ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ชุดที่ 2 ปฏิกริยารีดอกซ์
รายวิชาเคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
จัดทำโดย
นายมณตรี สิงห์วี
ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูชำนาญการ
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
โรงเรียนมัธยมพัชรกิติยาภา 2 กำแพงเพชร
สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษากำแพงเพชร
สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน
กระทรวงศึกษาธิการ
ก
คำนำ
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้เคมี รหัสวิชา ว32202 หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง ไฟฟ้าเคมี กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โดยจัดกิจกรรมการเรียนการสอนตามแนวทางการปฏิรูปการเรียนรู้ คือเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ
จัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่หลากหลาย ผู้เรียนสามารถเรียนรู้และปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง ตามศักยภาพและความสามารถของผู้เรียนอย่าง
เป็นลำดับขั้นตอน เพื่อให้ผู้เรียนเป็นผู้ที่มีความรู้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์ เข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อีกทั้ง
พัฒนาผู้เรียนให้มีทักษะในการแสวงหาความรู้ และดำรงชีวิตในโลกการเปลี่ยนแปลงอย่างรู้เท่าทัน ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ชุดที่ 2
ปฏิกิริยารีดอกซ์ ประกอบด้วยเนื้อหา จำนวน 1 ตอน ดังนี้
ตอนที่ 1 ปฏิกิริยารีดอกซ์
เมื่อผู้เรียนศึกษาชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์นี้แล้ว ผู้เรียนจะมีความรู้ความเข้าใจ เพราะได้เรียนรู้เป็นระบบเป็นขั้นตอน
สามารถพัฒนาความรู้ความสามารถได้เต็มศักยภาพ และสามารถสร้างองค์ความรู้ได้ด้วยตนเองผู้จัดทำขอขอบพระคุณท่านผู้อำนวยการ
โรงเรียนมัธยมพัชรกิติยาภา 2 กำแพงเพชร ผู้เชี่ยวชาญ คณะครู นักเรียนตลอดจนผู้ที่เกี่ยวข้องทุกท่าน ที่ให้คำแนะนำในการจัดทำชุด
กิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์จนสำเร็จลุล่วงไปด้วยดี ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่าชุดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ชุดนี้
จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งแก่ผู้เรียนครูผู้สอน และผู้ที่สนใจนำไปใช้ในการพัฒนาเยาวชนไทย ให้เป็นบุคคลแห่งการเรียนรู้
และนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในการดำรงชีวิตได้อย่างมีความสุข
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
สารบัญ ข
เรื่อง หน้ า
คำนำ ก
สารบัญ ข
คำชี้ แจงในการใช้ ชุ ดกิจกรรมการเรียนรู้ 1
ขั้นตอนใช้ ชุ ดกิจกรรมการเรียนรู้ 2
การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 3
แบบทดสอบก่อนเรียน 4
สาระสำคัญและจุดประสงค์การเรียนรู้ 8
กิจกรรม Prior Knowledge 9
กิจกรรมทดลอง 10
ใบความรู้ 12
กิจกรรมคำถามกระตุ้นคิด 17
กิจกรรมเสริมทักษะ 19
แบบทดสอบหลังเรียน 21
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
1
คำชี้แจงในการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ ระดับชั้นมัธยมศึกษาชั้นปีที่ 5
ใช้เวลา 2 ชั่วโมง เป็นสื่อนวัตกรรมที่จัดทำขึ้นเพื่อพัฒนาและยกผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนนักเรียนให้สูงขึ้นเป็นชุดกิจกรรม
การเรียนรู้ที่นักเรียนสามารถศึกษาได้ด้วยตนเอง ให้นักเรียนอ่านคำแนะนำและปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอน ดังนี้
1. ครูจัดกลุ่มนักเรียนออกเป็น กลุ่มละ 3 - 4 คน โดยคละความสามารถของนักเรียนในระดับ เก่ง ปานกลาง และอ่อน
และแบ่งหน้าที่รับผิดชอบภายในกลุ่มกันอย่างชัดเจน
2. นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาและทำความเข้าใจในสาระสำคัญและจุดประสงค์การเรียนรู้ รวมถึงขั้นตอนการใช้ชุดกิจกรรม
การเรียนรู้อย่างละเอียดก่อนลงมือปฏิบัติกิจกรรม
3. นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียน จำนวน 10 ข้อ เพื่อประเมินความรู้พื้นฐานของนักเรียน
4. นักเรียนลงมือปฏิบัติกิจกรรมโดยการทำงานกันเป็นกลุ่มจากชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ดังนี้
ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement)
ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration)
ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุ ป (Explanation)
ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration)
ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation)
5. นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน จำนวน 10 ข้อ เพื่อเปรียบเทียบความก้าวหน้าทางการเรียน
6. หากนักเรียนมีข้อสงสัยประการใดให้สอบถามหรือขอคำแนะนำจากครูผู้สอน
7. เมื่อเสร็จสิ้นกิจกรรมให้นักเรียนจัดเก็บอุปกรณ์ พร้อมทั้งทำความสะอาดบริเวณทำกิจกรรมให้เรียบร้อย
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
2
คำชี้แจงในการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้
1. อ่านคำแนะนำในการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้
2. ศึกษาการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
3. ทำแบบทดสอบก่อนเรียน จำนวน 10 ข้อ
4. ดำเนินปฏิบัติกิจกรรมตามกระบวนการสืบ ไม่ผ่านเกณฑ์
เสาะหาความรู้โดยเสริมการแก้โจทย์ปัญหา
ตามเทคนิค ของโพลยา 7.ประเมินผล
ผ่านเกณฑ์
ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ
ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา
ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป
ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้
ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล
5. ทำแบบทดสอบหลังเรียน จำนวน 10 ข้อ
6. ตรวจกิจกรรม กิจกรรมฝึกเสริมทักษะ
และแบบทดสอบหลังเรียน
8. ศึกษาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ชุดถัดไป
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
3
การจัดกิจกรรมการเรียนรู้
ขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่ วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้ าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์
สำหรับนั กเรียนชั้นมัธยมศึ กษาปี ที่ 5 โดยใช้เวลาในการทำกิจกรรมทั้งหมด 2 ชั่วโมง ดังนี้
ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ
ขั้นที่ 2
ขั้นที่ 3 นั กเรียนตอบคำถามหรือแสดงความคิดเห็นที่มีต่อสถานการณ์
ขั้นที่ 4 สื่ อการสอน หรือข้อมูลต่างๆ ที่ครู ตั้งขึ้น
ขั้นที่ 5 นั กเรียนเชื่อมโยงความรู้เดิมกับข้อสงสัยใหม่ที่ครู ถามแล้วตอบ
คำถาม และคิดหาคำตอบไว้ล่วงหน้ า
ขั้นสำรวจค้นหา
จัดกลุ่มนั กเรียนออกเป็ นกลุ่มละ 3-4 คน คละความสามารถ
นั กเรียนวางแผนแบ่งหน้ าที่ความรับผิดชอบในการทำกิจกรรม
นั กเรียนแต่ละกลุ่มศึ กษาและลงมือปฏิบัติกิจกรรมการเรียนรู้
ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป
นำข้อมูลที่ได้จากการสำรวจและค้นหามาวิเคราะห์ผลและสรุ ปผล
แต่ละกลุ่มนำเสนอผลการการทดลอง
นั กเรียนและครู ร่วมกันอภิปรายผลการทดลองและสรุ ปผล
ขั้นขยายความรู้
สมาชิกในกลุ่มร่วมกันศึ กษาเนื้ อหา
สมาชิกในกลุ่มระดมความคิด ประมวลความรู้จากการทำบัตรฝึ ก
เสริมทักษะ
ขั้นประเมินผล
ครู ประเมินด้านความรู้จากแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการ
เรียน (หลังเรียน)
ครู ประเมินด้านทักษะกระบวนการจากบัตรกิจกรรมการทดลอง/
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน (หลังเรียน)
ครู ประเมินด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์จากแบบสังเกต
คุณลักษณะอันพึงประสงค์
ครู ประเมินด้านสมรรถนะสำคัญของผู้เรียนจากแบบสังเกต
สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
4
แบบทดสอบก่อนเรียน
คำชี้แจง
1. แบบทดสอบมีจำนวน 10 ข้อ เป็นแบบทดสอบชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลือก
2. ให้นักเรียนตอบคำถามโดยทำเครื่องหมาย (X) ตัวเลือกที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว ลงในกระดาษคำตอบ
และใช้ในเวลาทำแบบทดสอบทั้งหมด 10 นาที (ข้อละ 1 คะแนน)
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
5
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
6
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
7
กระดาษคำตอบ
คำชี้แจง ให้นักเรียนตอบคำถามโดยทำเครื่องหมาย (X) ตัวเลือกที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวลงในกระดาษคำตอบ
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
8
ปฏิกิริยารีดอกซ์
สาระสำคัญ
เลขออกซิเดชันเป็นค่าประจุไฟฟ้าที่สมมติขึ้นมาของไอออนหรืออะตอมของธาตุ โดยคำนวณ
จากการรับหรือการจ่ายอิเล็กตรอน หรือการใช้พันธะร่วมกัน ซึ่งการเขียนเลขออกซิเดชันจะเขียน
เครื่องหมาย + หรือ – ไว้หน้าตัวเลขเสมอ
จุดประสงค์การเรียนรู้
ด้านความรู้ (Knowledge)
1. อธิบายการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างโลหะกับโลหะไอออนในปฏิกิริยาได้
2.อธิบายความหมายของปฏิกิริยาออกซิเดชัน ปฏิกิริยารีดักชัน และปฏิกิริยารีดอกซ์ได้
3. อธิบายความหมายของตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดส์ได้
4. เปรียบเทียบความสามารถในการเป็นตัวออกซิไดส์และตัวรีดิวซ์ได้
ด้านทักษะ (Process)
1.เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาออกซิเดชัน ปฏิกิริยารีดักชัน และปฏิกิริยารีดอกซ์ได้
2. ทำการทดลองเพื่อศึกษาปฏิกิริยาระหว่างโลหะและไอออนในสารละลายได้
3. ใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างถูกต้อง
4. ปฏิบัติตามขั้นตอนการทดลองได้อย่างถูกต้อง
ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Affective)
1. ตั้งใจเรียนรู้และแสวงหาความรู้ รับผิดชอบต่อหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
9
กิจกรรม Prior Knowledge ชั่วโมงที่ 1
คำชี้แจง นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้
“มธีไาเดล้ตหุขแลอต่าอลยกะคชซ่ิานเิดหดชรสัืนอาไมม่า”รถ
10ชั่วโมงที่ 1
กิจกรรมการทดลอง
คำชี้แจง นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 5 คน เพื่อทำการทดลอง เรื่อง ปฏิกิริยาระหว่างโลหะและไอออนใน
สารละลาย
จุดประสงค์
1. ทำการทดลองเพื่อศึกษาปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับโลหะไอออนในสารละลาย
2.อธิบายการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างโลหะกับโลหะไอออนในปฏิกิริยา พร้อมเขียน
สมการแสดงการถ่ายโอนอิเล็กตรอนได้
วัสดุอุปกรณ์
1. บีกเกอร์
2. แท่งแก้วคนสาร
3. สังกะสี
4. ทองแดง
5.สารละลาย CuSo₄ เข้มข้น 1.0 mol/dm³
6.สารละลาย ZnSO₄ 1.0 mol/dm³
ขั้นทำการทดลอง
1.นำบีกเอกร์มา 2 ใบ แล้วใส่สารละลาย CuSo₄ เข้มข้น 1.0 mol/dm³ ลงไป ใบละ 25 cm³
จากนั้นสังเกตสีของสารละลาย
2.นำโลหะสังกะสีขนาด 0.5 cm x 7 cm จุ่มลงในบีกเกอร์ใบที่ 1 และนำโลหะทองแดงขนาด
เดียวกันจุ่มลงในบีกเกอร์ใบที่ 2
3.นำบีกเกอร์ทั้ง 2 ใบ มาตั้งทิ้งไว้สักครู่ แล้วสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสารละลายและแผ่น
โลหะ ถ้าสารมาเกาะบนแผ่นโลหะ ให้ใช้แท่งแก้วคนสารเขี่ยออก แล้วสังเกตผิวของโลหะอีกครั้ง
4.ทำการทดลองเช่นเดียวกับข้อที่ 1 - 3 แต่ใช้สารละลาย ZnSO₄ 1.0 mol/dm³ แทน
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
11
กิจกรรมบันทึกผลทดลอง ชั่วโมงที่ 1
คำชี้แจง บันทึกผลการทดลอง เรื่อง ปฏิกิริยาระหว่างโลหะและไอออนในสารละลาย
บันทึกผลการทดลอง
การเปลี่ยนแปลง
โลหะ สารละลาย CuSo₄ สารละลาย ZnSO₄
Zn
Cu
อภิปรายผลการทดลอง
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
12
ใบความรู้เรื่อง ปฏิกิริยารีดอกซ์ ชั่วโมงที่ 2
คำชี้แจง นักเรียนศึกษาเรื่อง ปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ปฏิกิริยารีดอกซ์ เป็นกระบวนการเผาไหม้ การเกิดสนิม และการหายใจ เดิมหมายถึง ปฏิกิริยาที่มีการเกี่ยวข้อง
กับออกซิเจน และไฮโดรเจน ปัจจุบันหมายถึง ปฏิกิริยาที่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอน เกิดเป็นพลังงานทางเคมี
แล้วปล่อยออกมาในรูปพลังงานไฟฟ้า ซึ่งพบในเซลล์ถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่รถยนต์
Redox มาจากคำวา Reduction + Oxidation
ปฏิกิริยา Reduction (รีดักชัน) หมายถึง ปฏิกิริยาที่มีการรับอิเล็กตรอน
ปฏิกิริยา Oxidation (ออกซิเดชัน) หมายถึง ปฏิกิริยาที่มีการให้อิเล็กตรอน
ดังนั้น ปฏิกิริยารีดอกซ์ (รีดักชัน + ออกซิเดชัน) จึงหมายถึง ปฏิกิริยาที่มีการให้และ รับอิเล็กตรอน หรือ
ปฏิกิริยาที่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากสารหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่ง
ปฏิกิริยาเคมีแบ่งโดยการใช้การถ่ายโอนอิเล็กตรอนเป็นเกณฑ์ มี 2 ชนิด คือ
1. ปฏิกิริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ปฏิกิริยารีดอกซ์ หรือ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน คือ ปฏิกิริยาที่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอน หรือ เป็น
ปฏิกิริยาที่มีการให้ และรับอิเล็กตรอน เช่น
เขียนแยกสมการได้ดังนี้
Zn (s) -------> Zn2+ (aq) + 2e-
Cu2+(aq) + 2e- ----------> Cu (s )
จะเห็นว่า ปฏิกิริยาที่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจะมีเลขออกซิเดชันเปลี่ยนแปลง คือส่วนของสารที่ให้อิเล็กตรอน (e- )
จะมีเลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น และส่วนของสารที่รับอิเล็กตรอนจะมีเลขออกซิเดชันลดลง
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
13
ตัวอย่างปฏิกิริยารีดอกซ์
1. ปฏิกิริยาการรวมตัว เช่o
ธาตุ 1 + ธาตุ 2 ----------> สารประกอบ ชั่วโมงที่ 2
เช่น 2Mg (s)+ O2 (g) -----------> 2MgO (s)
2H₂ (g) +O2 (g) -----------> 2H₂O (l)
สารประกอบ 1+ ธาตุ -----------> สารประกอบ 2
เช่น 2FeCl₂ (s) +Cl₂ (g) ----------> 2FeCl₃ (s)
2CO (g) +O₂ (g) -----------> 2CO₂ (g)
ZnS (s) +2O₂(g) -----------> ZnSO₄ (s)
2. ปฏิกิริยานอนรีดอกซ์ (Non-redox reaction)
ปฏิกิริยานอนรีดอกซ์ คือ ปฏิกิริยาที่ไม่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนหรือเป็นปฏิกิริยาที่ไม่มีการให้และรับอิเล็กตรอน
ในปฏิกิริยานั้น เช่น
+1 -2 +1 +1 -1 +1 -2
NaOH (aq) + HCl ------------> NaCl (aq) + H₂O (l )
จากสมการของปฏิกิริยาข้างต้น ไม่มีธาตุใดเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันเลย แสดงว่า ไม่มีธาตุให้หรือรับ
อิเล็กตรอนเลย ปฏิกิริยานอนรีดอกซ์มีดังนี้
1. ปฏิกิริยาการรวมตัวแล้วเกิดกรดหรือเบสหรือสารอื่น ๆ
ออกไซด์ของอโลหะ + H₂O ----------> กรด
SO₄ (g) + H₂O (l) ----------> H₂SO₃ (aq)
CO₂ (g) + H₂O (l) ----------> H₂CO₃ (aq)
ออกไซด์ของโลหะ + H₂O ----------> เบส
Na₂O (s) + H₂O (l) ----------> 2NaOH (aq)
CaO (s) + H₂O (l) ----------> Ca(OH)₂ (aq)
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
14
2. ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส ชั่วโมงที่ 2
กรด + เบส ----------> เกลือ + H₂O
HCl (aq) + NH₃ (g) ----------> NH₄ (s)
SO₂ (aq) + 2NaOH (aq) ----------> Na₂SO₃ (aq) + H₂O (l)
HNO₃ (aq) + KOH (aq) ----------> KNO₃ (aq) + H₂O (l)
ตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ของสารในปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยารีดอกซ์ หรือปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน เป็นปฏิกิริยาที่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอน หรือเป็น
ปฏิกิริยาที่มีเลขออกซิเดชันของธาตุเปลี่ยนแปลง ซึ่งเขียนแยกเป็นสองส่วนได้ และแต่ละส่วนของปฏิกิริยามีชื่อ
เรียกแตกต่างกัน ซึ่งประกอบด้วย 2 ปฏิกิริยาดังนี้
ปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation Reaction) คือ ปฏิกิริยาที่มีการให้อิเล็กตรอนเกิดขึ้น โดย
เรียกสารที่ให้อิเล็กตรอนว่า ตัวรีดิวซ์ (Reducer หรือ Reducing agent)
ปฏิกิริยารีดักชัน (Reduction reaction) คือ ปฏิกิริยาที่มีการรับอิเล็กตรอนเกิดขึ้น โดยเรียก
สารที่รับอิเล็กตรอนว่า ตัวออกซิไดส์ (Oxidizing agent)
การพิจารณาปฏิกิริยาระหว่างโลหะ Zn กับ Cu²⁺ ซึ่งเขียนแทนด้วยสมการ
ปฏิกิริยาที่มีการให้และรับอิเล็กตรอน เรียกว่า ปฏิกิริยารีดอกซ์
เขียนแยกเป็นปฏิกิริยาย่อย ดังนี้
ปฏิกิริยาออกซิเดชัน Zn (s) -------------> Zn2+ (aq) + 2e- ……….. (1)
ปฏิกิริยารีดักชัน Cu2+ (aq) + 2e- ---------------> Cu (s) .………. (2)
ปฏิกิริยาที่ 1 เป็นปฏิกิริยาออกซิเดชัน เพราะมีการให้อิเล็กตรอน โดยมี Zn ให้อิเล็กตรอนเรียกว่า ตัวรีดิวซ์
ปฏิกิริยาที่ 2 เป็นปฏิกิริยารีดักชัน เพราะการรับอิเล็กตรอน โดยมี Cu2+ รับอิเล็กตรอน เรียกว่า ตัวออกซิไดซ์
สรุป ปฏิกิริยาระหว่าง Zn กับ Cu2+ ด้วยสมการดังนี้
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
15
การพิจารณาปฏิกิริยาต่าง ๆ ด้วยแผนภาพสมการเคมีดังตัวอย่างต่อไปนี้
1.
ชั่วโมงที่ 2
MnO4- เป็นตัวออกซิไดส์ จะได้ว่า MnO4- ออกซิไดซ์ SO32- แต่ถูกรีดิวซ์โดย SO32-
SO32- เป็นตัวรีดิวซ์ จะได้ว่า SO32- รีดิวซ์ MnO4- แต่ถูกออกซิไดส์โดย MnO4-
2.
Cl2 เป็นตัวออกซิไดส์ และตัวรีดิวซ์ จะได้ว่า Cl2 ออกซิไดส์ และรีดิวซ์ Cl2 ด้วยกันเอง เรียกปฏิกิริยาแบบนี้ว่า
Autoredox reaction หรือ Selfredox reaction หรือ Disproportion reaction
3.
KClO3 เป็นทั้งตัวออกซิไดส์ และตัวรีดิวซ์ เพราะ Cl มีเลขออกซิเดชันลดลง(รับอิเล็กตรอน) และ O มีเลข
ออกซิเดชันเพิ่มขึ้น(ให้อิเล็กตรอน) ปฏิกิริยานี้สารชนิดเดียวกันถูกทั้งออกซิไดส์และถูกรีดิวซ์ เรียก Autoredox
reaction
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
16 ชั่วโมงที่ 2
ปฏิกิริยารีดอกซ์อธิบายโดยใช้เลขออกซิเดชัน
ปฏิกิริยารีดอกซ์ คือ ปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชัน โดยมีส่วนหนึ่งเลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น
(ให้อิเล็กตรอน) และอีกส่วนหนึ่งเลขออกซิเดชันลดลง (รับอิเล็กตรอน)
ปฏิกิริยารีดอกซ์แบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือ
1.ปฏิกิริยาออกซิเดชัน คือ ปฏิกิริยาที่มีเลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น และเรียกสารที่มีเลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น
ว่า เป็นตัวรีดิวส์
2.ปฏิกิริยารีดักชัน คือ ปฏิกิริยาที่มีเลขออกซิเดชันลดลง และเรียกสารที่มีเลขออกซิเดชันลดลงว่าเป็น
ตัวออกซิไดส์
การพิจารณาปฏิกิริยารีดอกซ์ โดยใช้เลขออกซิเดชันจากปฏิกิริยาดังนี้
จากตัวอย่างปฏิกิริยารีดอกซ์ พบว่า ตัวออกซิไดส์ รับอิเล็กตรอนแล้วเลขออกซิเดชันลดลง และ
ตัวรีดิวซ์ ให้อิเล็กตรอนแล้ว เลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น กำหนดเลขออกซิเดชันสูงสุด-ต่ำสุดเป็น +8 และ -4
ตามลำดับ แผนภาพง่าย ๆ ต่อไปนี้แสดงการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันในปฏิกิริยาออกซิเดชันและรีดักชัน
ปฏิกิริยาออกซิเดชัน
จำนวนอิเล็กตรอน ลดลง (ให้อิเล็กตรอน)
จำนวนอิเล็กตรอน เพิ่มขึ้น (รับอิเล็กตรอน) เลขออกซิเดชัน ลดลง
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
17
กิจกรรมคำถามกระตุ้นคิด ชั่วโมงที่ 2
ตอนที่ 1
คำชี้แจง จงระบุว่าปฏิกิริยาที่กำหนดให้ต่อไปนี้จัดเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์หรือไม่
→1.จงระบุว่าปฏิกิริยาที่กำหนดให้ต่อไปนี้จัดเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์หรือไม่ เพราะเหตุใด
• CO2 + H2O H2CO3
2.จงระบุว่าปฏิกิริยาที่กำหนดให้ต่อไปนี้จัดเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์หรือไม่ เพราะเหตุใด
• 2CeO₂ + 8HCl 2CeCl3 + Cl₂ + 4H₂O
3.จงระบุว่าปฏิกิริยาที่กำหนดให้ต่อไปนี้จัดเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์หรือไม่ เพราะเหตุใด
• CH4 + 2O₂ CO₂ + 2H₂O
4.จงระบุว่าปฏิกิริยาที่กำหนดให้ต่อไปนี้จัดเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์หรือไม่ เพราะเหตุใด
• SO₂ +2NaOH Na₂SO3 +H₂O
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
ตอนที่ 2 18
คำชี้แจง จงเขียนสมการแสดงครึ่งปฏิกิริยาที่เป็นปฏิกิริยาออกซิเดชันและครึ่งปฏิกิริยาที่เป็นปฏิกิริยารีดักชัน
ของปฏิกิริยารีดอกซ์ที่กำหนดให้ พร้อมทั้งระบุตัวออกซิไดส์และตัวรีดิวซ์
→Mg (s) + 2H+ (aq) Mg²+ (aq) + H² (g) ชั่วโมงที่ 2
ปฏิกิริยารีดักชัน
ตัวออกซิไดส์
ตัวรีดิวซ์
→Zn (s) + 2Ag+ (aq) Zn²+ (aq) + 2Ag (s)
ปฏิกิริยารีดักชัน
ตัวออกซิไดส์
ตัวรีดิวซ์
→Ca (s) + Cl₂ (aq) Ca²+ (aq) + 2Cl⁻ (aq)
ปฏิกิริยารีดักชัน
ตัวออกซิไดส์
ตัวรีดิวซ์
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
19
กิจกรรมเสริมทักษะ ชั่วโมงที่ 2
คำชี้แจง : ตอบคำถามเกี่ยวกับปฏิกิริยารีดอกซ์
ตอนที่ 1 พิจารณาปฏิกิริยารีดอกซ์ที่กำหนดให้ แล้วตอบคำถาม
→ปฏิกิริยาที่ 1 : 2FeS + 3O₂ 2FeO + 2SO₂
→ปฏิกิริยาที่ 2 : 5ClO³- + 3I₂ + 3H₂O 6IO³- + 6H⁺ + 5Cl⁻
→ปฏิกิริยาที่ 3 : 2HCl + Na₂S₂O₃ 2NaCl + SO₂ + H₂O + S
→ปฏิกิริยาที่ 4 : SO₂ + Ag₂CO₃ + H₂O 2Ag + CO₂ + H₂SO₄
→ปฏิกิริยาที่ 5 : 2MnO⁴⁻ + 6H+ + 5SO₃²⁻ 2Mn²⁺ + 3H₂O + 5SO₄²⁻
1) ปฏิกิริยาที่ 1
ตัวรีดิวซ์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
ตัวออกซิไดส์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
2) ปฏิกิริยาที่ 2
ตัวรีดิวซ์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
ตัวออกซิไดส์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
3) ปฏิกิริยาที่ 3
ตัวรีดิวซ์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
ตัวออกซิไดส์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
4) ปฏิกิริยาที่ 4
ตัวรีดิวซ์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
ตัวออกซิไดส์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
5) ปฏิกิริยาที่ 5
ตัวรีดิวซ์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
ตัวออกซิไดส์ คือ ________________ มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชันไปเท่ากับ _________
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
20 ชั่วโมงที่ 2
ตอนที่ 1 จงระบุว่าปฏิกิริยาที่กำหนดให้เป็นปฏิกิริยารีดอกซ์หรือไม่ ถ้าเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์ ให้ระบุว่าสารใดเป็น
ตัวรีดิวซ์ และสารใดเป็นตัวออกซิไดส์
ปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกริยา เป็น ไม่เป็น ตัวรีดิวซ์ ตัวออกซิไดส์
→Sn2+ + 2Fe3+ Sn4+ + 2Fe2+
→2CrO42- + 2H3O+ Cr₂O72- + 3H₂O
→CS₂ + 3Cl₂ CCl⁴ + S₂Cl₂
→CH4 + 2O₂ CO₂ + 2H₂O
→PCl₃ + 3H₂O 3HCl + H₃PO₃
→NaH + H₂O NaOH + H₂
→Zn + 2HCl ZnCl₂ + H₂
→Cr₂O₇²- + 2OH- 2CrO₄²- + H₂O
→2CuCl CuCl₂ + Cu
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
21
แบบทดสอบหลังเรียน
คำชี้แจง
1. แบบทดสอบมีจำนวน 10 ข้อ เป็นแบบทดสอบชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลือก
2. ให้นักเรียนตอบคำถามโดยทำเครื่องหมาย (X) ตัวเลือกที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว ลงในกระดาษคำตอบ
และใช้ในเวลาทำแบบทดสอบทั้งหมด 10 นาที (ข้อละ 1 คะแนน)
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
22
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
23
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี
24
กระดาษคำตอบ
คำชี้แจง ให้นักเรียนตอบคำถามโดยทำเครื่องหมาย (X) ตัวเลือกที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียวลงในกระดาษคำตอบ
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ไฟฟ้าเคมี ชุดที่ 2 ปฏิกิริยารีดอกซ์ จัดทำโดย นายมณตรี สิงห์วี