4
นางสาวพรเพญ็ อนันตจารตุ ระกูล
ตําแหนง ครู วทิ ยฐานะ ครูชาํ นาญการพิเศษ
โรงเรียนสตรศี รสี รุ โิ ยทัย
สาํ นกั งานเขตพ้นื ทกี่ ารศึกษามัธยมศึกษากรุงเทพมหานคร เขต 2
คํานํา
การจัดทําชุดกิจกรรรมการเรียนรู รายวิชาเคมี 4 รหัสวิชา ว32222 เร่ือง กรด-เบส น้ี
จัดทําข้ึนตามสาระและมาตรฐานการเรียนรู กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตร (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.
2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาข้ันพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 มวี ัตถุประสงคเ พื่อพัฒนาการ
เรียนการสอนและยกระดบั ผลสมั ฤทธิท์ างการเรยี นสาํ หรบั นักเรยี นชน้ั มธั ยมศกึ ษาปท ี่ 5 ชว ยใหผ ูเรียน
สามารถเกิดการเรียนรูเปนไปตามขั้นตอนอยางมีประสิทธิภาพเนนการเชื่อมโยงความรูกับ
กระบวนการ มีทักษะสําคัญในการคนควา และสรางองคความรู โดยใชสืบเสาะหาความรูและ
แกปญหาท่ีหลากหลาย ใหผูเรียนมีสวนรวมในการเรียนรูทุกข้ันตอน ชุดกิจกรรมการเรียนรู รายวิชา
เคมี 4 รหสั วชิ า ว32222 เรอ่ื งกรด-เบส ทีจ่ ัดทําขึ้นท้ังหมด มจี ํานวน 9 ชดุ ดงั นี้
ชุดที่ 1 สารละลายอิเลก็ โทรไลตและนอนอิเล็กโทรไลต
ชดุ ที่ 2 ทฤษฎีกรด-เบส
ชุดที่ 3 การแตกตัวของกรดและเบส
ชุดที่ 4 การแตกตัวเปนไอออนของน้าํ
ชดุ ที่ 5 pH ของสารละลาย
ชดุ ที่ 6 อนิ ดิเคเตอรสําหรับกรด-เบส
ชุดท่ี 7 ปฏกิ ริ ิยาของกรดและเบส
ชุดที่ 8 สารละลายบฟั เฟอร
ชดุ ท่ี 9 การไทเทรตกรด-เบส
โดยในชุดกิจกรรมการเรียนรูเลมนี้ เปนชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 เร่ือง สารละลายบัฟเฟอร
ประกอบดว ย
1. คําช้ีแจง
2. แผนผงั แสดงข้นั ตอนการเรียนโดยใชช ุดกิจกรรมการเรียนรู
3. คําแนะนาํ การใชช ดุ กิจกรรมการเรียนรูสาํ หรับครู
4. คาํ แนะนําการใชชุดกิจกรรมการเรยี นรสู ําหรับนกั เรยี น
5. มาตรฐานการเรียนรู สาระการเรียนรู ผลการเรียนรู และจุดประสงคการเรียนรู
6. แบบทดสอบกอ นเรยี น
7. ใบกจิ กรรมการเรียนรูตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู 7 ข้ัน ดังนี้
7.1 ใบกิจกรรมที่ 1 กจิ กรรมคน หาความรเู ดิม
- กิจกรรมสแกน QR CODE เร่ือง กรด เบส เกลือและคา pH ของสารละลาย
และใบกจิ กรรม
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร ก
คาํ นาํ (ตอ)
7.2 ใบกจิ กรรมท่ี 2 กิจกรรมสรางความสนใจ
- คาํ ชีแ้ จงขนั้ ตอนการทาํ กจิ กรรม , บตั รคาํ สงั่ สถานการณท ่ี 1 , บตั รคําส่งั สถานการณ
ที่ 2 และใบกิจกรรม
7.3 ใบกจิ กรรมท่ี 3 กจิ กรรมสํารวจและคนหา
- คาํ ชี้แจงขน้ั ตอนการทํากิจกรรม , เอกสารประกอบการเรียนรชู ุดกิจกรรมการเรียนรู
ที่ 8 เรื่อง สารละลายบัฟเฟอร , การทดลอง เร่ือง การเปลี่ยนแปลง pH ของ
สารละลายบางชนดิ และแบบรายงานผลการทดลอง
7.4 ใบกิจกรรมที่ 4 กิจกรรมการอธิบายและลงขอ สรุป
- คําชีแ้ จงขัน้ ตอนการทาํ กิจกรรม , สรุปผลการทดลองและใบกจิ กรรม
7.5 ใบกจิ กรรมที่ 5 กิจกรรมการขยายความรู
- เอกสารประกอบการเรียนรู เรื่อง ระบบบัฟเฟอรในธรรมชาติ , เอกสารประกอบ
การเรียนรู เรื่องระบบบฟั เฟอรใ นสง่ิ มชี วี ติ และใบกจิ กรรม
7.6 ใบกจิ กรรมท่ี 6 กจิ กรรมประเมินผล
- ใบกิจกรรม
7.7 ใบกิจกรรมที่ 7 กจิ กรรมนาํ ความรูไปใชใ หเกดิ ประโยชน
- คําชแี้ จงขนั้ ตอนการทาํ กิจกรรมและใบกจิ กรรม
8. แบบทดสอบหลงั เรยี น
9. เฉลยแบบทดสอบกอนเรียน-แบบทดสอบหลงั เรยี น
10.เฉลยใบกิจกรรมท่ี 1 ถึง 7
ผูจัดทําหวังเปนอยางย่ิงวาชุดกิจกรรมการเรียนรู เร่ือง กรด-เบส ที่จัดทําขึ้นนี้ จะเปน
ประโยชนตอการพัฒนาผูเรียนและสงเสริมใหครูจัดกิจกรรมการเรียนรูไดอยางมีประสิทธิภาพและ
เปน ตัวอยางแกผ ูทีส่ นใจไดต อไป
พรเพญ็ อนนั ตจารุตระกลู
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร ข
สารบญั
หนา
คํานาํ ……………………………………………………………….…………………………………….……………….. ก
สารบญั …………………………………………………………….…….……………...……….…………….………… ข
คาํ ช้แี จง……………………………………………………......……….……………………………………………….. 1
แผนผังแสดงข้นั ตอนการเรียนโดยใชช ุดกจิ กรรมการเรียนรู………………………..………………….. 3
คําแนะนําการใชช ุดกจิ กรรมการเรียนรสู าํ หรบั ครู……….………………………………………………… 4
คําแนะนําการใชช ุดกิจกรรมการเรยี นรสู ําหรบั นกั เรยี น………………….……………………………… 5
มาตรฐานการเรียนรู สาระการเรยี นรู ผลการเรียนรู และจุดประสงคการเรียนรู..……….…..… 7
แบบทดสอบกอนเรยี น ……………………………………………………………………………………………... 12
กระดาษคําตอบแบบทดสอบกอ นเรยี น……………..…………………………………..……………………. 15
ใบกิจกรรมท่ี 1 กจิ กรรมคนหาความรเู ดิม……………………………………….……………………..……. 16
16
กจิ กรรมสแกน QR CODE เรอื่ ง กรด เบส เกลอื และคา pH ของสารละลาย.. 17
ใบกจิ กรรม.................................................................................................... 19
ใบกจิ กรรมที่ 2 กิจกรรมสรา งความสนใจ…………………………………………………….……….……… 19
คาํ ชแี้ จงข้ันตอนการทํากจิ กรรม.................................................................... 21
บตั รคาํ สัง่ สถานการณท่ี 1............................................................................. 22
บัตรคาํ สง่ั สถานการณที่ 2............................................................................. 23
ใบกจิ กรรม.................................................................................................... 25
ใบกิจกรรมท่ี 3 กจิ กรรมสํารวจและคน หา………………............................................................ 25
คําช้แี จงข้นั ตอนการทํากิจกรรม....................................................................
เอกสารประกอบการเรียนรูชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 เร่ือง สารละลาย 26
บัฟเฟอร........................................................................................................ 34
การทดลอง เร่ือง การเปล่ยี นแปลง pH ของสารละลายบางชนิด................ 36
แบบรายงานผลการทดลอง.......................................................................... 37
ใบกิจกรรมท่ี 4 กจิ กรรมการอธบิ ายและลงขอสรปุ …………………………….…………………….…… 37
คําชี้แจงขัน้ ตอนการทํากจิ กรรม.................................................................... 38
สรปุ ผลการทดลอง........................................................................................ 39
ใบกจิ กรรม....................................................................................................
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร ค
สารบญั (ตอ)
หนา
ใบกิจกรรมท่ี 5 กิจกรรมการขยายความรู………………….…………..……………………………………. 41
เอกสารประกอบการเรียนรู เรอื่ งระบบบัฟเฟอรในธรรมชาต.ิ ....................... 42
เอกสารประกอบการเรยี นรู เร่อื งระบบบัฟเฟอรในสง่ิ มีชวี ิต.......................... 43
ใบกจิ กรรม.................................................................................................... 46
47
ใบกจิ กรรมที่ 6 กิจกรรมประเมนิ ผล....…………………………..……………………………………………. 47
ใบกิจกรรม.................................................................................................... 53
53
ใบกิจกรรมที่ 7 กิจกรรมนาํ ความรูไ ปใชใหเกิดประโยชน…………………….…………………………. 54
คาํ ชแ้ี จงขน้ั ตอนการทํากจิ กรรม.................................................................... 55
ใบกิจกรรม.................................................................................................... 58
59
แบบทดสอบหลงั เรียน………………………………………………………….…………………..……….……...
กระดาษคําตอบแบบทดสอบหลงั เรียน……………..………..……………………………………………..... 61
บรรณานกุ รม………………………………………………………….……………………………………….….…... 62
ภาคผนวก 62
64
เฉลยแบบทดสอบกอนเรยี น – แบบทดสอบหลงั เรยี น…………………………………….… 64
เฉลยใบกิจกรรมที่ 1 กจิ กรรมคนหาความรูเดมิ ………………………………….…..……….. 66
66
เฉลยใบกิจกรรม............................................................................................ 67
เฉลยใบกจิ กรรมที่ 2 กิจกรรมสรางความสนใจ…………………………………….………….. 67
68
เฉลยใบกิจกรรม............................................................................................ 70
เฉลยใบกจิ กรรมที่ 3 กิจกรรมสาํ รวจและคนหา……………........................................ 70
71
เฉลยแบบรายงานผลการทดลอง................................................................... 71
เฉลยใบกจิ กรรมที่ 4 กจิ กรรมการอธิบายและลงขอสรุป……………….……………..……
เฉลยสรุปผลการทดลอง................................................................................
เฉลยใบกิจกรรม...........................................................................................
เฉลยใบกิจกรรมที่ 5 กิจกรรมการขยายความรู…………..………………….…………………
เฉลยใบกิจกรรม............................................................................................
เฉลยใบกิจกรรมท่ี 6 กิจกรรมประเมนิ ผล....………..…….....…………….…………………..
เฉลยใบกจิ กรรม............................................................................................
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร ง
สารบัญ (ตอ)
หนา
เฉลยใบกจิ กรรมท่ี 7 กิจกรรมนําความรไู ปใชใ หเกดิ ประโยชน………….....………….... 79
เฉลยใบกจิ กรรม............................................................................................ 79
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร จ
คาํ ชแ้ี จง
1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู รายวิชาเคมี 4 รหัสวิชา ว32222 สําหรับ
นักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปที่ 5 หนวยการเรียนรูที่ 10 เรื่อง กรด-เบส ประกอบดวย
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู จาํ นวน 9 ชุด ดังน้ี
ชดุ ที่ 1 สารละลายอเิ ลก็ โทรไลตแ ละนอนอิเล็กโทรไลต
ชดุ ที่ 2 ทฤษฎีกรด-เบส
ชดุ ที่ 3 การแตกตวั ของกรดและเบส
ชดุ ที่ 4 การแตกตวั เปนไอออนของนํ้า
ชุดที่ 5 pH ของสารละลาย
ชดุ ท่ี 6 อินดเิ คเตอรส ําหรับกรด-เบส
ชุดท่ี 7 ปฏกิ ิรยิ าของกรดและเบส
ชุดที่ 8 สารละลายบฟั เฟอร
ชดุ ที่ 9 การไทเทรตกรด-เบส
2. ชุดกจิ กรรมการเรียนรชู ุดนเี้ ปนชดุ ท่ี 8 เร่อื ง สารละลายบัฟเฟอร ใชประกอบ
แผนการจัดการเรียนรูรายวิชาเคมี 4 รหัสวิชา ว32222 ชั้นมัธยมศึกษาปท่ี 5 จํานวน
1 แผน เวลา 3 ชัว่ โมง
3. สวนประกอบของชดุ กิจกรรมการเรยี นรู ชดุ นี้ ประกอบดว ย
3.1 คาํ ชแ้ี จง
3.2 แผนผังแสดงขั้นตอนการเรยี นโดยใชชดุ กิจกรรมการเรียนรู
3.3 คําแนะนําการใชช ดุ กจิ กรรมการเรยี นรูส าํ หรับครู
3.4 คําแนะนาํ การใชช ดุ กจิ กรรมการเรียนรูสําหรับนักเรียน
3.5 มาตรฐานการเรยี นรู สาระการเรียนรู ผลการเรียนรู และจดุ ประสงค
การเรียนรู
3.6 แบบทดสอบกอนเรยี น
3.7 ใบกจิ กรรมการเรยี นรูตามกระบวนการสบื เสาะหาความรู 7 ขั้น ดังนี้
3.7.1 ใบกจิ กรรมท่ี 1 กจิ กรรมคนหาความรูเดิม
3.7.1.1 กิจกรรมสแกน QR CODE เร่ือง กรด เบส เกลือและ
คา pH ของสารละลาย
3.7.1.2 ใบกจิ กรรม
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 1
คําช้แี จง (ตอ)
3.7.2 ใบกจิ กรรมท่ี 2 กิจกรรมสรา งความสนใจ
3.7.2.1 คําชแ้ี จงขนั้ ตอนการทาํ กจิ กรรม
3.7.2.2 บัตรคาํ สัง่ สถานการณท่ี 1
3.7.2.3 บตั รคาํ สงั่ สถานการณท ่ี 2
3.7.2.4 ใบกจิ กรรม
3.7.3 ใบกจิ กรรมท่ี 3 กจิ กรรมสํารวจและคนหา
3.7.3.1 คําชี้แจงขั้นตอนการทาํ กจิ กรรม
3.7.3.2 เอกสารประกอบการเรยี นรชู ดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 เรอ่ื ง
สารละลายบัฟเฟอร
3.7.3.3 การทดลอง เรื่อง การเปล่ียนแปลง pH ของสารละลาย
บางชนิด
3.7.3.4 แบบรายงานผลการทดลอง
3.7.4 ใบกิจกรรมที่ 4 กจิ กรรมการอธบิ ายและลงขอสรปุ
3.7.4.1 คําชี้แจงข้ันตอนการทํากจิ กรรม
3.7.4.2 สรปุ ผลการทดลอง
3.7.4.3 ใบกิจกรรม
3.7.5 ใบกิจกรรมท่ี 5 กจิ กรรมการขยายความรู
3.7.5.1 เอกสารประกอบการเรยี นรู เรอื่ ง ระบบบัฟเฟอรในธรรมชาติ
3.7.5.2 เอกสารประกอบการเรยี นรู เร่อื ง ระบบบัฟเฟอรในสง่ิ มชี วี ิต
3.7.5.3 ใบกิจกรรม
3.7.6 ใบกจิ กรรมที่ 6 กจิ กรรมประเมนิ ผล
3.7.6.1 ใบกิจกรรม
3.7.7 ใบกจิ กรรมท่ี 7 กจิ กรรมนําความรไู ปใชใหเกดิ ประโยชน
3.7.7.1 คําชี้แจงขั้นตอนการทาํ กจิ กรรม
3.7.7.2 ใบกิจกรรม
3.8 แบบทดสอบหลังเรียน
3.9 เฉลยแบบทดสอบกอนเรยี น-แบบทดสอบหลงั เรยี น
3.10 เฉลยใบกิจกรรมท่ี 1 ถงึ 7
4. ผใู ชช ดุ กจิ กรรมนีค้ วรศกึ ษาคําแนะนําในการใชชุดกจิ กรรมการเรยี นรกู อนใช
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 2
แผนผงั แสดงขนั้ ตอนการเรียนโดยใชช ุดกจิ กรรมการเรยี นรู
ชดุ ท่ี 8 เร่อื ง สารละลายบัฟเฟอร
เรม่ิ ตน
ศึกษาคําช้ีแจง
ศึกษาจดุ ประสงคการเรยี นรู
ทดสอบกอ นเรียน
ศึกษาชุดกจิ กรรมการเรยี นรู
ปฏบิ ตั กิ จิ กรรม
ทดสอบหลงั เรยี น
ผานเกณฑ ผลคะแนน ไมผ า นเกณฑ
ศึกษาชดุ กจิ กรรมตอ ไป
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 3
คาํ แนะนาํ การใชชดุ กจิ กรรมการเรียนรสู ําหรบั ครู
การจัดกิจกรรมการเรียนรูโดยใชชุดกิจกรรมการเรียนรู รายวิชา เคมี 4 รหัสวิชา ว32222
สาํ หรับนักเรียนชนั้ มัธยมศึกษาปท่ี 5 หนวยการเรียนรูที่ 10 เรื่อง กรด-เบส ชุดที่ 8 เร่ือง สารละลาย
บัฟเฟอร มีจุดมุงหมายเพื่อชวยใหการดําเนินกิจกรรมการเรียนรูบรรลุวัตถุประสงคการเรียนรูและ
มีประสิทธิภาพ ผสู อนควรเตรียมความพรอม และปฏิบตั ติ ามคําแนะนาํ ดงั ตอไปน้ี
1. ศึกษารายละเอียดเก่ียวกับแผนการจัดการเรียนรู เน้ือหาท่ีสอน เอกสารชุดกิจกรรม
การเรียนรู และคําชีแ้ จงตาง ๆ ใหเ ขา ใจกอนดําเนนิ กิจกรรมการเรยี นรู
2. เตรียมสื่ออุปกรณในการจัดกิจกรรมการเรียนรูใหพรอมและครบจํานวนนักเรียนในช้ันเรียน
แตละกลุม
3. เม่ือมีกิจกรรมกลุมใหแบงนักเรียนเปน กลุม ๆ กลุมละ 4-5 คน จํานวนกลุมข้ึนอยูกับนกั เรียน
ในชั้นเรียน โดยคละนักเรียนเกง ปานกลาง คอนขางออน และออน ใหมีการเลือกประธาน
และเลขานกุ าร และแบงหนาท่คี วามรับผดิ ชอบแกสมาชกิ ในกลุม
4. กอนจัดกิจกรรมการเรียนรู ครูควรชี้แจงใหนักเรียนเขาใจบทบาทหนาท่ีของตนเอง แนะนํา
ข้ันตอนการใชชุดกิจกรรมการเรียนรู แนวปฏิบัติ ในระหวางการดําเนินกิจกรรมการเรียนรู
แลวจึงใหทาํ แบบทดสอบกอนเรยี น
5. ขณะที่นักเรียนทํากิจกรรม ครูควรใหความชวยเหลือ แนะนํา กระตุนใหนักเรียนทํากิจกรรม
อยางกระตือรือรนและตอบขอสงสัยตาง ๆ ระหวางเรียนพรอมทั้งสังเกตและประเมิน
พฤติกรรมการทํางานของนกั เรียน
6. เม่ือนักเรียนปฏิบัติกิจกรรมครบถวน ใหนักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียนแลวนําผลทดสอบ
กอนเรียนและหลงั เรยี นแจงใหน กั เรียนทราบความกา วหนาทางการเรียน
7. การวัดและประเมินผล ประเมินจากแบบทดสอบกอนเรียนและหลังเรียน สังเกตพฤติกรรม
การปฏิบัตงิ านกลมุ ประเมินผลการปฏิบตั ิงาน ตรวจใบกิจกรรม
8. เม่ือส้ินสุดการปฏิบัติกิจกรรมการเรียนรู ครูใหนักเรียนรวมตรวจสอบ เก็บชุดกิจกรรม
การเรียนรู วัสดุ สิง่ ของ และอปุ กรณใ หเ รียบรอ ย เพือ่ สะดวกในการใชครง้ั ตอไป
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 4
คําแนะนาํ การใชชดุ กิจกรรมการเรียนรูส าํ หรบั นักเรียน
การจัดกิจกรรมการเรียนรูโดยใชชุดกิจกรรมการเรียนรู รายวิชา เคมี 4 รหัสวิชา ว32222
สําหรับนักเรียนช้นั มัธยมศึกษาปท่ี 5 หนวยการเรียนรูท่ี 10 เร่ือง กรด-เบส ชุดท่ี 8 เร่ือง สารละลาย
บฟั เฟอร ใหนกั เรียนปฏบิ ัตติ ามขนั้ ตอนดวยความซอ่ื สัตยและตั้งใจ ดังน้ี
1. ชุดกจิ กรรมการเรียนรู ชุดท่ี 8 เรือ่ ง สารละลายบฟั เฟอร ใชเวลา 3 ชั่วโมง
2. แบงกลุม ๆ ละ 4-5 คน โดยคละความสามารถนักเรียนในกลุมเปน เกง ปานกลาง คอนขาง
ออน และออน แลว้ เลือกประธาน และเลขานุการในแต่ละกลุ่ม พรอ้ มทัง้ ใหท้ ุกคนได้
รบั ผิดชอบหนา้ ท่ีตา่ ง ๆ ขณะทาํ กิจกรรม
3. อานคําชี้แจง คําแนะนําการใชชุดกิจกรรมการเรียนรู ขั้นตอนการเรียนโดยใชชุดกิจกรรม
การเรียนรู ใหเขาใจกอนลงมอื ศึกษาชุดกจิ กรรมการเรียนรู
4. ศกึ ษามาตรฐานการเรยี นรู สาระการเรยี นรู ผลการเรียนรู และจุดประสงคก ารเรยี นรู
5. ทําแบบทดสอบกอนเรียน ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 เรื่อง สารละลายบัฟเฟอร จํานวน 10
ขอ เพือ่ ตรวจสอบความรพู ้ืนฐาน บนั ทกึ คะแนนทไ่ี ดล งในแบบบันทกึ คะแนน
6. ปฏิบัติกิจกรรมตามข้ันตอนในชุดกิจกรรมการเรียนรู ซึ่งในชุดกิจกรรมการเรียนรู แบงเปน
ใบกจิ กรรมท่ี 1 ถึง 7 ดังน้ี
6.1 ใบกิจกรรมที่ 1 กิจกรรมคนหาความรูเดิม ประกอบไปดวยกิจกรรมสแกน QR CODE
เรื่อง กรด เบส เกลือและคา pH ของสารละลายเพ่ือทบทวนความรู และใบกิจกรรม จํานวน
4 ขอ
6.2 ใบกิจกรรมที่ 2 กิจกรรมสรางความสนใจ ประกอบไปดวยคําชี้แจงข้ันตอนการทํา
กจิ กรรม , บัตรคาํ ส่ังสถานการณท ่ี 1 , บัตรคาํ สง่ั สถานการณที่ 2 และใบกจิ กรรม จาํ นวน 11
ขอ
6.3 ใบกิจกรรมท่ี 3 กิจกรรมสํารวจและคนหา ประกอบไปดวยคําชี้แจงข้ันตอนการทํา
กจิ กรรม , เอกสารประกอบการเรียนรชู ุดกจิ กรรมการเรียนรทู ่ี 8 เร่ือง สารละลายบัฟเฟอร ,
การทดลอง เรื่อง การเปลี่ยนแปลง pH ของสารละลายบางชนิด และแบบรายงานผล
การทดลอง
6.4 ใบกิจกรรมท่ี 4 กิจกรรมการอธิบายและลงขอสรุป ประกอบไปดวยคําชแ้ี จงข้ันตอนการ
ทํากิจกรรม , สรุปผลการทดลองและใบกิจกรรมคําถามที่ตองนําความรูที่ไดจากการทดลอง
เร่ือง การเปลี่ยนแปลง pH ของสารละลายบางชนิด และการศึกษาเอกสารประกอบการ
เรียนรูชุดกิจกรรมการเรยี นรูที่ 8 เร่ือง สารละลายบฟั เฟอร จาํ นวน 4 ขอ
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 5
คําแนะนาํ การใชชุดกจิ กรรมการเรยี นรสู ําหรบั นกั เรียน (ตอ)
6.5 ใบกิจกรรมท่ี 5 กิจกรรมการขยายความรู ประกอบไปดวยเอกสารประกอบการเรียนรู
เร่ือง ระบบบัฟเฟอรในธรรมชาติ , เอกสารประกอบการเรียนรู เรื่องระบบบัฟเฟอรใน
ส่ิงมีชีวติ และใบกิจกรรม จํานวน 3 ขอ
6.6 ใบกิจกรรมที่ 6 กิจกรรมประเมินผล เปนใบกิจกรรมคําถาม เรื่อง สารละลายบัฟเฟอร
จาํ นวน 7 ขอ
6.7 ใบกิจกรรมท่ี 7 กิจกรรมนําความรูไปใชใหเกิดประโยชน เปนใบกิจกรรมท่ีตอง
นําความรู เรื่อง สารละลายบัฟเฟอร มาออกแบบวิธีการเตรียมสารละลายบัฟเฟอรและ
ยกตัวอยางการนาํ สารละลายบัฟเฟอรไปใชป ระโยชนลงในใบกิจกรรม
7. เม่ือปฏิบัติกิจกรรมตาง ๆ ตามใบกิจกรรมที่ 1 ถึง 7 เสร็จเรยี บรอยแลวใหตรวจสอบคําตอบ
ไดจ ากเฉลยใบกิจกรรม
8. ทําแบบทดสอบหลงั เรยี นชุดกจิ กรรมการเรยี นรูท่ี 8 เร่ือง สารละลายบฟั เฟอร จาํ นวน 10 ขอ
9. ตรวจคําตอบจากเฉลยแบบทดสอบหลังเรียน พรอมบันทึกคะแนนที่ไดลงเพื่อตรวจสอบ
ความกา วหนาทางการเรียน ซ่ึงนักเรียนตองทําแบบทดสอบหลังเรยี นไดร อยละ 70 ขนึ้ ไป จึง
จะผานเกณฑ ถานักเรียนไมผานเกณฑตามที่กําหนดใหทบทวนเนื้อหา แลวใหทํา
แบบทดสอบหลังเรียนอีกครง้ั หากผานเกณฑใหศึกษาชุดกจิ กรรมการเรยี นรชู ุดที่ 9 ตอ ไป
ขอควรปฏบิ ตั ิ
1. หากมขี อ สงสัยขอคําอธบิ ายเพอื่ ถามครูผสู อน เพ่ือรวมกันสรปุ ขอ สงสยั นั้น ๆ
2. เพือ่ ใหเกดิ ประโยชนส ูงสุด นกั เรียนตองมีความซ่ือสัตยตอ ตนเองไมเ ปดดูเฉลยจนกวานกั เรียน
จะทาํ กิจกรรมเสรจ็ เพือ่ ตรวจสอบความกา วหนา ทางการเรยี น
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 6
มาตรฐานการเรยี นรู สาระการเรียนรู ผลการเรียนรู และจุดประสงคการเรียนรู
มาตรฐานการเรียนรู
มาตรฐาน ว5.2 เขา ใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธในปฏกิ ิรยิ าเคมี อัตรา
การเกิดปฏิกิริยาเคมี สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด–เบส ปฏิกิริยารีดอกซและ
เซลลเ คมไี ฟฟา รวมท้ังการนาํ ความรไู ปใชประโยชน
สาระการเรยี นรู
สารละลายบัฟเฟอร (buffer solutions) คือสารละลายที่สามารถรักษาระดับ pH ใหเกือบ
คงท่ี แมว าจะนาํ ไปทําใหเจือจางหรือเติมกรดหรอื เบสลงไปเล็กนอย สารละลายบฟั เฟอรเ ตรียมไดจาก
สารละลายของกรดออนกับเกลือ (คูเบส) ของกรดออนน้ัน เชน CH3COOH กับ CH3COO- หรือ
สารละลายของเบสออนกับเกลือ (คูกรด) ของเบสออนนั้น เชน NH3 กับ NH4+ เนื่องจากบัฟเฟอร
เตรียมโดยการผสมกรดออนกับคูเบสหรือเบสออนกับคูกรด สารละลายบัฟเฟอรจึงมีทั้งกรดออนและ
เบสออ น เชน
ในสารละลายบฟั เฟอรท ่ปี ระกอบดวยกรดออน HA และคเู บส A- เกดิ ภาวะสมดลุ ดงั สมการ
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
ถาใหความเขมขนเร่ิมตนของ HA และ A- เทากับ CHA และ CA- ตามลําดับ และเม่ือเขาสู
สภาวะสมดลุ ความเขม ขนของ HA เปลยี่ นแปลงไป x mol/dm3
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
ความเขมขน เร่ิมตน (M) CHA 0 CA-
+x +x
ความเขมขน ทเ่ี ปลีย่ นแปลง (M) -x
ความเขมขน ทภี่ าวะสมดุล (M) CHA - x x CA- + x
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 7
Ka = [H3O+][A-]
[HA]
[H3O+] = Ka [HA]
[A-]
[H3O+] = Ka (CHA - x)
(CA- + x)
เนื่องจากสารละลายบัฟเฟอรประกอบดวยกรดออนและคูเบสของกรดออนท่ีมีความเขมขน
เริ่มตนคอนขางสูงและใชกรดออนท่ีมี Kaนอย ดังน้ันการเปลี่ยนแปลงความเขมขนเขาสูภาวะสมดุล
(x) จึงมีคานอยกวาความเขมขนเร่ิมตนมากจนสามารถตัดท้ิงไดและใชความเขมขนเร่ิมตนในการ
คํานวณ
[A-] = CA- + x ≈ CA-
[HA] = CHA - x ≈ CHA
[H3O+] = Ka CHA
CA-
จะเห็นไดวาความเขมขนของ H3O+ ในสารละลายบัฟเฟอร HA - A- ขึ้นกับคาคงที่สมดุล
การแตกตัวของกรดออนและอัตราสวนความเขมขนของกรดออนและคเู บสของกรดออน
จาก [H3O+] = Ka [HA]
[A-]
-log [H3O+] = -log Ka - log [HA]
[A-]
กาํ หนดให pKa = -log Ka ในทํานองเดยี วกับ pH = -log [H3O+] จะได
pH = pKa + log [A-]
[HA]
ในสารละลายบฟั เฟอร [A-] = CA- + x ≈ CA- และ [HA] = CHA - x ≈ CHA ดังนั้น
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 8
pH = pKa + log [CA- ]
[CHA]
สมการน้ีเรียกวา Henderson - Hasselbalch equation ซึ่งเสนอโดยเฮนเดอรสัน
(L. J. Henderson, ค.ศ. 1908) และแฮสเซลบาลซ (K. A. Hasselbalch, ค.ศ. 1916) ใชค าํ นวณ pH
ของสารละลายบัฟเฟอรโ ดยตรงจากความเขมขนเริม่ ตน
ในทํานองเดียวกันในสารละลายบัฟเฟอรท่ีประกอบดวยเบสออน B และคูกรด BH+ เกิด
ภาวะสมดลุ ดังสมการ
B(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH-(aq)
ถาใหความเขมขนเริ่มตนของ B และ BH+ เทากับ CB และ CBH+ ตามลําดับและเมื่อเขาสู
สภาวะสมดุลความเขม ขนของ B เปลี่ยนแปลงไป x mol/dm3
B(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH-(aq)
ความเขม ขน เร่มิ ตน (M) CB CBH+ 0
+x +x
ความเขม ขนทเี่ ปลยี่ นแปลง (M) -x
ความเขม ขน ท่ีภาวะสมดลุ (M) CB – x CBH+ + x x
Kb = [BH+][OH-]
[B]
[OH- ] = Kb [B]
[BH+]
[OH-] = Kb [CB – x]
[CBH+ + x]
เน่ืองจากสารละลายบัฟเฟอรประกอบดวยเบสออนและคูกรดของเบสออนท่ีมีความเขมขน
เร่ิมตนคอนขางสูงและใชเบสออนท่ีมี Kb นอย ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงความเขมขนเขาสูภาวะสมดุล
(x) จึงมีคานอยกวาความเขมขนเริ่มตนมากจนสามารถ ตัดทิ้งไดและใชความเขมขนเร่ิมตนในการ
คาํ นวณ
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 9
[BH+] = CBH+ + x ≈ CBH+
[B] = CB – x ≈ CB
[OH-] = Kb [B]
[BH+]
จะเห็นไดวา ความเขมขนของ OH- ในสารละลายบัฟเฟอร B - BH+ ขึ้นกับคาคงที่สมดลุ การ
แตกตัวของเบสออนและอตั ราสวนความเขม ขนของเบสออนและคกู รดของเบสออน
จาก [OH-] = Kb [B]
[BH+]
-log[OH-] = -log Kb - log [B]
[BH+]
กําหนดให pKb = -log Kb ในทํานองเดยี วกับ pOH = -log[OH-] จะได
pOH = pKb + log [BH+ ]
[B]
ในสารละลายบฟั เฟอร [BH+] = CBH+ + x ≈ CBH+ และ [B] = CB – x ≈ CB ดังนน้ั
pOH = pKb + log [CBH+ ]
[CB]
ผลการเรยี นรู
อธิบายการเปลี่ยนแปลงที่เกิดข้ึนเม่ือเติมกรดหรือเบสลงในสารละลายบัฟเฟอร และเขียน
สมการแสดงปฏิกิริยาการควบคุม pH ของสารละลายบัฟเฟอรตลอดจนคํานวณคา pH ของ
สารละลายบัฟเฟอรไ ด
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 10
จุดประสงคการเรยี นรู
ดา นความรู (K)
1. อธิบายความหมายของสารละลายบัฟเฟอรได
2. บอกสว นประกอบของสารละลายบฟั เฟอรไ ด
3. อธบิ ายสมบัตขิ องสารละลายบฟั เฟอรได
4. อธิบายการเปลย่ี นแปลงคา pH ของสารละลายบัฟเฟอรเ มื่อเติมกรดหรือเบสลงไป
เล็กนอ ยได
5. คาํ นวณคา pH ของสารละลายบัฟเฟอรไ ด
6. นาํ ความรูเกยี่ วกบั สารละลายบัฟเฟอรไ ปใชประโยชนในชวี ติ ประจาํ วัน
ดา นทักษะกระบวนการ (P)
1. ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร
2. กระบวนการทํางานกลมุ
ดา นคุณลกั ษณะทพี่ งึ ประสงค (A)
1. มวี นิ ยั
2. ใฝเรียนรู
3. มงุ มัน่ ในการทาํ งาน
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 11
แบบทดสอบกอนเรียน
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรทู ่ี 8 สารละลายบัฟเฟอร
คําชแี้ จง 1. แบบทดสอบมีทัง้ หมด 10 ขอ คะแนนเต็ม 10 คะแนน เวลา 15 นาที
2. ใหนกั เรียนเลอื กคําตอบทถ่ี กู ตองทส่ี ดุ เพียงขอเดยี ว และทาํ เครือ่ งหมายกากบาท (X)
ใหต รงกบั ขอทน่ี ักเรยี นเลือกลงในกระดาษคําตอบ (ขอละ 1 คะแนน)
1. จงพิจารณาขอความเกี่ยวกบั บัฟเฟอรตอไปนี้
1) บฟั เฟอร คือ สารละลายทสี่ ามารถตอ ตา นการเปลี่ยนแปลงความเปนกรด - ดาง เมือ่ เตมิ
กรดหรอื ดา งปริมาณเลก็ นอยลงไป
2) สารละลายผสมระหวางกรดออนกับเกลือของกรดออนเปนสารละลายบัฟเฟอร
3) สารละลายผสมระหวา งเบสออ นกับเกลอื ของเบสออนเปนสารละลายบัฟเฟอร
ขอใดกลาวถูกตอง
ก. 1) เทา นนั้ ข. 1) และ 2)
ค. 2) และ 3) ง. 1) 2) และ 3)
2. สารละลายผสมขอใดจดั เปน สารละลายบัฟเฟอร ข. CH3COOH กับ CH3COONa
ก. HNO3 กับ NaNO3 ง. HBr กับ KBr
ค. NH3 กบั NaCN
3. สารละลายบฟั เฟอรทีค่ วบคุม pH ของระบบเลอื ดคอื ขอ ใด
ก. H2PO-4 / HPO42- ข. H2CO3 / HCO-3
ค. HSO3- / SO32- ง. H3BO3 / H2BO3-
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 12
4. การเตรยี มสารละลายในขอใดไดสารละลายบัฟเฟอร
ก. เติม NaOH เขม ขน 0.1 mol/dm3 ปรมิ าตร 100 cm3 ลงใน HCl เขม ขน 0.1 mol/dm3
ปริมาตร 150 cm3
ข. เตมิ NaOH เขมขน 0.01 mol/dm3 ปริมาตร 100 cm3 ลงใน CH3COOH เขม ขน 0.05
mol/dm3 ปริมาตร 20 cm3
ค. เตมิ HCl เขม ขน 0.05 mol/dm3 ปริมาตร 25 cm3 ลงใน NH3 เขมขน 0.02 mol/dm3
ปริมาตร 100 cm3
ง. เติม HCl เขมขน 0.2 mol/dm3 ปรมิ าตร 100 cm3 ลงใน NH3 เขมขน 0.02 mol/dm3
ปริมาตร 200 cm3
5. เมือ่ ผสมสารละลาย NaF เขมขน 0.1 mol/dm3 ลงในสารละลาย HF เขม ขน 0.1 mol/dm3
สารละลายทีไ่ ดจ ะเปน สารละลายที่มสี มบัติอยางไร (กําหนดให Ka ของ HF เทา กบั 7.1 x 10-4)
ก. สารละลายบฟั เฟอรท ่ีมี pH ต่าํ กวา 7
ข. สารละลายบฟั เฟอรท ี่มี pH สูงกวา 7
ค. สารละลายทีม่ ี pH เทา กับ 7
ง. สารละลายทปี่ ระกอบดว ยเกลือ KCN เพยี งอยา งเดียว
6. สารละลาย 4 ชนดิ มอี งคประกอบคหู นงึ่ ละลายอยู คือ
1) CH3COOH และ HCOOH 2) CH3COONa และ CH3COOH
3) NH3 และ (NH4)2SO4 4). NaOH และ NaCl
สารละลายใดจะมกี ารเปลีย่ นแปลงคา pH นอ ยมาก เมือ่ เติมกรดหรือเบสลงไป
ก. 1) และ 2) ข.1) และ 3)
ค. 2) และ 3) ง. 2) และ 4)
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 13
7. สารละลายบฟั เฟอรส ามารถควบคุมการเปล่ียนแปลงความเปน กรด – เบสของสารละลายได
ปฏิกิริยาขอ ใดแสดงวาเปนปฏิกิรยิ าบัฟเฟอร
ก. NO3- (aq) + H3O+(aq) HNO3(aq) + H2O(l)
ข. Cl-(aq) + H3O+(aq) HCl(aq) + H2O(l)
ค. ClO-4(aq) + H3O+(aq) HClO4(aq) + H2O(l)
ง. HS-(aq) + H3O+(aq) H2S(aq) + H2O(l)
8. นาํ หลอดทดลองมา 2 หลอด หลอดที่ 1 ใสน้ํากลน่ั 10 cm3 สวนหลอดท่ี 2 ผสมสารละลาย
CH3COOH 0.3 mol/dm3 กับสารละลาย CH3COONa 0.3 mol/dm3 อยา งละ 5 cm3
จากน้ันเติมสารละลาย NaOH 0.1 mol/dm3 จํานวน 2 หยดลงในหลอดทั้งสอง pH ของ
สารละลายในหลอดทั้งสองเปลยี่ นแปลงอยา งใด
ก. หลอดที่ 1 ลดลง หลอดที่ 2 ลดลง ข. หลอดที่ 1 เพิ่มข้นึ หลอดที่ 2 เพิ่มขึน้
ค. หลอดที่ 1 ลดลง หลอดท่ี 2 คงท่ี ง. หลอดท่ี 1 เพม่ิ ข้ึน หลอดท่ี 2 คงท่ี
9. สารละลายบฟั เฟอรท่ปี ระกอบดวย NH3 เขม ขน 0.2 mol/dm3 กับ NH4Cl เขม ขน 0.4
mol/dm3 จะมี pH เทาใด (กําหนดให Kb ของ NH3 เทากับ 1.8 x 10-5 , log1.8 = 0.25 ,
log2 = 0.30 , log5 = 0.70 และ log9 = 0.95)
ก. 5.05 ข. 7.00 ค. 8.95 ง. 10.10
10. เม่อื เตมิ HCl 0.04 mol ลงในสารละลายบฟั เฟอร 1 L ซ่ึงมี HCOOH เขม ขน 0.2 mol/dm3
และ HCOONa เขม ขน 0.1 mol/dm3 pH ของสารละลายบัฟเฟอรน ้ีจะเปลี่ยนไปอยา งไร
(กาํ หนดให Ka ของ HCOOH เทา กับ 1.7 x 10-4 , log1.7 = 0.23 , log2 = 0.30 และ log4 = 0.60)
ก. pH ของสารละลายบัฟเฟอรเ พ่มิ ขน้ึ 0.3 หนว ย
ข. pH ของสารละลายบัฟเฟอรลดลง 0.3 หนวย
ค. pH ของสารละลายบัฟเฟอรเ พ่มิ ขนึ้ 0.9 หนวย
ง. pH ของสารละลายบัฟเฟอรล ดลง 0.9 หนวย
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 14
กระดาษคาํ ตอบ
แบบทดสอบกอ นเรียน
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท ่ี 8 สารละลายบัฟเฟอร
คําชี้แจง : ใหน ักเรยี นเลือกคาํ ตอบที่ถูกตองทสี่ ุดเพยี งคําตอบเดยี ว โดยทาํ เครื่องหมาย
กากบาท (×) ลงในกระดาษคาํ ตอบใหตรงกบั ขอทน่ี กั เรยี นเลอื ก
***************************************************************************
ช่อื ........................................................................... ชัน้ มัธยมศึกษาปท.ี่ ................. เลขท่ี...........
ขอ ก ข ค ง คะแนนเต็ม 10
1 คะแนนท่ไี ด
2 คิดเปน รอ ยละ
3
4
5
6
7
8
9
10
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 15
ใบกจิ กรรมที่ 1
กจิ กรรมคน หาความรูเดมิ
ชุดกิจกรรมการเรียนรูวทิ ยาศาสตรท ่ี 8
เรื่อง สารละลายบัฟเฟอร
กจิ กรรมสแกน QR CODE เรื่อง กรด เบส เกลือและคา pH ของสารละลาย
จุดประสงค
เพอื่ ทดสอบความรเู ดิมเก่ยี วกับกรด เบส เกลือและคา pH ของสารละลาย
**********************************************************************
นักเรียนสามารถทบทวนความรู เร่อื ง กรด เบส
เกลือและคา pH ของสารละลาย ไดจากการ
สแกน QR CODE ตอไปนี้
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 16
คําชี้แจง ใหน ักเรียนตอบคาํ ถามตอ ไปน้ี
1. ใหนักเรยี นจัดหมวดหมูตามชนิดของสารตอไปนล้ี งในตาราง
HCl NH3 CH3COOH Ba(OH)2 HNO3
CH3NH2 KNO2 HF NaF KOH
กรดแก
กรดออน
เบสแก
เบสออ น
เกลือ
2. สารประกอบเกลือตอไปนี้เกิดจากกรดกบั เบสชนิดใด
2.1 CH3NH3Cl…….....…………………………………………………………..……….…………….
2.2 CH3COONa……………………………………………………………………..…….……………
2.3 KCN………………………………………………………….……………………..……….…………
2.4 NH4NO3…………………………………………………………………………..………….………
2.5 HCOONH4…………………………………………………….….…………………………………
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 17
3. จากขอมูลตอไปน้ี
ก. สารละลาย KOH เขมขน 1 x 10-2 mol/dm3
ข. สารละลาย HCN เขม ขน 2 x 10-1 mol/dm3 (Ka ของ HCN = 4.9 x 10-10)
ค. สารละลาย NH4Cl เขม ขน 2 x 10-1 mol/dm3 (Kb ของ NH3 = 1.8 x 10-5)
ง. สารละลาย NaCl เขม ขน 1 x 10-2 mol/dm3
จงเปรยี บเทียบคา pH จากนอยไปหามาก
………………………………………………………………………………………………………………….
4. จากขอมูลในตารางตอ ไปนี้
อนิ ดิเคเตอร ชว ง pH ท่ีเปล่ยี นสี สีท่อี ินดเิ คเตอรเปลีย่ นตามปกติ
เหลือง – นา้ํ เงนิ
โบรโมไทมอลบลู 6.0 - 7.6
เมอื่ หยดโบรโมไทมอลบลลู งในสารละลายในขอ 3 สารละลายนา จะมีสีอะไรตามลําดบั
ก. สารละลาย KOH เขม ขน 1 x 10-2 mol/dm3
………………………………………………………………………………………………………………
ข. สารละลาย HCN เขม ขน 2 x 10-1 mol/dm3 (Ka ของ HCN = 4.9 x 10-10)
………………………………………………………………………………………………………………
ค. สารละลาย NH4Cl เขมขน 2 x 10-1 mol/dm3 (Kb ของ NH3 = 1.8 x 10-5)
………………………………………………………………………………………………………………
ง. สารละลาย NaCl เขม ขน 1 x 10-2 mol/dm3
………………………………………………………………………………………………………………
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 18
ใบกิจกรรมที่ 2
กจิ กรรมสรางความสนใจ
ชุดกิจกรรมการเรยี นรูวิทยาศาสตรท ี่ 8
เรื่อง สารละลายบัฟเฟอร
คาํ ชี้แจงขน้ั ตอนการทํากจิ กรรม
1. นกั เรยี นแบง กลมุ จํานวน 10 กลุม กลมุ ละ 4-5 คน
2. ครแู จกซองใหนกั เรยี นแตล ะกลุม ดังนี้
2.1 กลมุ ที่ 1, 3, 5, 7 และ 9 จะไดรับซองสถานการณท่ี 1 กลมุ ละ 1 ซอง ซึง่ บรรจุ
บตั รคําสั่ง, บัตรสีเขียวสีแดง (สเี ขยี วอยคู นละดา นกับสีแดง) และบัตร OH-
2.2 กลมุ ที่ 2, 4, 6, 8 และ 10 จะไดร ับซองสถานการณที่ 2 กลุมละ 1 ซอง ซง่ึ บรรจุ
บัตรคาํ ส่งั , บตั รสีเขยี วสแี ดง (สเี ขียวอยูค นละดานกับสีแดง) และบัตร H3O+
3. นกั เรยี นอา นบตั รคําสั่งทบี่ รรจอุ ยใู นซอง
4. กลุม ท่ี 1, 3, 5, 7 และ 9 สงตัวแทนออกมาสวมบตั รหอยคอ กลมุ ละ 2 คน โดย
กําหนดใหน ักเรยี นปฏบิ ตั ิ ดังน้ี
4.1 นกั เรียนหอยบตั รสเี ขียวสแี ดงจํานวน 8 คน โดยใหนกั เรยี นจํานวน 4 คน หอ ย
หันดา นสเี ขียวของบตั รออกดา นนอก สวนนักเรยี นอีก 4 คน หอยหนั ดานสีแดง
ของบัตรออกดานนอก
4.2 นักเรยี นหอยบัตร OH- จาํ นวน 2 คน
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 19
5. ครกู าํ หนดสถานการณจ าํ ลอง ดงั น้ี
- สถานการณจาํ ลอง รบกวนระบบโดยการเตมิ OH-
6. กลุม ท่ี 2, 4, 6, 8 และ 10 สง ตวั แทนออกมาสวมบัตรหอยคอ กลุมละ 2 คน โดย
กาํ หนดใหน ักเรียนปฏิบัติ ดังนี้
6.1 นกั เรยี นหอยบตั รสเี ขยี วสแี ดงจํานวน 8 คน โดยใหน ักเรียนจาํ นวน 4 คน หอย
หนั ดา นสเี ขยี วของบัตรออกดานนอก สว นนกั เรียนอกี 4 คน หอ ยหนั ดา นสแี ดง
ของบตั รออกดานนอก
6.2 นักเรียนหอยบัตร H3O+ จาํ นวน 2 คน
7. ครูกาํ หนดสถานการณจ ําลอง ดงั น้ี
- สถานการณจ ําลอง รบกวนระบบโดยการเตมิ H3O+
8. นกั เรียนทน่ี ั่งอยูทีโ่ ตะ สังเกตการเปลี่ยนแปลงจาํ นวนของตวั ละครและการเปล่ียนแปลง
คา pH
9. เมอื่ ส้นิ สดุ สถานการณจ าํ ลองใหน กั เรียนแตล ะกลุมชว ยกันตอบคําถามลงในใบกจิ กรรม
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 20
บตั รคาํ สั่งสถานการณท ่ี 1
บตั รสเี ขียวสแี ดง
นักเรียนทีห่ อยหันดานสเี ขียว ออกดานนอก ใหปฏบิ ตั ดิ ังนี้
1. นักเรยี นเดินไปมาในบรเิ วณที่ครูกาํ หนด เรยี กวา สนาม
2. เมอื่ มี OH- ลงสสู นาม ใหเ ขาไปจับ OH- โดยไมใหรบกวนคนอนื่ ในสนามและ
จับ OH- ไดเ พยี ง 1 ตัว
3. เมื่อจบั กับ OH- 1 ตัวแลว ใหกลบั ปา ยเปน สีแดง
4. ถา ไมม ี OH- ลงมาในสนาม ใหเดินไป-มาทั่วสนาม
นกั เรียนทห่ี อ ยหนั ดา นสีแดง ออกดา นนอก ใหปฏิบตั ิดงั น้ี
1. นักเรียนเดนิ ไปมาในบริเวณท่คี รูกําหนด เรียกวา สนาม
2. เมอื่ มี OH- ลงสสู นาม ใหเ ดินไป-มาท่ัวสนามโดยไมร บกวนคนอ่ืนในสนาม
บตั ร OH-
บัตร OH- ใหปฏิบัติดังน้ี ใหถ อดปายออก
1. กอ กวนคนอน่ื ในสนาม
2. เมอื่ จับกับบตั รสเี ขยี ว
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 21
บัตรคําสั่งสถานการณท ่ี 2
บตั รสเี ขยี วสแี ดง
นกั เรยี นทีห่ อ ยหนั ดานสแี ดง ออกดานนอก ใหป ฏบิ ตั ดิ ังน้ี
1. นกั เรียนเดนิ ไปมาในบรเิ วณที่ครูกําหนด เรียกวา สนาม
2. เม่ือมี H3O+ ลงสสู นาม ใหเ ขาไปจับ H3O+ โดยไมใหรบกวนคนอืน่ ในสนามและ
จับ H3O+ ไดเ พยี ง 1 ตัว
3. เม่ือจบั กับ H3O+ 1 ตัวแลว ใหกลับปายเปน สเี ขยี ว
4. ถาไมมี H3O+ ลงมาในสนาม ใหเดินไป-มาทั่วสนาม
นักเรียนท่ีหอ ยหันดานสเี ขยี ว ออกดานนอก ใหป ฏบิ ัติดงั นี้
1. นักเรียนเดนิ ไปมาในบรเิ วณทคี่ รูกําหนด เรียกวา สนาม
2. เมื่อมี H3O+ ลงสูสนาม ใหเ ดนิ ไป-มาทัว่ สนามโดยไมร บกวนคนอ่ืนในสนาม
บตั ร H3O+
บตั ร H3O+ ใหป ฏบิ ัตดิ ังนี้ ใหถอดปา ยออก
1. กอ กวนคนอ่ืนในสนาม
2. เม่ือจบั กบั บัตรสีแดง
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 22
ใบกิจกรรม
รบกวนระบบโดยการเตมิ OH-
1. จํานวนของตวั ละครแตละตัวเปลีย่ นไปอยางไรบา ง
.........................................................................................................................
2. เพราะเหตใุ ดตวั ละครสเี ขียวจึงลดลง
.........................................................................................................................
3. เพราะเหตใุ ดตัวละครสแี ดงจึงเพม่ิ ขนึ้
.........................................................................................................................
4. คา pH เมือ่ ส้นิ สุดปฏกิ ริ ยิ าเปน อยา งไร
.........................................................................................................................
5. เพราะเหตใุ ด pH จึงไมเ ปลย่ี นแปลง
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
รบกวนระบบโดยการเตมิ H3O+
6. จาํ นวนของตัวละครแตละตัวเปลย่ี นไปอยา งไรบา ง
.........................................................................................................................
7. เพราะเหตใุ ดตัวละครสแี ดงจงึ ลดลง
.........................................................................................................................
8. เพราะเหตุใดตวั ละครสเี ขยี วจึงเพิ่มขึน้
.........................................................................................................................
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 23
9. คา pH เม่อื สนิ้ สุดปฏิกิรยิ าเปนอยางไร
.........................................................................................................................
10. เพราะเหตใุ ด pH จึงไมเปล่ยี นแปลง
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
11. จากสถานการณจาํ ลองที่ 1 และสถานการณจาํ ลองท่ี 2 จงสรุปการเปลีย่ นแปลงท่ี
เกิดขนึ้ ในรูปของสมการ
สถานการณจ าํ ลองเปนหลักการทํางาน
ของ……………………………………………
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 24
ใบกจิ กรรมที่ 3
กิจกรรมสํารวจและคน หา
ชดุ กิจกรรมการเรยี นรวู ิทยาศาสตรท่ี 8
เร่ือง สารละลายบัฟเฟอร
คาํ ชแ้ี จงขน้ั ตอนการทาํ กิจกรรม
1. ใหนักเรยี นแบงกลุม ๆ ละ 4-5 คน แตละกลุมเลอื กหัวหนากลุม เลขานกุ าร
และสมาชกิ ปฏบิ ัติหนาทดี่ ังน้ี
• หวั หนากลมุ เปน ผูน ําดาํ เนินกจิ กรรม ดูแลสมาชิกทุกคนรว มกิจกรรม
ทีก่ าํ หนด
• เลขานกุ าร บนั ทกึ ขอ ตกลงและผลของการดาํ เนินกิจกรรมของกลุม
• สมาชกิ ในกลมุ ปฏิบตั ิกจิ กรรมที่ไดรบั มอบหมาย
2. ใหน ักเรียนแตล ะกลมุ รวมกันสบื คน ขอมูลจากเอกสารประกอบการเรียนรู
ชดุ กิจกรรมการเรยี นรูท่ี 8 เรอื่ ง สารละลายบฟั เฟอร
3. ใหน กั เรียนแตละกลุม รวมกันศึกษากิจกรรมการทดลอง เรื่อง การเปลย่ี นแปลง
pH ของสารละลายบางชนิดและทําการทดลองตามวิธีการทดลองตอ ไปนี้พรอ มทง้ั บันทกึ
ผลการทดลอง
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 25
เอกสารประกอบการเรียนรู
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูท ่ี 8
เรือ่ ง สารละลายบฟั เฟอร
สารละลายบัฟเฟอร
สารละลายบัฟเฟอร (buffer solutions) คือสารละลายท่ีสามารถรักษาระดับ pH
ใหเกือบคงที่ แมวาจะนําไปทําใหเจือจางหรือเติมกรดหรือเบสลงไปเล็กนอย สารละลาย
บัฟเฟอรเตรียมไดจาก สารละลายของกรดออนกับเกลือ (คูเบส) ของกรดออนนั้น เชน
CH3COOH กับ CH3COO- หรือสารละลายของเบสออนกับเกลือ (คูกรด) ของเบสออน
นั้น เชน NH3 กับ NH4+ เนื่องจากบัฟเฟอรเตรียมโดยการผสมกรดออนกับคูเบสหรือ
เบสออน กบั คกู รด สารละลายบัฟเฟอรจึงมที ั้งกรดออนและเบสออ น เชน
ในสารละลายบฟั เฟอรท่ีประกอบดวยกรดออ น HA และคเู บส A- เกดิ ภาวะสมดลุ
ดังสมการ
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
ถา ใหค วามเขมขน เรม่ิ ตนของ HA และ A- เทา กับ CHA และ CA- ตามลําดบั และเมื่อเขา สู
สภาวะสมดุลความเขมขนของ HA เปลี่ยนแปลงไป x M
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
0 CA-
ความเขม ขนเรมิ่ ตน (M) CHA +x +x
ความเขมขนท่ีเปลยี่ นแปลง (M) -x x CA- + x
ความเขม ขนที่ภาวะสมดลุ (M) CHA - x
Ka = [H3O+][A-]
[HA]
[H3O+] = Ka [HA]
[A-]
[H3O+] = Ka (CHA - x)
(CA- + x)
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 26
เนื่องจากสารละลายบัฟเฟอรประกอบดวยกรดออนและคูเบสของกรดออนท่ีมี
ความเขมขนเริ่มตนคอนขางสูงและใชกรดออนที่มี Ka นอย ดังนั้นการเปลี่ยนแปลง
ความเขมขนเขาสูภาวะสมดุล (x) จึงมีคานอยกวาความเขมขนเร่ิมตนมากจนสามารถ
ตัดทง้ิ ไดแ ละใชค วามเขมขนเร่ิมตน ในการคํานวณ
[A-] = CA- + x ≈ CA-
[HA] = CHA - x ≈ CHA
[H3O+] = Ka CHA
CA-
จะเห็นไดวาความเขมขนของ H3O+ ในสารละลายบัฟเฟอร HA - A- ข้ึนกับ
คา คงท่สี มดุลการแตกตัวของกรดออ นและอัตราสวนความเขม ขน ของกรดออนและคูเ บส
ของกรดออน [HA]
[A-]
จาก [H3O+] = Ka
-log [H3O+] = -log Ka - log [HA]
[A-]
กําหนดให pKa = -log Ka ในทํานองเดียวกบั pH = -log [H3O+] จะได
[A-]
pH = pKa + log [HA]
ในสารละลายบัฟเฟอร [A-] = CA- + x ≈ CA- และ [HA] = CHA - x ≈ CHA ดงั น้ัน
pH = pKa + log [CA- ]
[CHA]
สมการนี้เรียกวา Henderson - Hasselbalch equation ซึ่งเสนอโดยเฮนเดอรสัน
(L. J. Henderson, ค.ศ. 1908) และแฮสเซลบาลซ (K. A. Hasselbalch, ค.ศ. 1916)
ใชค าํ นวณ pH ของสารละลายบฟั เฟอรโดยตรงจากความเขมขน เริ่มตน
ถาความเขม ขนของกรดออนและคเู บสของกรดออ นในสารละลายบัฟเฟอรเทา กัน
(CHA = CA-) จะได
pH = pKa + log(1) = pKa + 0 = pKa
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 27
ในทาํ นองเดยี วกนั ในสารละลายบฟั เฟอรท่ปี ระกอบดวยเบสออ น B และคูกรด BH+
เกดิ ภาวะสมดุลดังสมการ
B(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH-(aq)
ถาใหความเขมขนเริ่มตนของ B และ BH+ เทากับ CB และ CBH+ ตามลําดับและเมื่อ
เขา สสู ภาวะสมดลุ ความเขมขนของ B เปลี่ยนแปลงไป x M
B(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH-(aq)
ความเขมขนเริ่มตน (M) CB CBH+ 0
+x +x
ความเขม ขนท่ีเปล่ยี นแปลง (M) -x
ความเขม ขนทภ่ี าวะสมดุล (M) CB – x CBH+ + x x
Kb = [BH+][OH-]
[B]
[B]
[OH- ] = Kb [BH+]
[OH-] = Kb [CB – x]
[CBH+ + x]
เน่ืองจากสารละลายบัฟเฟอรประกอบดวยเบสออนและคูกรดของเบสออนที่มี
ความเขมขนเริ่มตนคอนขางสูงและใชเบสออนท่ีมี Kb นอย ดังน้ันการเปล่ียนแปลง
ความเขมขนเขาสูภาวะสมดุล (x) จึงมีคานอยกวาความเขมขนเร่ิมตนมากจนสามารถ
ตดั ท้ิงไดและใชค วามเขมขน เร่มิ ตนในการคํานวณ
[BH+] = CBH+ + x ≈ CBH+
[B] = CB – x ≈ CB
[OH-] = Kb [B]
[BH+]
จะเห็นไดวาความเขมขนของ OH- ในสารละลายบัฟเฟอร B - BH+ ข้ึนกับ
คาคงท่ีสมดุลการแตกตัวของเบสออนและอัตราสวนความเขมขนของเบสออนและ
คกู รดของเบสออน
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 28
จาก [OH-] = Kb [B]
[BH+]
[B]
-log[OH-] = -log Kb - log [BH+]
กาํ หนดให pKb = -log Kb ในทาํ นองเดียวกับ pOH = -log[OH-] จะได
[BH+
pOH = pKb + log [B] ]
ในสารละลายบฟั เฟอร [BH+] = CBH+ + x ≈ CBH+ และ [B] = CB – x ≈ CB ดังน้ัน
pOH = pKb + log [CBH+ ]
[CB]
ตัวอยาง จงคํานวณหาคา pH ของสารละลายบัฟเฟอรซ ่ึง
ประกอบดวย CH3COOH เขม ขน 0.10 mol/dm3 และ
CH3COONa เขมขน 0.10 mol/dm3 (Ka ของ CH3COOH
เทา กบั 1.8 x10-5)
วิธที าํ สารละลายบัฟเฟอร ซ่ึงมีสภาวะสมดุลตามสมการ
CH3COOH(aq) H+(aq) + CH3COO-(aq)
ความเขม ขน เร่มิ ตน(M) 0.10 0 0.10
ความเขมขนที่เปลี่ยนแปลง(M) -x +x +x
ความเขม ขนทภ่ี าวะสมดลุ (M) 0.10 – x x 0.10 + x
คาํ นวณหา pH วธิ ีท่ี 1
[H+] = Ka [CH3COOH]
[CH3COO-]
0.10
= 1.80 x 10-5 x 0.10 = 1.80 x 10-5
pH = -log (1.80 x 10-5)
pH = 4.74
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 29
คํานวณหา pH วธิ ที ่ี 2 [CH3COO-]
[CH3COOH]
pH = pKa + log
= -log (1.80 X 10-5) + log 0.10
0.10
pH = 4.74
การเติมกรดหรอื เบสปริมาณเล็กนอยลงใน
สารละลายบฟั เฟอรมีผลตอ pH อยางไร ?
เมื่อเติม HCI 0.01 mol ลงในสารละลายบัฟเฟอร CH3COOH เขมขน 0.10 mol/dm3
กับ CH3COONa เขมขน 0.10 mol/dm3 ปริมาตร 1.0 L (สมมติวา HCI ท่ีเติมไมทําให
ปริมาตรของสารละลายเปล่ียนแปลง) ตามหลักการของเลอชาเตอลิเอ ระบบจะกําจัด H+
เพ่ิมขึ้นมาโดยที่ CH3COO- จะรวมตัวกับ H+ และเกิดเปน CH3COOH คํานวณความเขมขน
ของสารตา ง ๆ หลงั จากเกิดปฏิกริ ิยาไดด งั นี้
H+(aq) + CH3COO-(aq) CH3COOH(aq)
ความเขมขน เร่ิมตน (M) 0.01 0.10 0.10
ความเขมขนท่ีเปล่ยี นแปลง (M) -0.01 -0.01 +0.01
ความเขม ขนหลงั ปฏิกริ ยิ า (M) 0 0.09 0.11
สารละลายบฟั เฟอรห ลงั จากเตมิ HCl จะประกอบดวย CH3COOH 0.11 mol/dm3
และ CH3COO- 0.09 mol/dm3 ซึ่งสามารถคํานวณความเขมขนของ H3O+ ที่ภาวะสมดุล
ไดด งั นี้
CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + CH3COO-(aq)
ความเขม ขน เริม่ ตน (M) 0.11 0 0.09
ความเขมขนทเ่ี ปลยี่ นแปลง (M) -x +x +x
ความเขม ขน ท่ีสภาวะสมดุล (M) 0.11 - x x 0.09 + x
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 30
คาํ นวณหา pH วิธที ี่ 1
[H+] = Ka [CH3COOH]
[CH3COO-]
0.11 - x 0.11
= 1.80 x 10-5 x 0.09 + x ≈ 1.80 x 10-5 x 0.09
= 2.2 x 10-5 mol/dm3
pH = -log (2.2 x 10-5)
pH = 4.66
คํานวณหา pH วธิ ีท่ี 2 [CH3COO-]
[CH3COOH]
pH = pKa + log
= -log (1.80 X 10-5) + log 0.09
0.11
pH = 4.66
การเตมิ HCl 0.01 mol ลงในสารละลายบฟั เฟอร จะทําให pH ของสารละลาย
เปล่ยี นแปลงจาก 4.74 ไปเปน 4.66 คอื เปลี่ยนไป 0.08 หนว ย
เมื่อเตมิ NaOH 0.01 mol ลงในสารละลายบัฟเฟอร CH3COOH เขม ขน 0.10 mol/dm3
กบั CH3COONa เขมขน 0.10 mol/dm3 ปริมาตร 1.0 L (สมมติวา NaOH ทีเ่ ตมิ ไมทําให
ปริมาตรของสารละลายเปลี่ยนแปลง) CH3COOH จะทําหนาที่รับ OH- จาก NaOH และ
เกิดเปน CH3COO- และน้ํา คํานวณความเขมขนของสารตางๆ หลังจากเกิดปฏิกิริยาได
ดงั นี้
ความเขมขนเร่ิมตน (M) OH-(aq) + CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H2O(l)
0.01 0.10 0.10
ความเขม ขน ท่เี ปลย่ี นแปลง(M) -0.01 -0.01 +0.01
ความเขม ขน หลังปฏิกริ ยิ า(M) 0 0.09 0.11
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 31
สารละลายบฟั เฟอรห ลังจากเติม NaOH จะประกอบดว ย CH3COOH 0.09 mol/dm3
และ CH3COO- 0.11 mol/dm3 ซ่งึ สามารถคาํ นวณความเขม ขนของ H3O+ ที่ภาวะสมดุล
ไดดังนี้
CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + CH3COO-(aq)
0 0.11
ความเขมขน เรม่ิ ตน (M) 0.09 +x +x
x 0.11 + x
ความเขมขนท่ีเปลยี่ นแปลง (M) -x
ความเขม ขน ทส่ี ภาวะสมดลุ (M) 0.09 - x
คาํ นวณหา pH วธิ ที ี่ 1
Ka = [H3O+][CH3COO-] = 1.8 × 10-5
[CH3COOH]
[H3O+] = Ka [CH3COOH ]
[CH3COO-]
[H3O+] = 1.80 x 10-5 x 0.09 + x ≈ 1.80 x 10-5 x 0.09
0.11 - x 0.11
= 1.5 × 10-5 mol/dm3
pH = -log (1.5 ×10-5)
pH = 4.82
คาํ นวณหา pH วิธีที่ 2 [CH3COO-]
[CH3COOH]
pH = pKa + log
=
-log (1.80 x 10-5) + log 0.11
0.09
pH = 4.82
การเติม NaOH 0.01 mol ลงในสารละลายบัฟเฟอร จะทําให pH ของสารละลาย
เปล่ียนแปลงจาก 4.74 ไปเปน 4.82 คอื เปลย่ี นไป 0.08 หนว ย
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 32
สารละลายบฟั เฟอรห ลัง สารละลายบฟั เฟอรท ีม่ ีความเขมขน สารละลายบฟั เฟอรห ลงั
การเตมิ H3O+ (Buffer ของคูกรดและเบสเทากัน (Buffer การเติม OH- (Buffer
after addition of H3O+) with equal concentrations of after addition of OH-)
conjugate acid and base)
ภาพที่ 1 ผลการเติมกรดและเบสลงในสารละลายบัฟเฟอร CH3COOH – CH3COO-
ท่มี า : https://www.tes.com/lessons/CNCh7-XJ-qsXEA/buffers-and-titration-curves
ในการเตรียมสารละลายบัฟเฟอรน้ันนอกจากจะเตรียมโดยการผสมระหวาง
กรดออนกับคเู บสหรอื เบสออนกับคูกรด ยังอาจเตรียมจากการผสมกันระหวาง
สารละลายเปนคู ๆ ซ่ึงเกิดปฏิกิริยากันไดผลิตภัณฑและมีตัวทําปฏิกิริยาเหลือ
(ตัวทําปฏิกิริยาที่เหลือ คือ กรดออนหรือเบสออน หรือเกลือของกรดออนหรือ
เกลือของเบสออน สวนตัวทําปฏิกิริยาที่หมดไปคือกรดแกหรือเบสแก) ผลผลิต
ทไี่ ดและตวั ทําปฏิกิรยิ าที่เหลอื จะรวมเปน สารละลายบฟั เฟอร เชน
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O
เหลือ หมด เกดิ
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 33
การทดลอง
เรอื่ ง การเปล่ียนแปลง pH ของสารละลายบางชนดิ
จุดประสงคการทดลอง
เพอื่ ศกึ ษาการเปล่ยี นแปลง pH ของสารละลายบางชนิด เมื่อเตมิ กรดหรอื เบสลงไป
สารเคมีและอปุ กรณ
สารเคมี
1. สารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด (NaOH) เขมขน 0.1 mol/dm3
2. สารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) เขม ขน 0.1 mol/dm3
3. สารละลายกรดแอซตี กิ (CH3COOH) เขมขน 0.3 mol/dm3
4. สารละลายโซเดียมแอซเี ตต (CH3COONa) เขม ขน 0.3 mol/dm3
5. ยูนิเวอรซ ัลอนิ ดิเคเตอร
6. น้ํามะพรา วสด
7. นํ้ากลั่น
อปุ กรณ 3 หลอด
1. หลอดทดลองขนาดกลาง 2 อนั
2. หลอดหยด 1 ใบ
3. กระบอกตวงขนาด 10 cm3
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 34
วธิ ีการทดลอง
1. ใชหลอดทดลองขนาดกลาง 4 หลอด ใสสาร ตอ ไปน้ี
หลอดท่ี 1 และ 2 ใสนํ้ากลน่ั หลอดละ 4 cm3
หลอดท่ี 3 และ 4 ใสส ารละลายผสมของ CH3COOH 0.3 mol/dm3 ปริมาตร 2 cm3
และ CH3COONa 0.3 mol/dm3 ปรมิ าตร 2 cm3 ลงไปท้ังสองหลอด
2. หยดสารละลายยูนิเวอรซ ัลอนิ ดิเคเตอรล งไปทุกหลอด หลอดละ 2-3 หยด สังเกตสขี อง
สารละลายในแตล ะหลอด
3. หยดสารละลาย NaOH 0.1 mol/dm3 จาํ นวน 1 หยด ลงในหลอดท่ี 1 และสารละลาย HCl
0.1 mol/dm3 ลงในหลอดที่ 2 ตามลําดับ สังเกตการเปลย่ี นสขี องสารละลายและบันทึกผล
4. ทําซาํ้ เชนดงั ขอ 3 สาํ หรบั หลอดท่ี 3 และ 4
5. จากนั้นนาํ น้าํ มะพรา วสด 8 cm3 เติมยนู เิ วอรซ ัลอนิ ดเิ คเตอร 2 หยด แลว แบง ออกเปน
2 สวน สว นหน่ึงหยดสารละลาย NaOH 0.1 mol/dm3 และอีกสวนหนงึ่ หยดสารละลาย
HCl 0.1 mol/dm3 จาํ นวน 1 หยด สงั เกตการเปลีย่ นสีของสารละลายและบันทกึ ผล
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 35
แบบรายงานผลการทดลอง
วนั ท่ีทําการทดลอง ..................................................................................... ช้นั ม.5/..... กลมุ ที่ ........
การทดลองท่ี .......... เรือ่ ง .....................................................................................................................
................................................................................................................................................................
ผูทาํ การทดลอง
ที่ ชือ่ -นามสกุล เลขที่ หนาท่ใี นกลมุ
จุดประสงคการทดลอง
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
บนั ทกึ ผลการทดลอง สีของสารละลาย สขี องสารละลายเม่อื หยด
สาร เมอื่ หยดยูนิเวอร-
ซลั อินดเิ คเตอร NaOH HCl
1. นาํ้ กลนั่
2. สารละลายผสม จาํ นวน จํานวน จํานวน จํานวน
1 หยด มากกวา 1 1 หยด มากกวา
ของ CH3COOH
กับ CH3COONa หยด 1 หยด
3. นํ้ามะพรา วสด
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 36
ใบกิจกรรมท่ี 4
กิจกรรมการอธิบายและลงขอ สรปุ
ชดุ กิจกรรมการเรยี นรวู ิทยาศาสตรท่ี 8
เรอ่ื ง สารละลายบัฟเฟอร
คําชแี้ จงขัน้ ตอนการทาํ กจิ กรรม
1. นักเรยี นแตล ะกลุมรว มกันอภปิ รายและสรปุ ผลการทดลองลงในแบบรายงาน
ผลการทดลอง
2. นกั เรียนนาํ แบบรายงานผลการทดลองตดิ บรเิ วณหนา กระดานท่ีครูกําหนด
3. นกั เรียนเดนิ อานและทาํ ความเขา ใจพรอ มทั้งวิเคราะหรายงานผลการทดลองของ
กลมุ อ่ืนพรอมทัง้ ติดดาวใหคะแนนกลมุ ทีน่ ักเรียนชื่นชอบเพยี งกลุมเดียวแลวเขียน
คาํ แนะนําไวท รี่ ายงานผลการทดลองของกลมุ อนื่
4. นักเรียนกลบั มาที่กลุมตนเอง อา นขอคิดเหน็ และคาํ แนะนาํ ทก่ี ลมุ อ่ืนเขียนไว
แลวอภปิ รายสรปุ และแกไ ขรายงานผลการทดลองของกลมุ ตนเอง
5. คดั เลอื กผลงานที่สมบูรณท ี่สดุ ที่มีคะแนนรวมของดาวสงู สดุ ใหอ อกมานําเสนอหนา
ชั้นเรยี น
6. นักเรียนรวมกันอภิปรายสรุปผลการทดลอง เรือ่ ง การเปล่ียนแปลง pH ของสารละลาย
บางชนิด
7. นกั เรยี นรว มกนั อภิปรายสรุปความรจู ากการศึกษาเอกสารประกอบการเรียนรู เรื่อง
สารละลายบฟั เฟอรและตอบคําถามหลังการทดลอง
ชดุ กจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 37
สรปุ ผลการทดลอง
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบฟั เฟอร 38
คําชแ้ี จง จากความรูทไ่ี ดจ ากการทดลอง เรื่อง การเปล่ียนแปลง pH ของสารละลายบางชนดิ
และการศกึ ษาเอกสารประกอบการเรยี นรูช ดุ ท่ี 8 ใหน ักเรยี นตอบคาํ ถามตอ ไปน้ี
1. เมอ่ื เติมสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซดห รือกรดไฮโดรคลอรกิ ลงในสารตวั อยาง 3 ชนิด
pH ของสารละลายเปลยี่ นแปลงหรอื ไม ทราบไดอยา งไร
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
2. สารละลายผสมของกรดแอซิติกกบั โซเดียมแอซเี ตตมีสมบัตอิ ยางไร
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
3. นาํ้ มะพราวสดสามารถควบคุมการเปลี่ยนแปลง pH ไดด ีเพียงใด เมือ่ เปรียบเทียบกับ
นาํ้ กล่นั และสารละลายผสมของกรดแอซีติกกับโซเดยี มแอซีเตต
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
ชุดกิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 39
4. เพราะเหตใุ ดเม่ือเติมกรดหรอื เบสลงในสารละลายบัฟเฟอร เชน สารละลายผสมระหวาง
กรดแอซติ กิ และโซเดยี มแอซีเตต จงึ มีการเปล่ยี นแปลงของ pH ทน่ี อ ยมากเมื่อเทียบกบั
การเตมิ กรดหรอื เบสในปริมาณท่ีเทากันลงในนา้ํ กลนั่
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 40
ใบกจิ กรรมที่ 5
กิจกรรมการขยายความรู
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรูวทิ ยาศาสตรที่ 8
เรื่อง สารละลายบัฟเฟอร
ใหน ักเรยี นรว มกนั ศกึ ษาเกี่ยวกบั
ระบบบัฟเฟอรในธรรมชาติและ
ในสง่ิ มีชวี ติ จากเอกสารประกอบ
การเรยี นรตู อไปน้ี และชวยกัน
ตอบคําถามลงในใบกิจกรรม
ชุดกจิ กรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 41
เอกสารประกอบการเรียนรู เรื่อง ระบบบฟั เฟอรในธรรมชาติ
นาํ้ ทะเลเปนบัฟเฟอรท ี่มีองคประกอบซบั ซอนมากสารและไอออนที่มีบทบาท
สาํ คัญในการควบคมุ pH ของนาํ้ ทะเล ไดแก กรดคารบ อนิก (H2CO3) ไฮโดรเจนคาร-
บอเนตไอออน (HCO3- ) และคารบ อเนตไอออน (CO23-) ถาเติมกรดลงในน้าํ ทะเล pH
จะเปลี่ยนแปลงนอยมาก เพราะ H3O+ ในกรดทเ่ี พ่ิมลงไปจะเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ากับ HCO3-
และ CO32- ดังสมการ
H3O+(aq) + HCO-3(aq) H2CO3(aq) + H2O(l)
H3O+(aq) + CO23-(aq) HCO-3(aq) + H2O(l)
นอกจากนน้ี ้าํ ทะเลอาจมี CaCO3 อยูดวยซ่งึ ทาํ ปฏิกริ ยิ ากับ H3O+ ดังสมการ
CaCO3(s) + H3O+(aq) Ca2+(aq) + HCO-3(aq) + H2O(l)
ดว ยเหตนุ ้ี H3O+ ท่เี ติมลงไปจึงไมทาํ ให pH ของนํ้าทะเลเปล่ียนแปลง
ถา เตมิ เบสลงในนํา้ ทะเล pH จะเปลี่ยนแปลงนอ ยมาก เพราะ OH- ในเบสทเ่ี ติม
ลงไปจะเขา ทาํ ปฏิกิรยิ ากบั HCO-3, H2CO3 ดังสมการ
OH-(aq) + HCO-3(aq) CO32-(aq) + H2O(l)
OH-(aq) + H2CO3 (aq) HCO-3(aq) + H2O(l)
HCO-3 เขาทาํ ปฏกิ ิริยา Ca2+ ในนํา้ ทะเลตอไป ได CaCO3 ซึง่ ไมละลายนาํ้ และ
ตกตะกอนลงมา ดังสมการ
Ca2+(aq) + HCO3- (aq) + OH-(aq) CaCO3(s) + H2O(l)
นนั่ คอื HCO3- สามารถชว ยกําจดั OH- ท่เี ติมลงไปได
นอกจากปฏิกริ ิยาดังกลาวขา งตน ปฏกิ ิริยาของกรดออนและไอออนอนื่ ๆ ซ่งึ มี
อยูในน้าํ ทะเลก็อาจมสี ว นชวยควบคุม pH ของนา้ํ ทะเลได เชน กรดโบรกิ (H3BO3) และ
ไดไฮโดรเจนโบเรตไอออน (H2BO3- ) ดงั สมการ
H3O+(aq) + H2BO3- (aq) H3BO3(aq) + H2O(l)
OH-(aq) + H3BO3(aq) H2BO-3(aq) + H2O(l)
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบฟั เฟอร 42
เอกสารประกอบการเรยี นรู เรื่อง ระบบบัฟเฟอรในส่งิ มีชีวติ
ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล ของเหลวภายในเซลลและรอบเซลลจะมีลักษณะเฉพาะ
และมี pH เกือบคงที่ pH เหลาน้ีถูกควบคุมดวยระบบบัฟเฟอร ระบบบัฟเฟอรท่ีสําคัญ
มี 2 ระบบ คอื ระบบฟอสเฟตบัฟเฟอรและระบบกรดคารบอนกิ
ระบบฟอสเฟตบัฟเฟอร (H2PO-4/HPO24-)
ภายในเซลลทุกชนิดมีระบบฟอสเฟตบัฟเฟอร ซ่ึงประกอบดวย ไดไฮโดรเจน
ฟอสเฟตไอออน (H2PO-4) และไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน (HPO42-) ไอออนท้ังสองชนิดน้ี
อยใู นภาวะสมดลุ ดงั สมการ
H2PO-4(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HPO42-(aq)
ถามี H3O+ เขาไปในเซลลเพ่ิมข้ึน H3O+ จะทําปฏิกิริยากับ HPO24- ให H2PO-4
ทําใหสมดุลเล่ือนไปทางซาย ถามี OH- เขาไปในเซลลเพิ่มขึ้น OH- จะทําปฏิกิริยากับ
H2PO4- เกิดเปน HPO24- และทําใหสมดุลเลื่อนไปทางขวา ในสัตวเล้ียงลูกดวยนม
ของเหลวภายในเซลลมี pH ในชวง 6.9-7.4 และฟอสเฟตบัฟเฟอรมีประสิทธิภาพใน
การควบคุม pH ในชวงน้ี
ระบบคารบ อเนตบัฟเฟอร (H2CO3/HCO-3)
การควบคุม pH คือเลือด เลือดของมนุษยเปนเบสเล็กนอย มี pH ประมาณ
7.39-7.45 ผูท่ีมีสุขภาพดี pH ของเลือดจะเปล่ียนแปลงไมเกิน 0.2 หนวย ถา pH
ของเลือดต่ํากวาคาปกตินี้จะเกิดภาวะซ่ึงเรียกวา ภาวะกรดเกิน (acidosis) ถา pH
สูงกวาคาปกตินี้จะเกิดภาวะซึ่งเรียกวา ภาวะแอลคาโลซิส (alkalosis) ระบบบัฟเฟอร
ที่ควบคุม pH ของพลาสมาในเลือด ประกอบดวยกรดคารบอนิก (H2CO3) และ
ไฮโดรเจนคารบ อเนตไอออน (HCO-3) ซึ่งอยูในภาวะสมดุล
H2CO3(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HCO-3(aq)
ชดุ กิจกรรมการเรียนรูท่ี 8 | สารละลายบัฟเฟอร 43
บัฟเฟอรน้ีทําหนาที่เชนเดียวกับฟอสเฟตบัฟเฟอร เมื่อพลาสมามี H3O+ เพิ่มข้ึน
HCO3- จะทําปฏิกิริยากับ H3O+ และเม่ือพลาสมามี OH- เพิ่มข้ึน H2CO3 จะเกิดปฏิกิริยา
กบั OH-
ความเขมขนของ HCO-3 และ H2CO3 จะถูกควบคุมโดยระบบทางสรีรวิทยา
2 ระบบ ซ่ึงเปนอิสระตอกัน ความเขมขนของ H2CO3 จะถูกควบคุมผานปอดโดยการ
หายใจ โดย H2CO3 จะอยใู นสมดลุ กับคารบ อนไดออกไซดทีล่ ะลายอยู
H2CO3(aq) CO2(aq) + H2O(l)
ปฏิกริ ิยานจ้ี ะถูกเรง โดยเอนไซมคารบอนิกแอนไฮเดรส (carbonic anhydrase)
ถาในปอดมี CO2(aq) ท่ีมากเกนิ พอจะถกู กาํ จดั โดยการหายใจออกในรูปของแกส CO2
CO2(aq) CO2(g)
สวนความเขมขนของ HCO3- จะถูกควบคุมผานไดโดย HCO3- ท่ีมากเกินพอจะ
ถูกขบั ออกทางปส สาวะ
ถาความเขมขนของ HCO-3 ในเลือดสูงกวาความเขมขนของ H2CO3 มากทําให
บัฟเฟอรตอบสนองอยางดี ประสิทธิภาพตอสารถูกปลอยเขาสูเลือด เชน กรดแลกติก
(lactic acid, HLac) ซึ่งเกิดจากเมแทบอลิซึมจะทําปฏิกิริยากับ HCO3- เกิดเปน H2CO3
ดังสมการ
HLac(aq) + HCO3- (aq) Lac-(aq) + H2CO3(aq)
H2CO3 จะถกู เปล่ียนเปน CO2(aq) โดยเอนไซมค ารบ อนิกแอนไฮเดรส
H2CO3(aq) CO2(aq) + H2O(l)
ความเขมขนของ CO2(aq) ที่เพ่ิมข้ึนจะกระตุนใหมีการหายใจเพิ่มขึ้น และ
CO2(aq) ทีม่ ากเกินพอจะถูกปลอยสู อากาศในปอด
ชุดกิจกรรมการเรียนรูที่ 8 | สารละลายบัฟเฟอร 44
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
ชุด 8 สารละลายบัฟเฟอร์
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search