48 7. นักเรียนดูตารางค่าคงที่การแตกตัวของกรด โดยค่าคงที่การแตกตัวของกรดบอกให้ทราบว่ากรดนั้น แตกตัวได้มากหรือน้อยเพียงใด โดยกรดที่มีค่า Ka มากกว่าจะแตกตัวได้มากกว่าและเป็นกรดที่แรงกว่า ซึ่งค่า Ka และความแรงเป็นสมบัติเฉพาะของกรดที่ไม่ขึ้นกับความเข้มข้น 8. นักเรียนดูตัวอย่างการคำนวณร้อยละการแตกตัวของกรดอ่อน ในหนังสือเรียนเพิ่มเติมเคมี ตัวอย่างที่ 4 สารละลายกรดแอซีติก (CH3COOH) 0.5 โมลต่อลิตร มีไฮโดรเนียมไอออน (H3O + ) เข้มข้นเท่าใด วิธีทำ CH3 COOH(aq) + H2O (l) → CH3 CHOO- (aq) + H3O + (aq) Ka = [CH3CHOO- ][H3O + ] [CH3COOH] 1.8 × 10-5 = (x)(x) 0.5 x 2 = 0.5 × 1.8 × 10-5 X = 3.0 × 10-3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 1. นักเรียนสรุปความรู้ที่ได้จากการเรียน โดยครูคอยเสนอแนะเพิ่มเติม จากการคำนวณจะเห็นว่า ความเข้มข้นของ H3O + = 3.0 x 10-3 mol/L น้อยมากเมื่อเทียบกับความเข้มข้นของ CH3COOH = 0.5 mol/L เลยต้องใช้การเปรียบเทียบหรือการประมาณค่า ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 1. นักเรียนทำแบบตรวจสอบความเข้าใจ สารละลายกรดอ่อน HA 1x10-3 mol/L มีความเข้มข้นของ ไฮโดรเนียมไอออนเท่าใด กำหนดให้ค่าคงที่การแตกตัวของกรดนี้เท่ากับ 1x10-5 2. ครูเปิดกาสให้นักเรียนชักถามในหัวข้อที่ยังไม่เข้าใจ พร้อมอธิบายเพิ่มเติม
49 ขั้นประเมิน (Evaluation) 1. นักเรียนสรุปความรู้ที่ได้ลงในสมุด 2. นักเรียนทำแบบฝึกหัด เรื่อง การแตกตัวของกรด เบส และน้ำ 8. สื่อ/แหล่งการเรียนรู้ 1. หนังสือเรียนรายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม เคมี 2. แบบฝึกหัด เรื่อง การแตกตัวของกรด เบส และน้ำ 3. สไลด์สอน เรื่อง การแตกตัวของกรด เบส และน้ำ 9. การวัดผลและประเมินผล จุดประสงค์ วิธีการ เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 1. ด้านความรู้ (K) 1.นักเรียนสามารถบอกความหมาย ว่าสารใดเป็นกรดแก่ เบสแก่ กรดอ่อน และ เบสอ่อนได้ 2.นักเรียนสามารถระบุว่าสารใดเป็น กรดแก่ เบสแก่ กรดอ่อน และเบสอ่อนได้ - การตอบคำถามใน ชั้นเรียน - ข้อคำถาม - ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้น ไป 2. ด้านทักษะ/กระบวนการคิด (P) 1.นักเรียนสามารถคำนวณความ เข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนและไฮดรอก ไซด์ไอออน ร้อยละการแตกตัวของกรด และค่าคงที่การแตกตัวของกรดได้(P) 2.เปรียบเทียบความความสามารถใน การแตกตัวหรือความแรงของกรดและเบส ได้(P) - ตรวจใบงาน - แบบฝึกหัดเรื่อง การแตกตัวของ กรด เบส และน้ำ - ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้น ไป 3. ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) มีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับ มอบหมายและทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ - การสังเกต - แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - ได้คะแนนในระดับ 3 (ดี) ขึ้นไป
50
51
52
53 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคเรียนที่ 1/2566 รายวิชาเพิ่มเติม เคมี4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 10 กรด-เบส เวลา 30 ชั่วโมง เรื่อง การแตกตัวของกรด เบส และน้ำ (2) เวลา 2 ชั่วโมง ครูผู้สอน นางสาวประภัสสร ยุบุญไชย 1. สาระการเรียนรู้และผลการเรียนรู้ สาระที่ 5 สาระเคมี เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนำ ความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้ คำนวณ และเปรียบเทียบความสามารถ ในการแตกตัวหรือความแรงของกรดและเบส 2. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด กรดและเบสแต่ละชนิดสามารถแตกตัวในน้ำได้แตกต่างกัน กรดแก่หรือเบสแก่สามารถแตกตัวเป็น ไอออนในน้ำได้เกือบสมบูรณ์ส่วนกรดอ่อนหรือเบสอ่อนแตกตัวเป็นไอออนได้น้อย โดยความสามารถในการ แตกตัวหรือความแรงของกรดหรือเบสอาจพิจารณาได้จากค่าคงที่การแตกตัวของกรดหรือเบส หรือปริมาณ การแตกตัวเป็นร้อยละของกรดหรือเบส 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 1.นักเรียนสามารถบอกความหมายว่าสารใดเป็นกรดแก่ เบสแก่ กรดอ่อน และเบสอ่อนได้(K) 2.นักเรียนสามารถระบุว่าสารใดเป็นกรดแก่ เบสแก่ กรดอ่อน และเบสอ่อนได้(K) 3.นักเรียนสามารถคำนวณความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนและไฮดรอกไซด์ไอออนร้อยละการแตก ตัวของเบส และค่าคงที่การแตกตัวของเบสได้(P) 4. นักเรียนสามารถเปรียบเทียบความความสามารถในการแตกตัวหรือความแรงของกรดและเบสได้(P) 5. มีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมายและทำงานร่วมกับผู้อื่นได้(A) 4. สาระการเรียนรู้ การแตกตัวของเบสอ่อน ค่าคงที่การแตกตัวของเบส (base dissociation constant; Kb) การแตกตัวของน้ำ
54 ค่าคงที่การแตกตัวของน้ำ (water dissociation constant; Kw) ความสัมพันธ์ระหว่าง Ka Kb และ Kw 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ใฝ่เรียนรู้ 2. มีความรับผิดชอบ 7. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1.นักเรียนทบทวนความรู้เกี่ยวกับการแตกตัวของกรดอ่อนโดยเล่นเกมตอบคำถามใน Kahoot 2. นักเรียนดูรูปภาพกราฟการแตกตัวของเบสอ่อน โดยครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับกราฟนั้น ๆ เบสอ่อนเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวเป็นไอออนได้เพียงบางส่วน เช่น แอมโมเนีย เมื่อ NH3 ละลายน้ำ ใน สารละลายจะมีNH4 + และ OHและที่สมดุลยังมีNH3 เหลืออยู่ ดังนั้น ค่าคงที่การแตกตัวของเบส (base dissociation constant; Kb) สามารถพิจารณาได้ดังสมการ NH3 (aq) + H2O(l) → NH4 + (aq) + OH- (aq) Kb = [NH4 + ][OH- ] [NH3 ] Kb สามารถใช้เปรียบเทียบความแรงของเบสอ่อน โดยเบสที่มีค่า Kb มากกว่าจะเป็นเบสที่แรงกว่า ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 1. ครูให้นักเรียนดูตารางเปรียบเทียบค่าคงที่การแตกตัวของเบสบางชนิด
55 ค่า Kb และร้อยละการแตกตัวยังใช้คำนวณความเข้มข้นของ OHในสารละลายเบสอ่อนได้อีกด้วย 2. นักเรียนดูตัวอย่างการคำนวณร้อยละการแตกตัวของเบสอ่อน ในหนังสือเรียน ตัวอย่างที่ 1 สารละลายแอมโมเนีย NH3 0.20 โมลต่อลิตร มีร้อยละการแตกตัวเท่าใด วิธีทำ ขั้นที่ 1 คำนวณความเข้มข้น OHในสารละลาย NH3 0.20 mol/L NH3 (aq) + H2O(l) → NH4 + (aq) + OH- (aq) Kb = NH4 + [OH-] [NH3] 1.8 x 10-5 = (x)(x) 0.2-x X = 1.9 x 10-3 ขั้นที่ 2 คำนวณร้อยละการแตกตัวของ NH3 ร้อยละการแตกตัวของ NH3 = 1.9 × 10−3 / 0.2 mol/L x100 = 0.95 ดังนั้น ร้อยละการแตกตัวของแอมโมเนียเท่ากับ 0.95 3. ครูให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 6 คน ทำกิจกรรม 10.1 ร้อยละการแตกตัวของกรดและเบส เพื่อ ออกมานำเสนอหน้าชั้นเรียน ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 1. นักเรียนสรุปกิจกรรม 10.1 ร้อยละการแตกตัวของกรดและเบส 2. นักเรียนนำเสนอกิจกรรมหน้าชั้นเรียน 3. นักเรียนสรุปเกี่ยวกับเนื้อหาที่เรียน โดยครูให้คำอธิบายเพิ่มเติม (ค่าคงที่การแตกตัวของกรดและ เบสเป็นค่าเฉพาะไม่ขึ้นกับความเข้มข้น ซึ่งใช้ในการเปรียบเทียบความแรงของกรดและเบสได้ ในขณะที่ร้อยละ การแตกตัวของกรดและเบสเปลี่ยนแปลงตามความเข้มข้นของสาร) ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 1. นักเรียนดูกราฟการแตกตัวของน้ำ
56 น้ำเป็นโมเลกุลโคเวเลนซ์มีขั้ว ซึ่งแตกตัวให้H3O+ และ OH-น้อยมาก ดังสมการเคมี H2O(l) + H2O(l) → H3O + (aq) + OH- (aq) ดังนั้น ค่าคงที่การแตกตัวของน้ำ (water dissociation constant; Kw) แสดงได้สมการ Kw = [H3O + ][OH- ] 2. นักเรียนดูความสัมพันธ์ระหว่าง Ka Kb และ Kw ตามหนังสือเรียน Kw = Ka Kb = [H3O + ][OH- ] ถ้าทราบค่า Ka ของกรดจะสามารถคำนวณค่า Kb ของคู่เบสได้ ในทางกลับกัน ถ้าทราบ Kb ของเบสก็จะ สามารถคำนวณค่า Ka ของคู่กรดได้ โดยอาศัยความสัมพันธ์ดังนี้ Ka = KwKb หรือ Kb = KwKa 3. นักเรียนดูตาราง 10.4 ค่าคงที่การแตกตัวของคู่กรด-เบสบางชนิด ในหนังสือเรียน 4. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามในเนื้อหาที่ไม่เข้าใจ ขั้นประเมิน (Evaluation) 1. นักเรียนสรุปความรู้ที่ได้ลงในสมุด 2. นักเรียนทำแบบฝึกหัด 10.3 ในหนังสือเรียนเพิ่มเติม เคมี4 8. สื่อ/แหล่งการเรียนรู้ 1. หนังสือเรียนรายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม เคมี 4 2. แบบฝึกหัด 10.3 ในหนังสือเรียนเพิ่มเติม เคมี 4 3. สไลด์สอน เรื่อง การแตกตัวของกรด เบส และน้ำ 4. กิจกรรม 10.1 ร้อยละการแตกตัวของกรดและเบส 5. Kahoot
57 9. การวัดผลและประเมินผล จุดประสงค์ วิธีการ เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 1. ด้านความรู้ (K) 1.บอกความหมายว่าสารใดเป็นกรด แก่ เบสแก่ กรดอ่อน และเบสอ่อนได้ 2.ระบุว่าสารใดเป็นกรดแก่ เบสแก่ กรดอ่อน และเบสอ่อนได้ - การตอบคำถามใน ชั้นเรียน - ข้อคำถาม ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้น ไป 2. ด้านทักษะ/กระบวนการคิด (P) 1.คำนวณความเข้มข้นของไฮโดร เนียมไอออนและไฮดรอกไซด์ไอออน ร้อย ละการแตกตัวของเบส และค่าคงที่การแตก ตัวของเบสได้ 2. เปรียบเทียบความความสามารถใน การแตกตัวหรือความแรงของกรดและเบส ได้ - ตรวจใบงาน - กิจกรรม 10.1 ร้อยละการแตกตัว ของกรดและเบส ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้น ไป 3. ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. มีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับ มอบหมายและทำงานร่วมกับผู้อื่นได้(A) - การสังเกต - แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - ได้คะแนนในระดับ 3 (ดี) ขึ้นไป
58
59
60
61 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคเรียนที่ 1/2566 รายวิชาเพิ่มเติม เคมี 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 10 กรด-เบส เวลา 30 ชั่วโมง เรื่อง สมบัติกรด-เบสของเกลือ เวลา 2 ชั่วโมง ครูผู้สอน นางสาวประภัสสร ยุบุญไชย 1. สาระการเรียนรู้และผลการเรียนรู้ สาระที่ 5 สาระเคมี เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนำ ความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้ เขียนปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสของเกลือ และระบุความเป็นกรด-เบสของสารละลายเกลือ 2. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด เกลือที่ได้จากการสะเทินของกรดแก่ด้วยเบสอ่อน เมื่อละลายในน้ำจะเกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสได้ สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรด ส่วนเกลือที่ได้จากการสะเทินของกรดอ่อนด้วยเบสแก่ เมื่อละลายในน้ำจะ เกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นเบส 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายการเกิดไฮโดรลิซิสของเกลือและเขียนสมการเคมีของปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสของเกลือได้(K) 2. ระบุความเป็นกรด-เบสของสารละลายเกลือได้(K) 3. ทำการทดลองสมบัติกรด-เบสของสารละลายเกลือได้(P) 4. มีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมายและสามารถทำงานร่วมกับผู้อื่นได้(A) 4. สาระการเรียนรู้ เมื่อเกลือละลายน้ำ ไอออนบวกหรือไอออนลบของเกลือบางชนิดสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำได้ โดย อาจให้หรือรับโปรตอนจากน้ำ เกิดเป็นสารละลายเกลือที่มีสมบัติเป็นกรดหือเบส เรียกปฏิกิริยานี้ว่า ปฏิกิริยา ไฮโดรลิซิสของเกลือ (salt hydrolysis)
62 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ใฝ่เรียนรู้ 2. มีความรับผิดชอบ 7. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูทบทวนความรู้เดิมของนักเรียน เรื่อง ความสัมพันธ์ระหว่าง Ka Kb และ Kw โดยใช้คำถามว่า สารละลายกรด HY มีค่า Ka = 2.0 × 10-6 จงระบุคู่เบสของกรด HY และค่า Ka ของเบสนี้เป็นเท่าใด 2. นักเรียนศึกษาความหมายของ ปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสของเกลือ (salt hydrolysis) เมื่อเกลือละลาย น้ำ ไอออนบวกหรือไอออนลบของเกลือบางชนิดสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำได้ โดยอาจให้หรือรับโปรตอนจาก น้ำ เกิดเป็นสารละลายเกลือที่มีสมบัติเป็นกรดหรือเบส เรียกปฏิกิริยานี้ว่า ปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสของเกลือ (salt hydrolysis) ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 1. นักเรียนศึกษากิจกรรม 10.2 การทดลองสมบัติกรด-เบสของสารละลายเกลือ 2. นักเรียนทำกิจกรรมที่ 10.2 การทดลองสมบัติกรด-เบสของสรละลายเกลือ โดยครูเป็นผู้คอยให้ คำแนะนำ 3. นักเรียนสรุปผลการทดลอง และตอบคำถามท้ายกิจกรรม ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 1. นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับ การละลายของเกลือ และสมการเคมี โดยครูคอยให้คำแนะนำ เพิ่มเติม สารละลายเกลือที่ได้จากกิจกรรมมีสมบัติกรด-เบสต่างกัน ซึ่งความเป็นกรด-เบสของสารละลายเกลือ ชนิดอื่น ๆ อธิบายโดยอาศัยค่า Ka และ Kb ของไอออนที่ได้จากการแตกตัว ดังตัวอย่าง - แอมโมเนียมไนเทรต (NH4NO3) เมื่อละลายน้ำจะแตกตัวเป็น NH4+และ NO3- ดังสมการเคมี NH4NO3(s) NH4+(aq) + NO3-(aq) NO3- ไม่สามารถรับโปรตอนจากน้ำเปลี่ยนเป็น HNO3 ได้ เนื่องจาก HNO3 เป็นกรดแก่ ส่วน NH4+ เป็นคู่กรดของ NH3 ซึ่งเป็นเบสอ่อน NH4+ จึงให้โปรตอนกับน้ำได้H3O+ ดังสมการเคมี NH4+(aq) + H2O(l) NH3(aq) + H3O+(aq) Ka = 5.56 × 10-10 สารละลาย NH4NO3 จึงเป็นกรด
63 จากตัวอย่างข้างต้นไอออนที่สามารถให้หรือรับโปรตอนจากน้ำเป็นไอออนที่เป็นคู่กรด-เบสของกรด อ่อนหรือเบสอ่อน และสามารถระบุความเป็นกรด-เบสของสารละลายเกลือได้จากค่า Kaหรือ Kb ของไอออนที่ เกิดปฏิกิริยาไอโดรลิซิส ดังนี้ Ka > Kb สารละลายมีสมบัติเป็นกรด Kb > Ka สารละลายมีสมบัติเป็นเบส Ka Kb สารละลายมีสมบัติเป็นกลาง ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 1. นักเรียนตอบคำถาม จากกิจกรรม 10.2 ไอออนที่ได้จากการละลายของเกลือแต่ละชนิดในน้ำทำ ปฏิกิริยากับน้ำแตกต่างกันอย่างไร และสดคล้องกับสมบัติกรด-เบสของสารละลายเกลืออย่างไร (แนวคำตอบ: เกลือโซเดียคลอไรด์ (NaCl) เมื่อละลายน้ำแตกตัวให้Na+ และ Clซึ่งไอออนทั้ง 2 ชนิด ไม่สามารถให้หรือรับโปรตอนจากน้ำได้ จึงไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ จึงไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ สอดคล้องกับสมบัติ สารละลายเกลือ NaCl ซึ่งมีสมบัติเป็นกลาง เกลือแอมโมเนียมคลอไรด์ ขั้นประเมิน (Evaluation) 1. นักเรียนทำแบบฝึกหัด 10.4 ในหนังสือเรียนหน้า 33 2. นักเรียนสรุปความรู้ เรื่อง สมบัติกรด-เบสของเกลือ 8. สื่อ/แหล่งการเรียนรู้ 1. หนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ เคมี 4 2. กิจกรรมที่ 10.2 การทดลองสมบัติกรด-เบสของสารละลายเกลือ 3. แบบฝึกหัด 10.4 หนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ เคมี 4 หน้า 33 4. สไลด์สอน เรื่อง สมบัติกรด-เบสของเกลือ 9. การวัดผลและประเมินผล จุดประสงค์ วิธีการ เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 1. ด้านความรู้ (K) 1. อธิบายการเกิดไฮโดรลิซิสของ เกลือและเขียนสมการเคมีของปฏิกิริยา ไฮโดรลิซิสของเกลือได้(K) 2. ระบุความเป็นกรด-เบสของ สารละลายเกลือได้(K) - การตอบคำถามใน ชั้นเรียน - ตรวจใบงาน - ข้อคำถาม - แบบฝึกหัด 10.4 ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้น ไป
64 2. ด้านทักษะ/กระบวนการคิด (P) 1. ทำการทดลองสมบัติกรด-เบส ของสารละลายเกลือได้(P) - ตรวจใบงาน - แบบฝึกหัดเรื่อง การแตกตัวของ กรด เบส และน้ำ ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้น ไป 3. ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. มีความรับผิดชอบต่องานที่ ได้รับมอบหมายและทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ - การสังเกต - แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - ได้คะแนนในระดับ 3 (ดี) ขึ้นไป
65
66
67
68 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 6 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคเรียนที่ 1/2566 รายวิชาเพิ่มเติม เคมี 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 10 กรด-เบส เวลา 30 ชั่วโมง เรื่อง pH ของสารละลายกรด-เบส เวลา 3 ชั่วโมง ครูผู้สอน นางสาวประภัสสร ยุบุญไชย 1. สาระการเรียนรู้และผลการเรียนรู้ สาระที่ 5 สาระเคมี เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนำ ความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้ คำนวณค่า pH ความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนหรือไฮดรอกไซด์ไอออนของสารละลายกรดและ เบส 2. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด น้ำบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียสแตกตัว ให้ไฮโดรเนียมไอออนและไฮดรอกไซด์ไอออนที่มี ความเข้มข้นเท่ากัน คือ 1.0 x 10-7 โมลต่อลิตร โดยมีค่าคงที่การแตกตัวของน้ำเท่ากับ 1.0 x 10-14 เมื่อกรดหรือเบสแตกตัวในน้ำ ค่าความเป็นกรด-เบสของสารละลายแสดงได้ด้วยค่า pH ซึ่งสัมพันธ์กับ ความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนโดยสารละลายกรดมีความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนมากกว่า 1.0 x 10-7 โมลต่อลิตร หรือมีค่า pH น้อยกว่า 7 ส่วนสารละลายเบสมีความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน น้อยกว่า 1.0 x 10-7 โมลต่อลิตร หรือมีค่า pH มากกว่า 7 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. นักเรียนสามารถคำนวณความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน หรือไฮดรอกไซด์ไอออนของสารละลาย กรดและเบสได้(K) 2. นักเรียนสามารถคำนวณค่า pH ของสารละลายกรดและเบสได้(K) 3. นักเรียนสามารถบอกความเป็นกรด-เบสของสารละลายจากช่วง pH ของอินดิเคเตอร์ได้(P) 4. นักเรียนมีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมาย(A)
69 4. สาระการเรียนรู้ ความเข้มข้นของ H3O + และ OHในสารละลายมีหลายค่าตั้งแต่เข้มข้นมากจนไปถึงเข้มข้นน้อย นิยมแปลง ค่าความเข้มข้นของ H3O + และ OHในรูปของ pH (power of hydrogen) pH = -log [H3O + ] , pOH = -log [OH- ] 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ใฝ่เรียนรู้ 2. มีความรับผิดชอบ 7. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูกระตุ้นความสนใจนักเรียนโดยการให้นักเรียนดูรูปภาพความเป็นกรด-เบสของสารแล้วตอบ คำถาม “นักเรียนบอก pH ความเป็นกรด เบส และกลาง” (แนวคำตอบ: กรดมีค่า pH ระหว่าง 1-6 เบสมีค่า pH 8-14 และกลางมีค่า pH เท่ากับ 7) 2. นักเรียนศึกษาการเปลี่ยนแปลงค่าความเข้มข้นของ H3O + ในรูปของ pH ดังสมการ pH = -log [H3O + ] 3. นักเรียนศึกษาการแตกตัวของน้ำ น้ำมีความเข้มข้นของ H3O + และ OHเท่ากับ 1.0 × 10-7 โมลต่อ ลิตร ดังนั้น pH ของน้ำคำนวณได้ดังนี้ pH = -log [H3O + ] = -log (1.0 × 10-7 ) = 7.00
70 เนื่องจากน้ำมีสมบัติเป็นกลาง ดังนั้นสารละลายที่เป็นกลางจึงมี pH เท่ากับ 7ในทำนองเดียวกัน ค่า pOH สามารถคำนวณได้จาก OHดังสมการ pOH = -log [OH- ] และเนื่องจากน้ำมีความเข้มข้นของ OHเท่ากับ 1.0 × 10-7 โมลต่อลิตร ดังนั้นค่า pOH เท่ากับ 7.00 นอกจากนั้นยังสามารถใช้ค่าคงที่การแกตกตัวของน้ำหาความสัมพันธ์ ของ pH และ pOH ดังนี้ Kw = [H3O + ][OH- ] -log Kw = -log ([H3O + ][OH- ]) -log Kw = (-log[H3O + ]) + (-log[OH- ]) -log (1.0 × 10-14) = pH + pOH 14.00 = pH + pOH ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 1. นักเรียนศึกษาตัวอย่างในหนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์เคมี ตัวอย่างที่ 1 สารละลายกรดแอซีติก (CH3 COOH) 0.50 โมลต่อลิตร มีค่า pH เท่าใด วิธีทำ กรดแอซีติก (CH3 COOH) 0.50 โมลต่อลิตร มีค่า [H3O + ] เท่ากับ 3.0 × 10-3 โมลต่อลิตร สามารถนำไปคำนวณ pH ได้ดังนี้ pH = -log [H3O + ] = -log [3.0 × 10-3 ] = 2.52 ดังนั้น สารละลายกรดแอซีติกมี pH เท่ากับ 2.52 ตัวอย่างที่ 2 สารละลายของยาลดกรดในกระเพาะอาหาร pH 10.00 มีความเข้มข้นของ ไฮดรอก ไซด์ไอออนเป็นเท่าใด วิธีทำ คำนวณ pOH ของสารละลายยาลดกรดในกระเพาะอาหาร pH + pOH = 14.00 10.0 + pOH = 14.00 pOH = 4.00 ดังนั้น สารละลายของยาลดกรดในกระเพาะอาหารมี pOH 4.00 คำนวณความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน pOH = -log [OH- ] 4.00 = -log[OH- ] [OH- ] = 1.0 × 10-4 2. ครูให้นักเรียนทำแบบตรวจสอบความเข้าใจในหนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ เคมี 3. นักเรียนศึกษาตัวอย่างการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับ pH และ pOH ของสารละลาย โดยใช้ตัวอย่าง ดังนี้
71 ตัวอย่างที่ 3 คำนวณ pH ของสารละลายกรดไฮโดรคลอริก pH 2.00 ปริมาตร 100 มิลลิลิตร เมื่อ เติมสารต่อไปนี้ - สารละลายกรดไฮโดรคลอริก pH 1.00 ปริมาตร 100 มิลลิลิตร - น้ำปริมาตร 100 มิลลิลิตร วิธีทำ 1. เติม HCl pH 1.0 ปริมาตร 100 mL คำนวณจำนวนโมลของ H3O + ใน HCl pH 2.00 ปริมาตร 100 mL pH = -log [H3O + ] 1.00 = -log [H3O + ] [H3O + ] = 1.0 × 10-2 mol/mL จำนวนโมลของ H3O + = 1.0 × 10-2 1000 mL × 100 mL = 1.0 × 10-3 โมล ดังนั้น สารละลายกรดไฮโดรคลอริก pH 2.00 มีไฮโดรเนียมไอออน 1.0 × 10-3 โมล คำนวณจำนวนโมลของ H3O + ใน HCl pH 1.00 ปริมาตร 100 mL pH = -log [H3O + ] 1.00 = -log [H3O + ] [H3O + ] = 1.0 × 10-1 mol/mL จำนวนโมลของ H3O + = 1.0 × 10-1 1000 mL × 100 mL = 1.0 × 10-2 โมล ดังนั้น สารละลายกรดไฮโดรคลอริก pH 1.00 มีไฮโดรเนียมไอออน 1.0 × 10-2 โมล คำนวณจำนวนโมลรวมของ H3O + หลังผสม จำนวนโมลรวมของ H3O + = 1.0 × 10-3 mol + 1.0 × 10-2 mol = 1.1 × 10-2 mol ดังนั้น จำนวนโมลรวมของไฮโดรเนียมไอออนหลังผสมเท่ากับ 1.1 × 10-2 โมล ความเข้มข้นของ H3O + = 1.1 × 10-2 mol 100+100 mL × 1000 mL 1 L = 5.5 × 10-2 mol/L ดังนั้น ความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนหลังผสมเท่ากับ 5.5 × 10-2 mol/L คำนวณ pH ของสารละลายหลังผสม pH = -log [H3O + ] = -log (5.5 × 10-2 ) = 1.26
72 ดังนั้น pH ของสารละลายกรดไฮโดรคลอริกหลังผสมเท่ากับ 1.26 2. เติมน้ำปริมาตร 100 mL คำนวณจำนวนโมลของ H3O + ในน้ำ pH 7.00 ปริมาตร 100 mL จากข้อ 1 จำนวนโมลของ H3O + ใน HCl pH 2.00 เท่ากับ 1.0 × 10-3 โมล และเนื่องจากน้ำpH 7.00 มีความเข้มข้นของ H3O + เท่ากับ 1.0 × 10-7 โมลต่อลิตร ดังนั้น จำนวนโมลของ H3O + = 1.0 × 10-7 โมล 1000 mL ×100 mL = 1.0 × 10-8 โมล ดังนั้น น้ำมีไฮโดรเนียมไอออน 1.0 × 10-8 โมล คำนวณจำนวนโมลรวม H3O + หลังผสม จำนวนโมลรวม H3O + หลังผสม = 1.0 × 10-3 + 1.0 × 10-8 = 1.0 × 10-3 โมล ซึ่งจะเห็นว่า 1.0 × 10-8 มีค่าน้อยมากจนถือว่าตัดทิ้งได้ ดังนั้นจำนวนโมลรวมของไฮโดรเนียมไอออน เท่ากับ 1.0 × 10-3 โมล คำนวณความเข้มข้น H3O + หลังผสม ความเข้มข้น H3O + = 1.0 × 10-3 mol 100+100 mL × 1000 mL 1 L = 5.0 × 10-3 โมลต่อลิตร ดังนั้น ความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนหลังผสมเท่ากับ 5.0 × 10-3 โมลต่อลิตร คำนวณ pH ของสารละลายหลังผสม pH = -log [H3O + ] = -log [5.0 × 10-3 ] = 2.30 ดังนั้น pH ของสารละลายกรดไฮโดรคลอริกหลังผสมเท่า 2.30 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 1. ครูใช้คำถาม “เมื่อเติมสารละลายกรดไฮโดรคลอริก pH 3.00 ปริมาตร 100 มิลลิลิตร ลงใน สารละลายกรดไฮโดรคลอริก pH 2.00 ปริมาตร 100 มิลลิลิตร สารละลายที่ได้จะมี pH เป็นเท่าใด”(แนว คำตอบ: คำนวณจำนวนโมลของ H3O + ใน HCl pH 3.00 ปริมาตร 100 mL คำนวณความเข้มข้นของ H3O + จาก pH = -log [H3O + ] 3.00 = -log [H3O + ] H3O + = 1.0 × 10-3 mol/L
73 คำนวณจำนวนโมลของ H3O + จำนวนโมลของ H3O + = 1.0 × 10-3 1000 mL ×100 mL = 1.0 × 10-4 mol คำนวณจำนวนโมลของ H3O + ใน HCl pH 2.00 ปริมาตร 100 mL คำนวณความเข้มข้นของ H3O + จาก pH = -log[H3O + ] 2.00 = -log [H3O + ] [H3O + ] = 1.0 × 10-2 mol/L คำนวณจำนวนโมลของ H3O + จำนวนโมลของ H3O + = 1.0 × 10-2 mol 1000 mL ×100 mL = 1.0 × 10-3 โมล ดังนั้น สารละลายกรดไฮโดรคลอริก pH 2.00 มีไฮโดรเนียมไอออน 1.0 × 10-3 โมล คำนวณจำนวนโมลรวมของ H3O + หลังผสม จำนวนโมลรวมของ H3O + = 1.0 × 10-3 + 1.0 × 10-4 mol = 1.1 × 10-3 คำนวณความเข้มข้นของ H3O + หลังผสม H3O + = 1.1 × 10-3 200 mL × 1000 mL 1 L = 5.5 × 10-3 mol/L คำนวณ pH ของสารละลายหลังผสม pH = -log[H3O + ] = -log (5.5 × 10-3 ) = 2.26 ดังนั้น pH ของสารละลายกรดไฮโดรคลอริกหลังผสมเท่ากับ 2.26 ) 2. ครูใช้คำถาม “การตรวจสอบความเป็นกรด-เบสของสารละลายสามารถทำได้หลากหลายวิธี อะไรบ้าง”(แนวคำตอบ: สังเกตการเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์ อ่านค่าจากพีเอชมิเตอร์ ทดสอบด้วยกระดาษ ลิตมัส ทดสอบโดยใช้กระดาษยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอร์) 3. นักเรียนสังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงของโบรโมไทมอลบลู เมื่อเติมอินดิเคเตอร์ลงไปในสารละลาย ดังกล่าว
74 สารละลาย pH 4 สารละลาย pH 7 สารละลาย pH 10 4. นักเรียนดูรูปภาพของสารละลายอินดิเคเตอร์ ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 1. นักเรียนตอบคำถาม “สารละลาย A และ B เมื่อนำไปหยดด้วยอินดิเคเตอร์ 3 ชนิด ให้สีที่ปรากฏ ดังตาราง สารละลายแต่ละชนิดมี pH เท่าใด” 2. นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอร์ อินดิเคเตอร์ในธรรมชาติ และพีเอชมิเตอร์ 3. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามในเนื้อหาที่ยังไม่เข้าใจ
75 ขั้นประเมิน (Evaluation) 1. นักเรียนทำแบบฝึกหัด 10.5 2. นักเรียนสรุปความรู้ที่ได้ลงในสมุด 8. สื่อ/แหล่งการเรียนรู้ 1. หนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ เคมี 2. สไลด์สอน เรื่อง pH ของสารละลายกรดและเบส 3. แบบฝึกหัด 10.5 หนังสือเรียน 9. การวัดผลและประเมินผล จุดประสงค์ วิธีการวัด/เครื่องมือวัด เกณฑ์การประเมิน 1. ด้านความรู้ (K) 1. คำนวณความเข้มข้นของไฮโดร เนียมไอออน หรือไฮดรอกไซด์ไอออน ของสารละลายกรดและเบสได้ 2. คำนวณค่า pH ของสารละลาย กรดและเบสได้ - การตอบคำถาม ในชั้นเรียน - ตรวจใบงาน - ข้อคำถาม - แบบฝึกหัด 10.5 - ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้นไป 2. ด้านทักษะ/กระบวนการคิด (P) 1. บอกความเป็นกรด-เบสของ สารละลายจากช่วง pH ของอินดิเค เตอร์ได้ - ตรวจใบงาน- แบบฝึกหัด 10.5 - ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้นไป 3. ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. นักเรียนมีความรับผิดชอบต่องาน ที่ได้รับมอบหมาย - การสังเกต - แบบประเมิน คุณลักษณะอัน พึงประสงค์ - ได้คะแนนใน ระดับ 3 (ดี) ขึ้นไป
76
77
78
79 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 7 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคเรียนที่ 1/2566 รายวิชาเพิ่มเติม เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 10 กรด-เบส เวลา 30 ชั่วโมง เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีระหว่างกรดและเบส เวลา 2 ชั่วโมง ครูผู้สอน นางสาวประภัสสร ยุบุญไชย 1. สาระการเรียนรู้และผลการเรียนรู้ สาระที่ 5 สาระเคมี เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนำ ความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้ เขียนสมการเคมีแสดงปฏิกิริยาสะเทิน และ ระบุความเป็นกรด-เบสของสารละลาย หลังการสะเทิน 2. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด ปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดแก่และเบสแก่ ให้สารละลายที่เป็นกลาง ปฏิกิริยาสะเทิน ระหว่างกรดแก่ และเบสอ่อน ให้สารละลาย ที่เป็นกรด ส่วนปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดอ่อน และเบสแก่ ให้สารละลายที่เป็น เบส เกลือที่ได้จากการสะเทินของกรดแก่ด้วยเบสอ่อนเมื่อละลายในน้ำจะเกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสได้ สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรด ส่วนเกลือที่ได้จากการสะเทินของกรดอ่อนด้วยเบสแก่ เมื่อละลายในน้ำจะ เกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นเบส 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. นักเรียนสามารถบอกความหมายของปฏิกิริยาสะเทินได้(K) 2. นักเรียนสามารถเขียนสมการเคมีแดงปฏิกิริยาสะเทินได้(K) 3. นักเรียนสามารถระบุความเป็นกรด-เบสของสารละลายหลังการสะเทินได้(P) 4. นักเรียนมีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมาย(A) 4. สาระการเรียนรู้ ปฏิกิริยาสะเทิน (neutralization reaction) คือ ปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารละลายกรดและเบสที่พอดีกัน ซึ่ง อาจเขียนในรูปสมการเคมีทั่วไปได้ดังนี้ HA + BOH → BA + H2O หรือ H3O + + OH- → 2H2O
80 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ใฝ่เรียนรู้ 2. มีความรับผิดชอบ 7. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. นักเรียนทบทวนความรู้เดิม “สารละลาย A B และ C เมื่อนำไปหยดด้วยอินดิเคเตอร์ 4 ชนิด ให้สีที่ ปรากฏดังตาราง - สารละลายแต่ละชนิดมีช่วง pH เท่า (แนวคำตอบ: สารละลาย A มีค่า pH อยู่ในช่วง 4.2-4.4 สารละลาย B มีค่า pH อยู่ในช่วง 6.8-8.3 และสารละลาย C มีค่า pH มากกว่า 10) - สารละลายใดเป็นกรด (แนวคำตอบ: สารละลาย A) ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 1. ครูมีกิจกรรมให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 4 คน ศึกษาเกี่ยวกับความหมายของปฏิกิริยาสะเทิน ปฏิกิริยาสะเทิน (neutralization reaction) คือ ปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารละลายกรดและเบสที่พอดีกัน ซึ่ง อาจเขียนในรูปสมการเคมีทั่วไปได้ดังนี้ HA + BOH → BA + H2O หรือ H3O + + OH- → 2H2O 2. นักเรียนศึกษาเกี่ยวกับการเขียนสมการเคมีแสดงปฏิกิริยาสะเทิน ปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดแก่กับเบสแก่ เมื่อนำสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) และสารละลาย โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) มาทำปฏิกิริยากัน เขียนสมการได้ดังนี้ HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) ผลิตภัณฑ์เกลือที่เกิดขึ้นคือโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ซึ่งมรสมบัติเป็นกลาง
81 ปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่เป็นปฏิกิริยาระหว่ากรดแอซีติก (CH3 COOH) และสารละลาย โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เขียนสมการเคมีได้ดังนี้ CH3 COOH (aq) + NaOH (aq) → CH3 COONa (aq) + H2O (l) ผลิตภัณฑ์เกลือที่เกิดขึ้นคือเกลือโซเดียมแอซีเตต ซึ่งมีสมบัติเป็นเบส เนื่องจาก CH3 COO - สามารถ เกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสได้ OHปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสอ่อนเป็นปฏิกิริยาระกว่างสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) และ สารละลายแอมโมเนีย (NH3 ) เขียนสมการเคมีได้ดังนี้ HCl (aq) + NH3 (aq) → NH4 Cl (aq) ผลิตภัณฑ์เกลือที่เกิดขึ้นคือ แอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4 Cl) ซึ่งมีสมบัติเป็นกรด เนื่องจาก NH4 + สามารถเกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสได้ H3O + ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 1. นักเรียนแต่ละกลุ่มที่ได้ศึกษาความหมายของปฏิกิริยาสะเทินร่วมกันอภิปรายและเขียนข้อสรุปที่ได้ ลงในกระดาษชาร์จที่ครูแจกให้ พร้อมออกมานำเสนอหน้าชั้นเรียน - ปฏิกิริยาระกว่ากรดแก่กับเบสแก่ ผลิตภัณฑ์ที่ได้เกลือจะมีสมบัติเป็นกลาง - ปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่ ผลิตภัณฑ์ที่ได้เกลือจะมีสมบัติเป็นเบส - ปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสอ่อน ผลิตภัณฑ์ที่ได้เกลือจะมีสมบัติเป็นกรด ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 1. นักเรียนทำแบบฝึกหัด 10.6 ในหนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์เคมี 2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามในเนื้อหาที่ยังไม่เข้าใจ ขั้นประเมิน (Evaluation) 1. นักเรียนสรุปความรู้ที่ได้ลงในสมุด 8. สื่อ/แหล่งการเรียนรู้ 1. หนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ เคมี 4 2. สไลด์สอน เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีระหว่างกรดและเบส 3. แบบฝึกหัด 10.6 ในหนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์เคมี
82 9. การวัดผลและประเมินผล จุดประสงค์ วิธีการวัด/เครื่องมือวัด เกณฑ์การประเมิน 1. ด้านความรู้ (K) 1. บอกความหมายของปฏิกิริยา สะเทินได้(K) 2. นักเรียนสามารถเขียนสมการ เคมีแดงปฏิกิริยาสะเทินได้ - การตอบคำถาม ในชั้นเรียน - ตรวจใบงาน - ข้อคำถาม - แบบฝึกหัด 10.6 - ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้นไป 2. ด้านทักษะ/กระบวนการคิด (P) 1. นักเรียนสามารถระบุความเป็น กรด-เบสของสารละลายหลังการ สะเทินได้ - ตรวจใบงาน- แบบฝึกหัด 10.6 - ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้นไป 3. ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. นักเรียนมีความรับผิดชอบต่องาน ที่ได้รับมอบหมาย - การสังเกต - แบบประเมิน คุณลักษณะอัน พึงประสงค์ - ได้คะแนนใน ระดับ 3 (ดี) ขึ้นไป
83
84
85
86 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 8 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคเรียนที่ 1/2566 รายวิชาเพิ่มเติม เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 10 กรด-เบส เวลา 30 ชั่วโมง เรื่อง การไทเทรตกรด-เบส (1) เวลา 2 ชั่วโมง ครูผู้สอน นางสาวประภัสสร ยุบุญไชย 1. สาระการเรียนรู้และผลการเรียนรู้ สาระที่ 5 สาระเคมี เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนำ ความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้ 1. ทดลอง และอธิบายหลักการการไทเทรต และเลือกใช้อินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับการไทเทรต กรด-เบส 2. คำนวณปริมาณสารหรือความเข้มข้นของสารละลายกรดหรือเบสจากการไทเทรต 2. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด การไทเทรตเป็นเทคนิคในการวิเคราะห์หาปริมาณ หรือความเข้มข้นของสารที่ทำปฏิกิริยาพอดีกัน จุด ที่สารทำปฏิกิริยาพอดีกันเรียกว่า จุดสมมูล ในทางปฏิบัติจุดสมมูลของปฏิกิริยาอาจไม่สามารถ สังเกตเห็นได้จึง สังเกตจากการเปลี่ยนสีของ อินดิเคเตอร์เพื่อบอกจุดยุติของการไทเทรตดังนั้น อินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมในการ ไทเทรตกรด-เบสควรเป็นอินดิเคเตอร์ที่เปลี่ยนสีในช่วง pH ตรงกับ หรือใกล้เคียงกับ pH ของสารละลาย ณ จุดสมมูล ปริมาณกรดและเบสที่ทำปฏิกิริยาพอดีกันจากการไทเทรตกรด-เบส สามารถนำไปคำนวณความ เข้มข้นของกรดหรือเบสที่ต้องการทราบความเข้มข้นได้ 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. นักเรียนสามารถอธิบายหลักการไทเทรตได้(K) 2.นักเรียนสามารถ คำนวณปริมาณสารหรือความเข้มข้นของสารละลายกรดหรือเบสจากการไทเทรต ได้(P) 3. นักเรียนสามารถนักเรียนมีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมาย(A)
87 4. สาระการเรียนรู้ ปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดและเบสสามารถนำมาใช้หาความเข้มข้นของสารละลายที่ไม่ทราบความ เข้มข้นโดยใช้วิธีการที่เรียกว่า การไทเทรต (titration) การเติมปริมาณสารชนิดใดชนิดหนึ่งที่เติมลงไปทำปฏิกิริยากับสารอีกชนิดหนึ่งจนถึงจุดที่สารทั้งสอง ทำปฏิกิริยากันพอดีซึ่งเรียกว่า จุดสมมูล (equivalent point) สารละลายมาตรฐาน (Standard solution) คือสารที่ทราบปริมาณหรือความเข้มข้นที่แน่นอน กราฟการไทเทรต (titration curve) คือ การเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่าง pH กับปริมาตรของ สารละลายที่เป็นตัวไทเทรต 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ใฝ่เรียนรู้ 2. มีความรับผิดชอบ 7. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. นักเรียนทบทวนความรู้เกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีระหว่างกรดและเบส H2 SO4 (aq) + Ba(OH)2 (aq) → BaSO4 (s) +2H2O (l) 2. นักเรียนตอบคำถาม “ปฏิกิริยาข้างต้นเป็นปฏิกิริยาระหว่างกรดแก่กับเบสแก่ ผลิตภัณฑ์เกลือที่ได้ คืออะไร และมีสมบัติเป็นกรด เบส หรือกลาง” (แนวคำตอบ: ผลิตภัณฑ์เกลือที่เกิดขึ้นคือ ตะกอนของแบเรียม ซัลเฟต (BaSO4 ) มีสมบัติเป็นกลาง เนื่องจากกรดแก่และเบสแก่ทำปฏิกิริยากัน) 3. นักเรียนศึกษาปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดและเบส ปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดและเบสสามารถนำมาใช้หาความเข้มข้นของสารละลายที่ไม่ทราบความ เข้มข้นโดยใช้วิธีที่เรียกว่า การไทเทรต (Titration) 7.2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 1. นักเรียนศึกษาความหมายของการไทเทรต จุดสมมูล และสารละลายมาตรฐาน ปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดและเบสสามารถนำมาใช้หาความเข้มข้นของสารละลายที่ไม่ทราบความ เข้มข้นโดยใช้วิธีการที่เรียกว่า การไทเทรต (titration)
88 การเติมปริมาณสารชนิดใดชนิดหนึ่งที่เติมลงไปทำปฏิกิริยากับสารอีกชนิดหนึ่งจนถึงจุดที่สารทั้งสอง ทำปฏิกิริยากันพอดีซึ่งเรียกว่า จุดสมมูล (equivalent point) สารละลายมาตรฐาน (Standard solution) คือสารที่ทราบปริมาณหรือความเข้มข้นที่แน่นอน 2. ครูให้นักเรียนสังเกตรูปภาพการไทเทรตพร้อมให้นักเรียนตอบคำถาม นักเรียนบอกอุปกรณ์ที่ใช้ สำหรับการไทเทรต (แนวคำตอบ: ขวดรูปชมพู่ บิวเรต บิวเรตแคมป์) 3. นักเรียนศึกษาการเขียนกราฟการไทเทรต จุดสมมูลของการไทเทรตกรด-เบส คือ จุดที่จำนวนโมลของไฮโดรเจนไอออนพอดีจำนวนโมลของไฮดร อกไซด์ไอออนซึ่งหาได้จากการติดตามค่า pH แล้วนำมาเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่าง pHกับปริมาตรของ สารละลายที่เป็นตัวไทเทรตซึ่งเรียกว่า กราฟการไทเทรต (Titration curve) 4. นักเรียนศึกษาการไทเทรตกรดแก่กับเบสแก่ ในหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม เคมี 4 หน้า 52 ปฏิกิริยาระหว่างสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ความเข้มข้นปริมาตร 10 มิลลิลิตร กับละลายโซเดียมไฮ ดรอกไซด์ 0.2 โมลต่อลิตร ได้กราฟดังรูป
89 จากสมการเคมี HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) จะเห็นว่า HCl 1 โมล ทำปฏิกิริยาพอดี กับ NaOH 1 โมล คำนวณจำนวนโมลของ NaOH จำนวนโมลของ NaOH = 0.20 mol 1000 mL × 10.00 mL = 2.00 × 10-3 mol ดังนั้น จำนวนโมลของ NaOH เท่ากับ 2.00 × 10-3 โมล ซึ่งเท่ากับจำนวนโมลของ HCl ปริมาตร 10.00 มิลลิลิตร ด้วย คำนวณความเข้มข้นของ HCl ความเข้มข้นของ HCl = 2.00 × 10-3 mol 10.00 mL × 1000 mL 1 L = 0.200 mol/L ดังนั้น สารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 0.200 โมลต่อลิตร 5. นักเรียนศึกษาการไทเทรตกรดอ่อนกับเบสแก่ ในหนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ เคมี 4 หน้า 53 การไทเทรตสารละลายกรดแอซีติก (CH3 COOH) ปริมาตร 10 มิลลิลิตร กับสารละลายโซเดียมไฮดร อกไซด์ (NaOH) เข้มข้น 0.2 โมลต่อลิตร ได้กราฟดังรูป จากสมการเคมี CH3 COOH (aq) + NaOH (aq) → CH3 COONa (aq) + H2O (l) ความเข้มข้นของ CH3 COOH = 0.2 mol 1000 mL × 10 mL × 1 10 mL × 1000 mL 1 L = 0.2 mol/L ดังนั้น สารละลายกรดแอซีติกเข้มข้น 0.2 โมลต่อลิตร 6. นักเรียนศึกษาการไทเทรตกรดแก่กับเบสอ่อน ในหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม เคมี 4 หน้า 54 ปฏิกิริยาระหว่างสารละลายกรดไฮโดรคลอกริก (HCl) เข้มข้น 0.2 โมลต่อลิตร สารละลายแอมโมเนีย (NH3 ) ปริมาตร 10 มิลลิลิตร ได้กราฟดังรูป
90 จากสมการเคมีHCl (aq) + NH3 (aq) → NH4 Cl (aq) ความเข้มข้นของ NH3 = 0.2 mol 1000 mL ×10 mL × 1 10 mL × 1000 mL 1 L = 0.2 mol/L ดังนั้น สารละลายแอมโมเนียเข้มข้น 0.2 โมลต่อลิตร ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 1. ครูให้นักเรียนสรุปสิ่งที่ได้จากการเรียนรู้ลงในสมุด การไทเทรต จะเป็นการติดตามปริมาณสารชนิดใดชนิดหนึ่งที่เติมลงไปทำปฏิกิริยากับสารอีกชนิดหนึ่ง จนถึงจุดที่สารทำปฏิกิริยากันพอดีเรียกว่า จุดสมมูล โดยใช้สารละลายมาตรฐานที่ทราบปริมาณหรือความ เข้มข้นที่แน่นอนทำปฏิกิริยากับสารละลายอีกชนิดหนึ่งที่ต้องการทราบความเข้มข้น การไทเทรตกรด-เบสอาศัยปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดกับเบส ซึ่งมีจุดสมมูลคือ จุดที่จำนวนโมลของ ไฮโดรเจนไอออนพอดีกับจำนวนโมนของไฮดรอกไซด์ไอออน ซึ่งหาได้จากการติดตามค่า pHแล้วนำข้อมูลมา เขียนกราฟการไทเทรต แล้วหาปริมาตรของ titrant เพื่อนำมาใช้คำนวณความเข้มข้นของกรดหรือเบสที่ ต้องการ การไทเทรตกรดแก่กับเบสแก่ จะมีจุดสมมูลที่ pH = 7 ซึ่งเป็นจุดกึ่งกลางของบริเวณที่ pH เพิ่มขึ้น อย่างรวดเร็วในกราฟการไทเทรต และเมื่อลากเส้นตรงจากจุดสมมูลมาตัดแกน X จะทำให้ทราบปริมาตรของ titrant ใช้จึงสามารถใช้คำนวณความเข้มข้นของกรดแก่หรือเบสแก่ที่ต้องการได้ จุดสมมูลของการไทเทรตกรดเบส มี pH แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความแรงของกรดและเบสที่นำมาทำ ปฏิกิริยากันโดย การไทเทรตกรดแก่กับเบสแก่ มีจุดสมมูลที่ pH = 7 การไทเทรตกรดอ่อนกับเบสแก่ มีจุดสมมูลที่ pH > 7 การไทยเทรดกดแก่กับเบสอ่อน มีจุดสมมูลที่ pH < 7 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 1. นักเรียนตอบคำถาม “การไทเทรตกรดอ่อนมาตรฐาน HA ชนิดหนึ่ง ซึ่งมีมวลต่อโมล 204.22 กรัม ต่อโมล โดยการละลายกรดอ่อนนี้ 0.204 กรัม ในน้ำปริมาตร 12 มิลลิลิตรแล้วนำมาไทเทรตกับสารละลาย โซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ไม่ทราบความเข้มข้น พบว่าได้กราฟการไทเทรตดังรูป
91 จงแสดงตำแหน่งของจุดสมมูลและคำนวณความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์” (แนวคำตอบ: สมการเคมีที่เกิดขึ้นคือ HA(aq) + NaOH(aq) → NaA(aq) + H2O(l) ) ปริมาตรของ NaOH ที่จุดสมมูลเท่ากับ 8 มิลลิลิตร จะได้ จำนวนโมลของ NaOH = 0.204 g × 1 mol 204.22 g = 9.99 × 10-4 mol ความเข้มข้นของ NaOH = 9.99 × 10-4 8 mL × 1000 mL 1 L = 0.125 mol/L 2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนชักถามในหัวข้อที่ไม่เข้าใจ ขั้นประเมิน (Evaluation) 1. นักเรียนทำแบบฝึกหัด เรื่อง การไทเทรตกรด-เบส 2. นักเรียนสรุปสิ่งที่ได้จากการเรียนลงในสมุด 8. สื่อ/แหล่งการเรียนรู้ 1. หนังสือเรียนเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ เคมี 4 2. สไลด์สอน เรื่อง การไทเทรตกรด-เบส 3. แบบฝึกหัด เรื่อง การไทเทรตกรด-เบส
92 9. การวัดผลและประเมินผล จุดประสงค์ วิธีการวัด/เครื่องมือวัด เกณฑ์การประเมิน 1. ด้านความรู้ (K) 1. อธิบายหลักการไทเทรตได้ - การตอบคำถาม ในชั้นเรียน - ตรวจใบงาน - ข้อคำถาม - แบบฝึกหัด เรื่อง การ ไทเทรตกรดเบส - ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้นไป 2. ด้านทักษะ/กระบวนการคิด (P) 1. คำนวณปริมาณสารหรือความ เข้มข้นของสารละลายกรดหรือเบส จากการไทเทรตได้ - ตรวจใบงาน - แบบฝึกหัด เรื่อง การ ไทเทรตกรดเบส - ได้คะแนนร้อยละ 70 ขึ้นไป 3. ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. นักเรียนมีความรับผิดชอบต่อ งานที่ได้รับมอบหมาย - การสังเกต - แบบประเมิน คุณลักษณะอัน พึงประสงค์ - ได้คะแนนใน ระดับ 3 (ดี) ขึ้นไป
93
94
95
96 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 9 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคเรียนที่ 1/2566 รายวิชาเพิ่มเติม เคมี4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 10 กรด-เบส เวลา 30 ชั่วโมง เรื่อง การไทเทรตกรด-เบส (2) เวลา 2 ชั่วโมง ครูผู้สอน นางสาวประภัสสร ยุบุญไชย 1. สาระการเรียนรู้และผลการเรียนรู้ สาระที่ 5 สาระเคมี เข้าใจการเขียนและการดุลสมการเคมี ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สมดุลในปฏิกิริยาเคมี สมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนำ ความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้ 1. ทดลอง และอธิบายหลักการการไทเทรต และเลือกใช้อินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับการไทเทรต กรด-เบส 2. คำนวณปริมาณสารหรือความเข้มข้นของสารละลายกรดหรือเบสจากการไทเทรต 2. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด การไทเทรตเป็นเทคนิคในการวิเคราะห์หาปริมาณ หรือความเข้มข้นของสารที่ทำปฏิกิริยาพอดีกัน จุด ที่สารทำปฏิกิริยาพอดีกันเรียกว่า จุดสมมูล ในทางปฏิบัติจุดสมมูลของปฏิกิริยาอาจไม่สามารถ สังเกตเห็นได้จึง สังเกตจากการเปลี่ยนสีของ อินดิเคเตอร์เพื่อบอกจุดยุติของการไทเทรตดังนั้น อินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมในการ ไทเทรตกรด-เบสควรเป็นอินดิเคเตอร์ที่เปลี่ยนสีในช่วง pH ตรงกับ หรือใกล้เคียงกับ pH ของสารละลาย ณ จุดสมมูล ปริมาณกรดและเบสที่ทำปฏิกิริยาพอดีกันจากการไทเทรตกรด-เบส สามารถนำไปคำนวณความ เข้มข้นของกรดหรือเบสที่ต้องการทราบความเข้มข้นได้ 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. นักเรียนสามารถเลือกใช้อินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมได้(K) 2. นักเรียนสามารถอธิบายการไทเทรตกรด-เบสโดยใช้อินดิเคเตอร์ได้(K) 3. นักเรียนสามารถใช้อุปกรณ์การทดลองได้ถูกต้อง(P) 4. นักเรียนมีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมายและสามารถทำงานร่วมกับผู้อื่นได้(A)
97 4. สาระการเรียนรู้ การเติมอินดิเคเตอร์ที่มีช่วง pH ของการเปลี่ยนสีใกล้เคียงกับจุดสมมูล ซึ่งจุดที่เกิดการเปลี่ยนสีของอินดิเค เตอร์ระหว่างการไทเทรต เรียกว่า จุดยุติ (end point) อินดิเคเตอร์ที่นิยมใช้ อินดิเคเตอร์ ช่วง pH ที่เปลี่ยนสี สีที่เปลี่ยน ไทมอลบลู 1.2 –2.8 แดง –เหลือง โบโมฟีนอลบลู 3.0 –4.6 เหลือง – น้ำเงิน คองโกเรด 3.0 –5.0 น้ำเงิน –แดง เมทิลออเรนจ์ 3.2 –4.4 แดง –เหลือง โบรโมคลีซอลกรีน 3.8 –5.4 เหลือง – น้ำเงิน เมทิลเรด 4.2 –6.3 แดง –เหลือง อะโซลิตมิน 5.0 –8.0 แดง – น้ำเงิน โบรโมคลีซอลเพอร์เพิล 5.2 –6.8 เหลือง – ม่วง โบรโมไทมอลบลู 6.0 –7.6 เหลือง – น้ำเงิน ครีซอลเรด 7.0 –8.8 เหลือง –แดง 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 3. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ใฝ่เรียนรู้ 2. มีความรับผิดชอบ 7. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ใช้รูปแบบการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 5E ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. นักเรียนทบทวนความรู้เดิม เรื่อง การคำนวณการไทเทรตกรดเบส “วิตามินซีกรดแอสคอร์บิก (C6H8O6 ) เป็นส่วนประกอบสำคัญ กรดนี้ทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอก ไซด์ (NaOH) ดังสมการเคมีC6H8O6 (aq) + 2NaOH(aq) → Na2 C6H6O6 (aq) + 2H2O(l)