล้วท าแบบทดสอบหลังเรียนอีกครั้งจนกว่าจะได้คะแนน ตามเกณฑ์ 10. เมื่อมีปัญหาใด ๆ เช่น ไม่เข้าใจเนื้อหา สามารถขอค าแนะน าจากครูได้ ตลอดเวลา ค ำแนะน ำส ำหรับนักเรียน -3-
เมื่อนักเรียนศึกษาเรื่อง การจ าแนกสารบริสุทธิ์ นักเรียนสามารถอธิบายความสัมพันธ์ ระหว่างอะตอม ธาตุ และสารประกอบได้ จุดประสงค์กำรเรียนรู้ -4-
ค ำสั่ง ให้นักเรียนเลือกค าตอบที่ถูกที่สุดเพียงค าตอบเดียว แล้วท าเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในกระดาษค าตอบ 1. จากข้อมูลข้อใดเป็นลักษณะของสารเนื้อเดียว 1. มองเห็นเนื้อสารเป็นเป็นเนื้อเดียวกัน 2. สารที่เป็นส่วนประกอบของสารอาจมีเพียงอย่างเดียวหรือหลายอย่างก็ได้ 3. สารที่เป็นส่วนประกอบของสารอาจมีได้หลายสถานะ ก. ข้อ 1, 2 ข. ข้อ 1, 3 ค. ข้อ 2, 3 ง. ข้อ 1, 2, 3 2. สารเนื้อเดียวในข้อใดที่มีองค์ประกอบของสารเพียงอย่างเดียว ก. น้ าเชื่อม ข. ทองค า ค. น้ ากะทิ ง. น้ าแอมโมเนีย 3. ข้อใดเป็นสารเนื้อเดียวทั้งหมด ก. น้ าเต้าหู้ น้ าเกลือ พริกกับเกลือ ข. น้ าแป้งสุก น้ าเชื่อม น้ ามันพืช ค. น้ านม น้ ากะทิ น้ าโคลน ง. น้ าเกลือ พริกป่น น้ าอบไทย 4. เมื่อบอกว่า “กล้วยบวชชีเป็นสาร มองไม่เห็นเป้นเนื้อเดียว” เป็นการใช้สมบัติในข้อใด ต่อไปนี้เป็นเกณฑ์ในการจ าแนกสาร ก. ชนิด ข. รสชาติ ค. สถานะ ง. ลักษณะเนื้อสาร แบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ -5-
5. เมื่อจัด “น้ าเชื่อมเป็นของเหลว” เป็นการใช้สมบัติในข้อใดเป็นเกณฑ์จ าแนกสาร ก. ชนิด ข. รสชาติ ค. สถานะ ง. ลักษณะเนื้อสาร 6. เมื่อเทน้ ามันพืชลงในแก้วที่มีน้ าแล้วเขย่า ของเหลวในแก้วเป็นสารในข้อใด ก. สารบริสุทธิ์ ข. สารเนื้อผสม ค. สารเนื้อเดียว ง. สารประกอบ 7. ตัวเลือกใดถูกต้องที่สุดเกี่ยวกับ สารละลาย สารคอลลอยด์ และสารแขวนลอย ก. สารละลาย สารคอลลอยด์ และสารแขวนลอย เป็นสารเนื้อผสม ข. สารคอลลอยด์ และสารแขวนลอย อยู่ในสถานะของเหลวเท่านั้น ค. สารแขวนลอยมีอนุภาคใหญ่ที่สุด ง. อนุภาคของสารละลายถูกแยกออกจากกันได้โดยการกรองด้วยกระดาษกรอง 8. ของเหลว 2 ชนิด คือ สาร A และสาร B เมื่อตั้งทิ้งไว้สักระยะหนึ่งจะมองเห็นสาร B ตกตะกอน สาร B น่าจะเป็นสารตามข้อใด ก. สารแขวนลอย ข. สารละลาย ค. สารคอลลอยด์ ง. สารละลายและสารคอลลอยด์ 9. เมื่อน าสาร A มาท าการทดลอง ปรากฏว่าสาร A สามารถลอดผ่านรูของกระดาษกรอง ไปได้แต่ไม่สามารถผ่านเซลโลเฟน สาร A ควรจัดเป็นสารตามข้อใด ก. สารละลาย ข. สารคอลลอยด์ ค. สารแขวนลอยด์ ง. สารละลายและสารคอลลอยด์ 10. จาการทดลองการตรวจสอบขนาดอนุภาคของสารต้องใช้เซลโลเฟน ตัวแปรต้นได้แก่ น้ าโคลน น้ านม แบะน้ าหวานสีแดง จากการทดลองครั้งนี้นักเรียนสามารถใช้สารตามข้อใด แทนน้ าหวานสีแดงได้ ก. น้ ากะทิ ข. ครีมทาผิว ค. น้ าเต้าหู้ ง. น้ าโค้กสีด า -6-
ภำพที่ 1 เพชรและแกรไฟต์ เพชรและแกรไฟต์ เป็นสารบริสุทธิ์ที่มีสมบัติเฉพาะตัวแตตกต่างกัน เพชรมีสมบัติโปร่งใส เมื่อเจียระไนให้แววาวนิยมใช้เป็นเครื่องประดับ นอกจากนั้นเพชรยังมีความแข็ง ใช้ท าดอกสว่าน เพื่อเจาะวัสดุแข็งๆ ได้ เช่น แก้ว คอนกรีต ฟัน ส่วนแกรไฟต์มีสมบัติทึบแสง และมีความเปราะ ใช้เป็นส่วนประกอบในการท าไส้ดินสอ ถ้าสามารถท าให้เพชรและแกรไฟต์มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ จนกระทั่งได้อนุภาคที่เล็กที่สุดที่แบ่งต่อไปอีกไม่ได้ จะพบว่าอนุภาคที่เล็กที่สุดของเพชรกับแกรไฟต์ เหมือนกัน แต่การจัดเรียงตัวของอนุภาคแตกต่างกัน ท าให้เพชรและแกรไฟต์มีสมบัติแตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนแกรไฟต์ให้เป็นเพชรได้โดยใช้ความดันและอุณหภูมิที่สูงมาก ภำพที่ 2 สารบริสุทธิ์ที่พบในชีวิตประจ าวัน -7- ใบควำมรู้
สารบริสุทธิ์มีจุดเดือด จุดหลอมเหลว และความหนาแน่นคงที่ ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัว ของสารบริสุทธิ์แต่ละชนิด รอบตัวเรามีสารบริสุทธิ์หลายชนิด เช่น เอทานอล ผงตะไบเหล็ก ทองแดง ไอน้ า สารบริสุทธิ์บางชนิดสามารถแยกสลายเป็นองค์ประกอบมากกว่า 1 ชนิด ที่มีสมบัติ ต่างจากเดิม เมื่อได้รับพลังงานที่เหมาะสม เช่น เมื่อแยกน้ าซึ่งเป็นสารบริสุทธิ์ด้วยไฟฟ้า จะได้ แก๊สออกซิเจนและแก๊สไฮโดเจนในอัตราส่วนคงที่ แสดงว่าน้ ามีองค์ประกอบ 2 ชนิดรวมตัวกัน สาร บริสุทธิ์ที่สามารถแยกสลายเป็นองค์ประกอบมากกว่า 1 ชนิด เรียกว่า สำรประกอบ (compound) ส่วนสารบริสุทธิ์บางชนิดที่ไม่สามารถแยกสลายให้สารใหม่โดยวิธีทางเคมีได้ เพราะมีองค์ประกอบ เพียงชนิดเดียว เช่น ออกซิเจน และไฮโดรเจน เรียกว่า ธำตุ (element) ภำพที่ 3 น้ ามีองค์ประกอบเป็นอนุภาค 2 ชนิดแตกต่างกัน เมื่อแยกน้ าด้วยไฟฟ้าจะท าให้อนุภาคไฮโดรเจน และอนุภาคออกซิเจนแยกออกจากกัน และรวมกันเป็นแก๊สไฮโดรเจน และแก๊สออกซิเจน สารบริสุทธิ์รอบตัวบางชนิดเป็นธาตุ เช่น ทองค า เพชร แกรไฟต์ ทองแดง ปรอท แก๊ส ไนโตรเจน บางชนิดเป็นสารประกอบ เช่น เกลือแกง น้ าตาล โปรตีน คาร์โบไฮเดรต สารประกอบเป็นสารบริสุทธิ์ที่มีองค์ประกอบเป็นธาตุอย่างน้อย 2 ชนิดรวมตัวกันด้วย อัตราส่วนคงที่ สารประกอบแต่ละชนิดมีสมบัติเฉพาะตัวที่แตกต่างจากสมบัติที่เป็นองค์ประกอบ เช่น น้ า เป็นสารประกอบที่เป็นของเหลวใส ไม่มีสี มีองค์ประกอบเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน โดยทั่วไป ธาตุออกซิเจนที่อยู่รวมกันโดยไม่มีธาตุอื่นอยู่ด้วย มีสมบัติเป็นแก๊ส ไม่มีสี ช่วยให้ไฟติด ส่วนธาตุไฮโดรเจน มีสมบัติเป็นแก๊ส ไม่มีสี และติดไฟได้ สารประกอบดังกล่าวมีอัตราส่วนของธาตุ ที่เป็นองค์ประกอบคงที่ เช่น น้ ามีอัตราส่วนระหว่างออกซิเจนและไฮโดรเจน 1 : 2 สารประกอบ ที่พบในชีวิตประจ าวันอีกชนิดหนึ่งคือ เกลือแกง หรือโซเดียมคลอไรด์ ประกอบด้วยโซเดียม และ คลอรีน ในอัตราส่วน 1 : 1 โดยโซเดียมคลอไรด์เป็นของแข็งสีขาว รับประทานได้ ส่วนธาตุโซเดียม เป็นของแข็งที่มีสีเงินวาว ส่วนธาตุคลอรีนเป็นแก๊สสีเหลืองอ่อนแกมขียว มีพิษ -8-
กลุ่มของอะตอมที่อยู่รวมกัน ทางเคมี เรียกว่า โมเลกุล โมเลกุลเป็นหน่วยที่เล็กที่สุด ของสารแต่ละชนิดที่อยู่ในธรรมชาติ โดยโมเลกุลของธาตุอาจเป็นอะตอมเดี่ยว หรือมีอะตอมชนิดเดียวกันตั้งแต่ 2 อะตอมขึ้นไป ภำพที่ 4 สารประกอบเกลือแกงหรือโซเดียมคลอไรด์ (ภาพซ้าย) มีองค์ประกอบ 2 ชนิด ซึ่งมีสมบัติแตกต่างกันคือ โซเดียม (ภาพกลาง) และคลอรีน (ภาพขวา) ธาตุทุกชนิดเป็นสารบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็ก เรียกว่า อะตอม (atom) อะตอม คือ หน่วยที่เล็กที่สุดของธาตุ อะตอมของธาตุแต่ละชนิดมีสมบัติแตกต่างกัน ในธรรมชาติ ธาตุอาจอยู่เป็นอะตอมเดี่ยว หรืออาจมีอะตอมของธาตุชนิดเดียวกันหลายๆ อะตอมอยู่รวมกัน เช่น แก๊สออกซิเจน ประกอบด้วย อะตอมของออกซิเจน 2 อะตอม แก๊สไฮโดรเจน ประกอบด้วย อะตอม ของไฮโดรเจน 2 อะตอม ส่วนสารประกอบเป็นสารบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่างชนิดกันรวมตัวกัน ในอัตราส่วนจ านวนอะตอมคงที่ เช่น น้ า ประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอม และอะตอม ของออกซิเจน 1 อะตอม คงที่ โดยมีอัตราส่วนมวลของออกซิเจนต่อไฮโดรเจน 8 : 1 -9-
ตำรำง 1 สารประกอบและธาตุที่เป็นองค์ประกอบ ชื่อสำร ธำตุที่เป็นองค์ประกอบ อัตรำส่วนจ ำนวนอะตอม ขององค์ประกอบ น้ า ไฮโดรเจน และออกซิเจน 2 : 1 แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอน และออกซิเจน 1 : 2 แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และออกซิเจน 1 : 2 กลูโคส คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน 6 : 12 : 6 เกลือแกง หรือโซเดียมคลอไรด์ โซเดียม และคลอรีน 1 : 1 มีเทน คาร์บอน และไฮโดรเจน 1 : 4 แอมโมเนีย ไนโตรเจน และไฮโดรเจน 1 : 3 ภำพที่ 5 สารบริสุทธิ์แบ่งได้เป็น ธาตุ และสารประกอบ ธาตุประกอบด้วยอะตอม เพียงชนิดเดียว โดยธาตุอาจอยู่เป็นอะตอมเดี่ยว หรือมีตั้งแต่ 2 อะตอมขึ้นไปอยู่รวมกัน ส่วนสารประกอบ ประกอบด้วยอะตอมต่างชนิดกันอยู่รวมกัน สัญลักษณ์ของธำตุและสูตรเคมี ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ค้นพบธาตุแล้วอย่างน้อย 118 ชนิด บางชนิดเกิดขึ้นเอง ตามธรรมชาติ เช่น ไฮโดรเจน คาร์บอน ทองแดง บางชนิดเกิดจากการสังเคราะห์ เช่น ไอน์สไตเนียม รัทเทอร์ฟอร์เดียม นิฮอนเนียม เนื่องจากธาตุมีหลายชนิด นักวิทยาศาสตร์จึงก าหนดสัญลักษณ์ ของธำตุ (chemical symbol) แทนการเขียนชื่อธาตุ เพื่อให้เกิดความสะดวกและเข้าใจตรงกัน เป็นสากล การก าหนดสัญลักษณ์ของธาตุ ส่วนใหญ่มาจากชื่อธาตุในภาษาอังกฤษ โดยใช้ตัวอักษร ตัวแรกของชื่อธาตุเป็นตัวพิมพ์ใหญ่ ในกรณีที่ตัวอักษรตัวแรกของชื่อธาตุซ้ ากันให้ตามด้วยชื่อตัวอักษร ตัวพิมพ์เล็กตัวอื่น นอกจากนี้สัญลักษณ์ของธาตุบางชนิดก าหนดมาจากชื่อธาตุในภาษาละติน ดังตาราง 2 -10-
ตำรำง 2 สัญลักษณ์ของธาตุบางชนิด ชื่อภำษำไทย ชื่อภำษำอังกฤษ ชื่อภำษำละติน สัญลักษณ์ของธำตุ ไฮโดรเจน Hydrogen - H ฮีเลียม Helium - He คาร์บอน Carbon - C ไนโตรเจน Nitrogen - N ออกซิเจน Oxygen - O อะลูมิเนียม Aluminium - Al แคลเซียม Calcium - Ca ก ามะถัน Sulphur - S เงิน Silver Argentum Ag ทองแดง Copper Cuprum Cu โซเดียม Sodium Natrium Na สูตรเคมี(chemical formula) สูตรเคมี เป็นกลุ่มสัญลักษณ์ที่เขียนแทนธาตุและสารประกอบ ประกอบด้วยสัญลักษณ์ ของธาตุและอัตราส่วนจ านวนอะตอมของธาตุที่เป็นองค์ประกอบในสารนั้น เช่น น้ าประกอบด้วย ธาตุไฮโดรเจนและธาตออกซิเจนในอัตราส่วนคงที่ 2 : 1 มีสูตรเคมี H2O ตำรำง 3 สูตรเคมีของธาตุและสารประกอบ ชื่อสำร สูตรเคมี แก๊สไฮโดรเจน H2 แก๊สออกซิเจน O2 โอโซน O3 ไอโอดีน I2 ก ามะถัน S8 น้ า H2O แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ NO2 กลูโคส C6H12O6 เกลือแกงหรือโซเดียมคลอไรด์ NaCl -11-
สารบริสุทธิ์จัดกลุ่มตามองค์ประกอบได้เป็นธาตุและสารประกอบ ซึ่งธาตุแต่ละชนิด มีอนุภาคที่เล็กที่สุด คือ อะตอม สารบริสุทธิ์ ที่ประกอบด้วยอะตอมเพีงชนิดเดียวเป็นธาตุ ส่วนสารบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยอะตอมมากกว่า 1 ชนิด รวมกันในอัตราส่วนคงที่เป็นสารประกอบ ซึ่งธาตุและสารประกอบเขียนแทนได้ด้วยสัญลักษณ์ของธาตุและสูตรเคมี กำรจ ำแนกสำรโดยใช้สมบัติทำงกำยภำพ (ใช้เนื้อสำรเป็นเกณฑ์) สมบัติทำงกำยภำพ หมายถึง สมบัติที่แสดงถึงลักษณะภายนอกของสาร สามารถ สังเกตเห็นได้ เช่น สถานะ รูปร่าง สี กลิ่น รส การละลาย จุดเดือด จุดหลอมเหลว การน าความร้อน การน าไฟฟ้า ความร้อนแฝง ความหนาแน่น เนื้อสำร เป็นสมบัติทางกายภาพอย่างหนึ่งของสาร การจ าแนกสารโดยใช้เนื้อสาร เป็นเกณฑ์ เป็นวิธีการที่นิยมกันมาก เนื่องจากสามารถแสดงรายละเอียดเกี่ยวกับสารต่างๆ ได้มากกว่าวิธีอื่นๆ โดยสามารถแยกสารออกได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ คือ 1. สำรเนื้อเดียว คือสารที่มองเห็นเป็นเนื้อเดียวกันตลอด อาจมีเพียงชนิดเดียว หรือ มากกว่าสองชนิดผสมอยู่อย่างกลมกลืน อาจมีหลายสถานะ และจะแสดงสมบัติเหมือนกันทุกประการ เช่น จุดเดือด จุดเยือกแข็ง จุดหลอมเหลว แบ่งเป็นสองชนิด คือ สารบริสุทธิ์ กับสารละลาย สำรบริสุทธิ์ คือ สารเนื้อเดียวที่ประกอบไปด้วยสารเพียงชนิดเดียว แบ่งออกเป็น ธาตุ และสารประกอบ สารบริสุทธิ์มีสมบัติ คือ มีจุดหลอมเหลว และจุดเดือดคงที่ เช่น ทองค า ไฮโดรเจน เกลือ (NaCl) เป็นต้น สำรละลำย คือ สารเนื้อเดียวที่เกิดจากสารบริสุทธิ์สองชนิดขึ้นไปผสมกัน โดยไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี ท าให้จุดเดือดและจุดหลอมเหลวไม่คงที่ ตัวอย่างเช่น น้ าเกลือ น้ าเชื่อม อากาศ (แก๊สออกซิเจน รวมกับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และแก๊สอื่นๆ) เป็นต้น 2. สำรเนื้อผสม วัสดุผสม หรือ ของผสม (composite) คือ สารที่ประกอบขึ้นจาก สาร 2 ชนิดขึ้นไปผสมกัน โดยเนื้อไม่สามารถผสมเข้ากันได้ตลอด แต่บางครั้งอาจมองเห็นไม่ชัด ในการจ าแนกชนิดของสารเนื้อผสมจะพิจารณาจากขนาดของอนุภาคที่ปนอยู่ในสารเนื้อผสมนั้น กำรจ ำแนกสำรโดยใช้สมบัติทำงกำยภำพ (ใช้ขนำดอนุภำคเป็นเกณฑ์) หากใช้อนุภาคของสารเป็นเกณฑ์ จะสามารถแยกสารออกเป็น 3 ประเภท คือ สารคอลลอยด์ สารแขวนลอย และสารละลาย สำรคอลลอยด์ (Colloide) คือ สารที่เกิดจากอนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 10-7 – 10-4 ซม. ลอยกระจายในตัวกลางหนึ่ง ซึ่งตัวกลางอาจเป็น ของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส ก็ได้ เราสามารถพบคอลลอยด์ทั่วไปได้ในชีวิตประจ าวัน เช่น ฝุ่นละอองในอากาศ เมฆ หมอก ควันไฟ แก๊สพิษต่างๆ จากท่อไอเสียบางชนิดมีลักษณะเหนียวหนืด เนื่องจากอนุภาคถูกยึดอยู่ในตัวการที่เป็น -12-
ของเหลวอย่างเหนียวแน่น เมื่อระเหยตัวกลางออกไปบางส่วนหรือท าให้เย็นลง สารจึงเข้มข้นมากขึ้น จนเป็นของแข็ง เช่น วุ้น เจลลี่ แป้งเปียก เป็นต้น สำรแขวนลอย (Suspension) คือ สารที่มีอนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า 10-4 ซม. (100 ไมครอน) ลอยกระจัดกระจายอยู่ โดยที่อนุภาคอยู่ในของผสมนั้นมีขนาดใหญ่ จึงมองเห็นอนุภาคในของผสมได้อย่างชัดเจน เมื่อตั้งทิ้งไว้อนุภาคจะตกกะกอน และสามารถ แยกอนุภาคออกจากของผสมได้โดยการกรอง ตัวอย่างเช่น น้ าปูนใส น้ าแป้ง พริกน้ าส้ม เป็นต้น สำรละลำย คือ สารเนื้อเดียวที่เกิดจากสารลริสุทธิ์สองชนิดขึ้นไปผสมกัน โดยไม่เกิดปฏิกิริยา ท าให้จุดเดือดและจุดหลอมเหลวไม่คงที่ มีอนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 10-7 ซม. ตัวอย่างเช่น น้ าเกลือ น้ าเชื่อม อากาศ เป็นต้น ตำรำง เปรียบเทียบของผสม ขนำดอนุภำค น้อยกว่ำ 10-7 cm 10-7 – 10-4 cm มำกกว่ำ 10-4 cm ชนิด สำรละลำย คอลลอยด์ สำรแขวนลอย การกรอง ผ่านกระดาษกรอง และกระดาษ เซลโลเฟน ผ่านได้เฉพาะ กระดาษกรอง ผ่านไม่ได้ ทั้งกระดาษกรองและ กระดาษเซลโลเฟน กำรจ ำแนกสำรโดยใช้สมบัติทำงกำยภำพ (ใช้สถำนะของสำรเป็นเกณฑ์) สถำนะของสำร มี 3 สถานะ โดยใช้แรงยึดเหนี่ยวเกาะกันของโมเลกุลเป็นเกณฑ์ ดังนี้ 1. ของแข็ง (solid ; s) หมายถึง สารหรือสสารที่มีขนาดและรูปร่างแน่นอน เนื่องจาก โมเลกุลยึดเหนี่ยวกันอย่างหนาแน่น เปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ยาก ปริมาตรไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อได้รับแรง กดดันสูง ไม่มีการแพร่ เช่น เหล็ก หิน 2. ของเหลว (liquid ; l) หมายถึง สารหรือสสารที่มีขนาดและรูปร่างไม่แน่นอน เนื่องจากโมเลกุลยึดเหนี่ยวกันอย่างหลวมๆ เปลี่ยนแปลงรูปร่างตามภาชนะ ปริมาตรเปลี่ยนแปลง เมื่อได้รับแรงกดดันและอุณหภูมิ มีการแพร่ เช่น ปรอท น้ า ฯลฯ 3. แก๊ส (gas ; g) หมายถึง สารหรือสสารที่มีขนาดและรูปร่างไม่แน่นอน เนื่องจาก โมเลกุลยึดเหนี่ยวกันน้อยมาก และฟุ้งกระจายอยู่อย่างอิสระ เปลี่ยนแปลงรูปร่างตามภาชนะ ปริมาตรสามารถเปลี่ยนแปลงเมื่อได้รับแรงกดดันและอุณหภูมิสูง มีการแพร่ เช่น ไฮโดรเจน ฮีเลียม ฯลฯ -13-
ภำพที่ 6 อนุภาคของสารในสถานะต่างๆ สมบัติทำงเคมี หมายถึง สมบัติที่แสดงลักษณะภายในองค์ประกอบของสาร เช่น องค์ประกอบภายในอะตอม โมเลกุล การเกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น การเกิดสารใหม่ การเผาไหม้ การ สลายตัวของสารให้สารใหม่ การเกิดสนิมของโลหะ กำรเปลี่ยนแปลงสถำนะของสำร การเปลี่ยนแปลงสถานะของสาร แบ่งเป็น 2 ประเภท 1. กำรเปลี่ยนแปลงทำงเคมีหมายถึง การเปลี่ยนแปลงสมบัติทางเคมี และภายหลัง การเปลี่ยนแปลงจะได้สารใหม่เกิดขึ้นเสมอ เช่น การเผาไหม้ การเกิดสารประกอบ การสลายตัว ของสารประกอบ การย่อยอาหาร การเกิดสนิมเหล็ก 2. กำรเปลี่ยนแปลงทำงกำยภำพ หมายถึง การเปลี่ยนแปลงสมบัติทางกายภาพของสาร เช่น การเปลี่ยนสถานะ การละลาย การเดือด การหลอมเหลว ภายหลังการเปลี่ยนแปลงยังคง ได้สารเดิม การเปลี่ยนสถานะของสาร 1) กำรเปลี่ยนสถำนะของสำรจำกของแข็งเป็นของเหลว เนื่องจากได้รับความร้อน ท าให้อนุภาคมีพลังงานจลน์ (ได้จากการเคลื่อนที่) เกิดการเคลื่อนไหวเร็วขึ้น มีการถ่ายเทพลังงาน จลน์ให้กันและกัน เมื่อถึงจุดจุดหนึ่งโมเลกุลก็จะเคลื่อนที่ห่างออกจากกัน แรงยึดเหนี่ยวน้อยลง เรียกว่า การละลาย การหลอมเหลว หรือ การหลอมละลาย 2) กำรเปลี่ยนสถำนะจำกของเหลวเป็นแก๊ส เกิดจากอนุภาคได้รับความร้อน พลังงานจลน์เพิ่มขึ้น อนุภาคห่างกันจนไม่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกัน เรียกว่า การระเหย 3) กำรเปลี่ยนสถำนะจำกของแข็งเป็นแก๊ส เกิดจากอนุภาคได้รับความร้อนสูง จนแรงยึดเหนี่ยวหลุดจากกัน เรียกว่า การระเหิด -14-
เขียนเครื่องหมาย หน้าค าตอบที่เป็นสารบริสุทธิ์ เกลือแกง น้ าตาล น้ าปลา น้ าเชื่อม พริกกับเกลือ น้ า แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สออกซิเจน แก๊สไนโตรเจน อากาศ กิจกรรมที่ 1 กำรจ ำแนกประเภทของสำรบริสุทธิ์ -15-
นักเรียนสามารถแยกน้ าด้วยไฟฟ้า และอธิบายผลที่ได้จากการแยกน้ าด้วยไฟฟ้าได้ วัสดุอุปกรณ์ 1. เบคกิ้งโซดา 5. ธูป 2. น้ า 6. เครื่องแยกน้ าด้วยไฟฟ้า 3. แบตเตอรี่ ขนาด 9 V 7. ช้อนตักสาร เบอร์ 1 4. ไฟแช็ก 8. สายไฟพร้อมคลิปปากจระเข้ วิธีกำรด ำเนินกิจกรรม 1. ใส่น้ าในถ้วยพลาสติกของเครื่องแยกน้ าด้วยไฟฟ้าจนเกือบเต็ม เติมเบคกิ้งโซดา 1 ช้อนเบอร์1 รอให้ละลายจนหมดแล้วเปิดฝาครอบที่มีหลอดแก้วและขั้วไฟฟ้า 2. ใช้ปลายนิ้วปิดรูระบายอากาศที่ฝาครอบแล้วคว่ าถ้วยพลาสติกเพื่อให้น้ าเข้าในหลอดแก้ว จนเต็ม แล้วหงายถ้วยพลาสติกขึ้นโดยไม่ให้มีฟองอากาศในหลอด กิจกรรมที่ 2 สำรบริสุทธิ์มีองค์ประกอบอะไรบ้ำง วัตถุประสงค์ของกิจกรรม -16-
3. ต่อสายไฟจากแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์ เข้ากับเครื่องแยกน้ าด้วยไฟฟ้าให้ครบวงจร สังเกตการเปลี่ยนแปลงในหลอดแก้วทั้งสอง บันทึกผล 4. เมื่อระดับน้ าในหลอดใดหลอดหนึ่ง ลดลงเกือบหมดหลอด ถอดสายไฟออก ท าเครื่องหมาย แสดงระดับน้ าที่เหลืออยู่ในแต่ละหลอดและแสดงว่า แต่ละหลอดมาจากขั้วใด 5. ระมัดระวังให้ปากหลอดยังคว่ าอยู่ใต้น้ า ตลอดเวลา จนกว่าจะทดสอบสารที่อยู่ในหลอด ค่อยๆ ดันหลอดและจุกยางออกทางด้านล่างของฝาครอบ เก็บขั้วไฟฟ้า 6. ทดสอบสารในหลอดจากขั้วบวก โดยใช้ปลายนิ้วชี้ปิดปากหลอดให้แน่นตั้งแต่ ปากหลอดยังอยู่ใต้น้ า หงายมือขึ้นโดยยังไม่เปิดปากหลอด แล้วใช้ธูปที่ลุกเป็นเปลวไฟจ่อลงใน ปากหลอดทันทีที่ปลายนิ้วขยับเปิดปากหลอด สังเกตการเปลี่ยนแปลง บันทึกผล 7. ทดสอบสารในหลอดจากขั้วลบ โดยวิธีเดียวกันกับข้อ 6 สังเกตการเปลี่ยนแปลง บันทึกผล 8. ท าซ้ าตั้งแต่ข้อ 1-5 แล้วทดสอบ สารในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบ โดยใช้ธูป ที่เป็นถ่านแดงจ่อลงในหลอดทันทีที่ปลายนิ้ว ขยับเปิดปากหลอด สังเกตการเปลี่ยนแปลง บันทึกผล -17-
ตำรำงบันทึกผลกำรท ำกิจกรรม สิ่งที่สังเกตได้ กำร เปลี่ยนแปลง ที่สังเกตได้ ระดับน้ ำ ที่เหลือ ในหลอด ปริมำณสำร ที่เกิดขึ้น ในหลอด ผลทดสอบ ด้วยธูปที่มี เปลวไฟ ผลทดสอบ ด้วยธูปที่ติด ถ่ำนแดง ชุดทดลอง สารใน หลอดแก้ว ที่ขั้วบวก สารใน หลอดแก้ว ที่ขั้วลบ ค ำถำมท้ำยกิจกรรม 1. เมื่อต่อสายไฟจากแบตเตอรี่เข้ากับเครื่องแยกน้ าด้วยไฟฟ้าให้ครบวงจร ในหลอดแก้วจากขั้วบวกและ ขั้วลบมีการเปลี่ยนแปลงเหมือนหรือต่างกันอย่างไร ตอบ ............................................................................................................................. ................ ................................................................................................................................................ .................... .............................................................................................................. ...................................................... 2. เมื่อเปรียบเทียบปริมาณสารที่เกิดขึ้นในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบ มีอัตราส่วนประมาณเท่าใด ตอบ ........................................................................................................... .................................. ............................................................................................................................. ....................................... 3. เมื่อทดสอบสารในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบโดยใช้ธูปที่ลุกเป็นเปลวไฟ และธูปที่เป็นถ่านแดง สังเกตการเปลี่ยนแปลงแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร ตอบ ............................................................................................................................. ................ ............................................................................................................................................................ ........ .......................................................................................................................... .......................................... แบบบันทึกกิจกรรมที่ 2 สำรบริสุทธิ์มีองค์ประกอบอะไรบ้ำง -18-
4. สารในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบเป็นสารชนิดเดียวกันหรือไม่ ทราบได้อย่างไร ตอบ ............................................................................................................................. ........... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. .................................. 5. น้ าเป็นสารบริสุทธิ์หรือสารผสม ทราบได้อย่างไร ตอบ ............................................................................................................. ........................... ............................................................................................................................................................... สรุปผลกำรท ำกิจกรรม ............................................................................................................................. .................................. ............................................................................................................................... ................................ .................................................................................................. ............................................................. ............................................................................................................................. .................................. ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. .................................. ............................................................................................................................. .................................. ............................................................................................................................................................... -19-
1. จากแผนภาพจ าลองอนุภาคของสารบริสุทธิ์ ให้นักเรียนระบุแผนภาพใดเป็นแบบจ าลองของธาตุ และแผนภาพใดเป็นแบบจ าลองของสารประกอบ ตอบ ............................................................................................................................. ........... ....................................................................................................................... ........................................ 2. แก๊สไนโตรเจน ประกอบด้วยไนโตรเจน 2 อะตอม 2.1) แก๊สไนโตรเจนเป็นธาตุหรือสารประกอบ ตอบ ............................................................................................................................. ........... ............................................................................................................................. .................................. 2.2) วาดลูกศรชี้อะตอมไนโตรเจนในภาพ 3. แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ประกอบด้วย คาร์บอน 1 อะตอม และออกซิเจน 2 อะตอม 3.1) แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นธาตุหรือสารประกอบ ตอบ ............................................................................................................................. ........... ............................................................................................................................................................ ... 3.2) วาดลูกศรชี้อะตอมคาร์บอนและอะตอมออกซิเจนในภาพ กิจกรรมที่ 3 ตรวจสอบควำมเข้ำใจ เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ -20- แก๊สไนโตรเจน แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
4. อาร์กอน (Argon) โคบอลต์ (Cobalt) และนีออน (Neon) ควรมีสัญลักษณ์ธาตุอย่างไร ตอบ ............................................................................................................................. ........... ............................................................................................................................................................... 5. สารประกอบชนิดหนึ่งประกอบด้วยอะตอมของก ามะถันและออกซิเจนในอัตราส่วน 1 : 2 สูตรเคมี ของสารนี้เขียนได้อย่างไร ตอบ ........................................................................................................................................ ............................................................................................................................. .................................. 6. สารประกอบแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ CO2 มีอะตอมของธาตุใดเป็นองค์ประกอบบ้าง และมีอัตราส่วนของอะตอมแต่ละชนิดเท่าใด ตอบ ............................................................................................................................. ........... ............................................................................................................................................................ ... ............................................................................................................................. .................................. ............................................................................................................................. .................................. -21-
ชื่อ____________________________________________ชั้น__________เลขที่__________ กิจกรรมที่ 4 แผนผังควำมคิด เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ หลังจากเรียน เรื่อง การจ าแนกสารบริสุทธิ์แล้ว เรามาช่วยกันเขียนแผนผังความคิด นะคะ -22-
เขียนเครื่องหมาย หน้าค าตอบที่เป็นสารบริสุทธิ์ เกลือแกง น้ าตาล น้ าปลา น้ าเชื่อม พริกกับเกลือ น้ า แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สออกซิเจน แก๊สไนโตรเจน อากาศ กิจกรรมที่ 1 กำรจ ำแนกประเภทของสำรบริสุทธิ์ -23-
ตำรำงบันทึกผลกำรท ำกิจกรรม สิ่งที่สังเกตได้ กำร เปลี่ยนแปลง ที่สังเกตได้ ระดับน้ ำ ที่เหลือ ในหลอด ปริมำณสำร ที่เกิดขึ้น ในหลอด ผลทดสอบ ด้วยธูปที่มี เปลวไฟ ผลทดสอบ ด้วยธูปที่ติด ถ่ำนแดง ชุดทดลอง สารใน หลอดแก้ว ที่ขั้วบวก มีฟองแก๊ส ไม่มีสีขนาด เล็กผุดขึ้น และสะสม ที่ปลาย ด้านบน ของหลอด 6 cm 3 cm มีเปลวไฟสว่าง จากเดิม เพียงเล็กน้อย ไม่มีเสียง ธูปจะวาบเป็น เปลวไฟสว่าง สารใน หลอดแก้ว ที่ขั้วลบ มีฟองแก๊ส ไม่มีสีขนาด เล็กผุดขึ้น จ านวนมาก และสะสม ที่ปลาย ด้านบน ของหลอด 3 cm 6 cm สารที่อยู่ใน หลอดติดไฟ เกิดเปลวไฟ ลุกไหม้ และมีเสียง ไม่มีการ เปลี่ยนแปลง ค ำถำมท้ำยกิจกรรม 1. เมื่อต่อสายไฟจากแบตเตอรี่เข้ากับเครื่องแยกน้ าด้วยไฟฟ้าให้ครบวงจร ในหลอดแก้วจากขั้วบวกและ ขั้วลบมีการเปลี่ยนแปลงเหมือนหรือต่างกันอย่างไร ตอบ หลอดแก้วทั้งสองเกิดการเปลี่ยนแปลงเหมือนกัน โดยมีฟองแก๊สขนาดเล็กผุดขึ้น จากขดลวดขึ้นไปแทนที่ปลายด้านบนของหลอดทดลองทั้งสอง ท าให้ระดับน้ าในหลอดทดลองลดลง แต่ต่างกันตรงที่ปริมาณแก๊สที่เกิดขึ้นในแต่ละหลอด โดยในหลอดทาต่อกับขั้วลบมีมากกว่าในหลอด ที่ต่อกับขั้วบวก 2. เมื่อเปรียบเทียบปริมาณสารที่เกิดขึ้นในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบ มีอัตราส่วนประมาณเท่าใด ตอบ ปริมาณสารที่เกิดขึ้นในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบ มีอัตราส่วนประมาณ 1 : 2 แบบบันทึกกิจกรรมที่ 2 สำรบริสุทธิ์มีองค์ประกอบอะไรบ้ำง -24-
3. เมื่อทดสอบสารในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบโดยใช้ธูปที่ลุกเป็นเปลวไฟ และธูปที่เป็นถ่านแดง สังเกตการเปลี่ยนแปลงแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร ตอบ สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงแตกต่างกัน เมื่อทดสอบด้วยธูปที่ลุกเป็นเปลวไฟ ในหลอด จากขั้วบวกมีเปลวไฟสว่างจากเดิมเพียงเล็กน้อย ไม่มีเสียง ส่วนในหลอดจากขั้วลบเกิดเปลวไฟลุกไหม้ และมีเสียง เมื่อทดสอบด้วยธูปที่ติดไฟเป็นถ่านแดง ในหลอดจากขั้วบวกจะเกิดเปลวไฟลุกสว่างขึ้น ส่วนในหลอดจากขั้วลบ จะไม่มีการเปลี่ยนแปลง 4. สารในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบเป็นสารชนิดเดียวกันหรือไม่ ทราบได้อย่างไร ตอบ สารในหลอดจากขั้วบวกและขั้วลบไม่ใช่สารชนิดเดียวกัน ทราบได้จากผลการทดสอบ ด้วยธูป ซึ่งได้ผลต่างกัน โดยแก๊สในหลอดจากขั้วบวกที่ช่วยให้ไฟติด ส่วนแก๊สในหลอดจากขั้วลบ ติดไฟได้ และสามารถทราบได้จากปริมาณแก๊สที่เกิดขึ้นอีกด้วย โดยแก๊สที่หลอดจากขั้วบวกมีปริมาณ น้อยกว่าแก๊สที่หลอดจากขั้วลบประมาณครึ่งหนึ่ง 5. น้ าเป็นสารบริสุทธิ์หรือสารผสม ทราบได้อย่างไร ตอบ น้ าเป็นสารบริสุทธิ์ ทราบได้จากสมบัติของน้ า ซึ่งมีจุดเดือดคงที่และอุณหภูมิที่น้ า เริ่มหลอมเหลว และหลอมเหลวจนหมดเป็นอุณหภูมิเดียวกัน สรุปผลกำรท ำกิจกรรม การผ่านกระแสไฟฟ้าลงไปในน้ าซึ่งเป็นสารบริสุทธิ์ ท าให้น้ าสลายตัว ได้เป็นแก๊สที่มีสมบัติแตกต่างกัน 2 ชนิด คือ แก๊สที่ช่วยให้ไฟติดและแก๊สที่ติดไฟได้ ในอัตราส่วน 1 : 2 ซึ่งแก๊สทั้งสองมีสมบัติแตกต่างจากสมบัติของน้ าซึ่งเป็นของเหลว ไม่มีสี -25-
1. จากแผนภาพจ าลองอนุภาคของสารบริสุทธิ์ ให้นักเรียนระบุแผนภาพใดเป็นแบบจ าลองของธาตุ และแผนภาพใดเป็นแบบจ าลองของสารประกอบ ตอบ 1 และ 3 เป็นธาตุ เพราะแต่ละสารมีอะตอมที่เป็นองค์ประกอบเพียงชนิดเดียว ส่วน 2 และ 4 เป็นสารประกอบ เพราะแต่ละสารมีอะตอมที่เป็นองค์ประกอบตั้งแต่ 2 อะตอม 2. แก๊สไนโตรเจน ประกอบด้วยไนโตรเจน 2 อะตอม 2.1) แก๊สไนโตรเจนเป็นธาตุหรือสารประกอบ ตอบ แก๊สไนโตรเจนเป็นธาตุ 2.2) วาดลูกศรชี้อะตอมไนโตรเจนในภาพ 3. แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ประกอบด้วย คาร์บอน 1 อะตอม และออกซิเจน 2 อะตอม 3.1) แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นธาตุหรือสารประกอบ ตอบ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารประกอบ 3.2) วาดลูกศรชี้อะตอมคาร์บอนและอะตอมออกซิเจนในภาพ กิจกรรมที่ 3 ตรวจสอบควำมรู้ เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ -26-
4. อาร์กอน (Argon) โคบอลต์ (Cobalt) และนีออน (Neon) ควรมีสัญลักษณ์ธาตุอย่างไร ตอบ อาร์กอน Ar โคบอลต์ Co นีออน Ne 5. สารประกอบชนิดหนึ่งประกอบด้วยอะตอมของก ามะถันและออกซิเจนในอัตราส่วน 1 : 2 สูตรเคมี ของสารนี้เขียนได้อย่างไร ตอบ สูตรเคมี คือ SO2 เพราะสัญลักษณ์ธาตุของก ามะถัน คือ S และสัญลักษณ์ธาตุ ของออกซิเจน คือ O โดยมีอัตราส่วนระหว่างก ามะถันและออกซิเจน 1 : 2 6. สารประกอบแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ CO2 มีอะตอมของธาตุใดเป็นองค์ประกอบบ้าง และมีอัตราส่วนของอะตอมแต่ละชนิดเท่าใด ตอบ สารประกอบแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ มีอะตอมอยู่ 2 ชนิด คือ คาร์บอน และ ออกซิเจน โดยมีอัตราส่วนระหว่างอะตอมคาร์บอนและออกซิเจน 1 : 2 -27-
ชื่อ____________________________________________ชั้น__________เลขที่__________ พิจำรณำจำกผลงำนของนักเรียน สำมำรถเขียนได้หลำกหลำยตำมควำมคิดของแต่ละคน กิจกรรมที่ 4 แผนผังควำมคิด เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ หลังจากเรียน เรื่อง การจ าแนกสารบริสุทธิ์ แล้ว เรามาช่วยกันเขียนแผนผังความคิด นะคะ -28-
ค ำสั่ง ให้นักเรียนเลือกค าตอบที่ถูกที่สุดเพียงค าตอบเดียว แล้วท าเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในกระดาษค าตอบ 1. ของเหลว 2 ชนิด คือ สาร A และสาร B เมื่อตั้งทิ้งไว้สักระยะหนึ่งจะมองเห็นสาร B ตกตะกอน สาร B น่าจะเป็นสารตามข้อใด ก. สารแขวนลอย ข. สารละลาย ค. สารคอลลอยด์ ง. สารละลายและสารคอลลอยด์ 2. เมื่อจัด “น้ าเชื่อมเป็นของเหลว” เป็นการใช้สมบัติในข้อใดเป็นเกณฑ์จ าแนกสาร ก. ชนิด ข. รสชาติ ค. สถานะ ง. ลักษณะเนื้อสาร 3. จากข้อมูลข้อใดเป็นลักษณะของสารเนื้อเดียว 1. มองเห็นเนื้อสารเป็นเป็นเนื้อเดียวกัน 2. สารที่เป็นส่วนประกอบของสารอาจมีเพียงอย่างเดียวหรือหลายอย่างก็ได้ 3. สารที่เป็นส่วนประกอบของสารอาจมีได้หลายสถานะ ก. ข้อ 1, 2 ข. ข้อ 1, 3 ค. ข้อ 2, 3 ง. ข้อ 1, 2, 3 4. เมื่อเทน้ ามันพืชลงในแก้วที่มีน้ าแล้วเขย่า ของเหลวในแก้วเป็นสารในข้อใด ก. สารบริสุทธิ์ ข. สารเนื้อผสม ค. สารเนื้อเดียว ง. สารประกอบ แบบทดสอบหลังเรียน เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ -29-
5. จาการทดลองการตรวจสอบขนาดอนุภาคของสารต้องใช้เซลโลเฟน ตัวแปรต้น ได้แก่ น้ าโคลน น้ านม แบะน้ าหวานสีแดง จากการทดลองครั้งนี้นักเรียนสามารถใช้สารตามข้อใด แทนน้ าหวานสีแดงได้ ก. น้ ากะทิ ข. ครีมทาผิว ค. น้ าเต้าหู้ ง. น้ าโค้กสีด า 6. เมื่อบอกว่า “กล้วยบวชชีเป็นสาร มองไม่เห็นเป็นเนื้อเดียว” เป็นการใช้สมบัติ ในข้อใดต่อไปนี้เป็นเกณฑ์ในการจ าแนกสาร ก. ชนิด ข. รสชาติ ค. สถานะ ง. ลักษณะเนื้อสาร 7. เมื่อน าสาร A มาท าการทดลองปรากฏว่าสาร A สามารถลอดผ่านรูของกระดาษกรอง ไปได้แต่ไม่สามารถผ่านเซลโลเฟน สาร A ควรจัดเป็นสารตามข้อใด ก. สารละลาย ข. สารคอลลอยด์ ค. สารแขวนลอยด์ ง. สารละลายและสารคอลลอยด์ 8. สารเนื้อเดียวในข้อใดที่มีองค์ประกอบของสารเพียงอย่างเดียว ก. น้ าเชื่อม ข. ทองค า ค. น้ ากะทิ ง. น้ าแอมโมเนีย 9. ตัวเลือกใดถูกต้องที่สุดเกี่ยวกับ สารละลาย สารคอลลอยด์ และสารแขวนลอย ก. สารละลาย สารคอลลอยด์ และสารแขวนลอย เป็นสารเนื้อผสม ข. สารคอลลอยด์ และสารแขวนลอย อยู่ในสถานะของเหลวเท่านั้น ค. สารแขวนลอยมีอนุภาคใหญ่ที่สุด ง. อนุภาคของสารละลายถูกแยกออกจากกันได้โดยการกรองด้วยกระดาษกรอง 10. ข้อใดเป็นสารเนื้อเดียวทั้งหมด ก. น้ าเต้าหู้ น้ าเกลือ พริกกับเกลือ ข. น้ าแป้งสุก น้ าเชื่อม น้ ามันพืช ค. น้ านม น้ ากะทิ น้ าโคลน ง. น้ าเกลือ พริกป่น น้ าอบไทย -30-
ค ำชี้แจง 1. เกณฑ์กำรประเมิน แบบทดสอบมีจ านวน 10 ข้อ ข้อละ 1 คะแนน คะแนนเต็ม 10 คะแนน ดังนี้ 2. ระดับคุณภำพ ดี หมายถึง ได้คะแนน 8 - 10 คะแนน พอใช้ หมายถึง ได้คะแนน 5 - 7 คะแนน ปรับปรุง หมายถึง ได้คะแนน 0 - 4 คะแนน ข้อ ค ำตอบ 1 ง 2 ข 3 ข 4 ง 5 ค 6 ข 7 ค 8 ก 9 ข 10 ง เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ -31-
ค ำชี้แจง 1. เกณฑ์กำรประเมิน แบบทดสอบมีจ านวน 10 ข้อ ข้อละ 1 คะแนน คะแนนเต็ม 10 คะแนน ดังนี้ 2. ระดับคุณภำพ ดี หมายถึง ได้คะแนน 8 - 10 คะแนน พอใช้ หมายถึง ได้คะแนน 5 - 7 คะแนน ปรับปรุง หมายถึง ได้คะแนน 0 - 4 คะแนน ข้อ ค ำตอบ 1 ก 2 ค 3 ง 4 ข 5 ง 6 ง 7 ข 8 ข 9 ค 10 ข เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน เรื่อง กำรจ ำแนกสำรบริสุทธิ์ -32-
บรรณำนุกรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, กระทรวงศึกษาธิการ. คู่มือครู รายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์ เล่ม 1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1. กรุงเทพฯ : จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2562. . หนังสือเรียน รายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์ เล่ม 1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1. กรุงเทพฯ : จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2562. การจ าแนกประเภทของสาร. [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก http://www.trueplookpanya.com. . 20 พฤษภาคม 2564. สสารและการจ าแนก. [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก http://www.kksci.com. 20 พฤษภาคม 2564. องค์ประกอบของสารบริสุทธิ์. [ออนไลน์] เข้าถึงได้จาก proj14.ipst.ac.th/m1/m1-sci book1/sci-m1b1-011. 20 พฤษภาคม 2564. -33-