ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 โดยใช้รูปแบบการสอนแบบกิจกรรมเป็นฐาน (ABL) ร่วมกับวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 ครูผู้สอน คุณครูศศิ ประทีป ณ ถลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรีนครินทร์ ภูเก็ต ในพระราชูปถัมภ์สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาพังงา ภูเก็ต ระนอง กระทรวงศึกษาธิการ หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โมลและสูตรเคมี ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล (Mole) สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
คำนำ ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ โดยใช้รูปแบบการสอนแบบกิจกรรมเป็นฐาน (ABL) ร่วมกับวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โมลและสูตรเคมี จัดทำขึ้นเพื่อพัฒนาทักษะการคิดคำนวณและทักษะการคิดแก้ปัญหา ของผู้เรียน รวมถึงพัฒนากระบวนการจัดการเรียนรู้ นำไปสู่การยกระดับผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนของผู้เรียนกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เป็นนวัตกรรม ทางการศึกษาที่จัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้ผู้เรียนได้ศึกษาสืบเสาะค้นคว้าตามความสามารถ ความถนัด และความสนใจ มีอิสระในการคิด ทุกคนมีโอกาสใช้ความคิดได้อย่างเต็มที่ โดยคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณช่วยให้ผู้เรียนได้เรียนรู้ ฝึกทักษะการคิดคำนวณและทักษะการคิดแก้ปัญหาในรายวิชาเคมีตามความสามารถของ ตนเองอย่างเท่าเทียมกัน ช่วยให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้ด้วยตนเอง มีกิจกรรมให้กับผู้เรียน เป็นรายบุคคลหรือรายกลุ่ม ซึ่งผู้เรียนจะดำเนินการเรียนรู้จากคำแนะนำที่ปรากฏอยู่ใน ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณเป็นไปตามลำดับขั้นด้วยตนเองสอดคล้องกับธรรมชาติของผู้เรียน ในระดับชั้นมัธยมศึกษา ตอบสนองพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พุทธศักราช 2542 และสอดคล้องกับหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ที่มุ่งเน้นให้ ผู้เรียนได้รับการพัฒนาทั้งด้านความรู้ กระบวนการคิด กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ปัญหา ความสามารถในการสื่อสาร การตัดสินใจ การนำความรู้ไปใช้ในชีวิตประจำวัน ตลอดจน มีจิตวิทยาศาสตร์ คุณธรรม และค่านิยมที่ถูกต้องเหมาะสม ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณโดยใช้รูปแบบการสอนแบบกิจกรรมเป็นฐาน (ABL) ร่วมกับวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 หน่วยการเรียนรู้เรื่อง โมลและสูตรเคมีประกอบด้วย ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ทั้งหมด 4 ชุด ชุดนี้เป็น ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใช้เวลา 6 ชั่วโมง ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่า ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณเล่มนี้ จะเป็นประโยชน์ต่อ ครูผู้สอน ผู้เรียน และผู้ที่สนใจ ทำให้ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในวิชาเคมีสูงขึ้น บรรลุตาม ผลการเรียนรู้ที่ตั้งไว้ เป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียนรู้รายวิชาเคมีให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างถูกต้องและเหมาะสมต่อไป ศศิ ประทีป ณ ถลาง ผู้จัดทำ ก
สารบัญ เรื่อง หน้า คำนำ ก สารบัญ ข คำแนะนำการใช้ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณสำหรับนักเรียน 1 มาตรฐานการเรียนรู้ สาระการเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ และจุดประสงค์การเรียนรู้ 2 กิจกรรมรูปแบบการสอนแบบกิจกรรมเป็นฐาน (ABL)ร่วมกับวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) ขั้นที่ 1 ขั้นนำและตรวจสอบความรู้เดิม แบบทดสอบก่อนเรียน (โดยครูผู้สอน) ขั้นที่ 2 ขั้นประสบการณ์และสร้างความสนใจ กิจกรรมการเรียนรู้ในชั้นเรียน ขั้นที่ 3 ขั้นกิจกรรมและสำรวจและค้นหา กิจกรรมการเรียนรู้ในชั้นเรียน ขั้นที่ 4 ขั้นสร้างความรู้และอธิบาย ใบความรู้ ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล 4 แบบฝึกทักษะการคำนวณ ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล 15 ขั้นที่ 5 ขั้นแลกเปลี่ยนเรียนรู้และขยายความรู้ ผังมโนทัศน์สรุปองค์ความรู้ เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล 20 ขั้นที่ 6 ขั้นประเมินผล แบบทดสอบหลังเรียน (โดยครูผู้สอน) ขั้นที่ 7 ขั้นการนำไปใช้ โมลและปริมาณต่อโมลกับการนำไปใช้ประโยชน์ 21 บรรณานุกรม 22 ข
1 คำแนะนำการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ สำหรับนักเรียน การเรียนรู้ด้วยชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ โดยใช้รูปแบบการสอนแบบกิจกรรม เป็นฐาน (ABL) ร่วมกับวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง โมลและสูตรเคมี ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ให้นักเรียน ปฏิบัติตามขั้นตอนด้วยความซื่อสัตย์และตั้งใจ ดังนี้ 1. ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใช้เวลา 6 ชั่วโมง 2. แบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 4 คน โดยคละนักเรียนเก่ง ปานกลาง และอ่อน ในอัตราส่วน 1 : 2 : 1 แบ่งหน้าที่ของสมาชิกในกลุ่มตามบทบาทที่กำหนด (แต่ละกิจกรรมไม่ซ้ำคนเดิม) 3. อ่านคำชี้แจง คำแนะนำ และขั้นตอนการเรียนโดยใช้ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ให้เข้าใจก่อนลงมือศึกษาชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ 4. ศึกษามาตรฐานการเรียนรู้ สาระการเรียนรู้ ตัวชี้วัด และผลการเรียนรู้ 5. ทำแบบทดสอบก่อนเรียน ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและ ปริมาณต่อโมล จำนวน 10 ข้อ ใช้เวลา 20 นาที 6. ปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอนในชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ขณะปฏิบัติกิจกรรม นักเรียนร่วมแสดงความคิดเห็น ซักถามแลกเปลี่ยนเรียนรู้อย่างอิสระ มีเหตุผล ยอมรับฟัง ความคิดเห็นของผู้อื่น เรียนรู้อย่างมีความสุข และสามารถขอคำแนะนำจากครูผู้สอน เมื่อมี ปัญหาในการปฏิบัติกิจกรรม 7. เมื่อปฏิบัติกิจกรรมต่างๆตามชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณเสร็จเรียบร้อยแล้ว ให้ตรวจสอบคำตอบได้จากเฉลยชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ถ้าคำตอบไม่ถูกให้กลับไปอ่าน ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเนื้อหาอีกครั้ง แล้วตอบคำถามใหม่ 8. เมื่อศึกษาและปฏิบัติกิจกรรมครบทุกกิจกรรมแล้วให้ทำแบบทดสอบหลังเรียน ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล จำนวน 10 ข้อ ใช้เวลา 20 นาที 9. ตรวจคำตอบจากเฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน – หลังเรียน พร้อมบันทึกผลคะแนน ที่ได้ เพื่อตรวจสอบความก้าวหน้าทางการเรียน ซึ่งนักเรียนต้องทำแบบทดสอบหลังเรียนได้ ร้อยละ 70 ขึ้นไป จึงจะผ่านเกณฑ์ ถ้านักเรียนไม่ผ่านเกณฑ์ตามที่กำหนดให้ทบทวนเนื้อหา แล้วให้ทำแบบทดสอบหลังเรียนอีกครั้ง หากผ่านเกณฑ์ให้ศึกษาชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ชุดที่ 4 ต่อไป
2 มาตรฐานการเรียนรู้ สาระการเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ และจุดประสงค์การเรียนรู้ มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 5.3 เข้าใจหลักการทำปฏิบัติการเคมีการวัดปริมาณสาร หน่วยวัด และการเปลี่ยนหน่วยการคำนวณปริมาณของสาร ความเข้มข้นของสารละลาย รวมทั้งการบูรณาการความรู้และทักษะ ในการอธิบายปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวันและการแก้ปัญหาทางเคมี สาระการเรียนรู้ ➢ โมล ➢ ปริมาณต่อโมล (มวล อนุภาค และปริมาตรของแก๊สที่ STP) ผลการเรียนรู้ อธิบาย และคำนวณปริมาณใดปริมาณหนึ่งจากความสัมพันธ์ของโมล จำนวนอนุภาค มวล และปริมาตรของแก๊สที่ STP
3 จุดประสงค์การเรียนรู้ ด้านความรู้ (Knowledge) 1. อธิบายความหมายของโมลและปริมาณต่อโมลของสารได้ 2. บอกความสัมพันธ์ของระหว่างจำนวนโมลและปริมาณต่อโมลของสารได้ 3. ยกตัวอย่างและบอกประโยชน์ของโมลและปริมาณต่อโมลของสารได้ ด้านทักษะ/ กระบวนการ (Process) 1. คำนวณหาจำนวนโมลและปริมาณต่อโมลของสารได้ 2. สรุปองค์ความรู้ เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมลของสาร เป็นชิ้นงานด้วยตนเองได้ ด้านคุณธรรมจริยธรรมและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Attitude) 1. มีวินัย 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. มุ่งมั่นในการทำงาน 4. อยู่อย่างพอเพียง 5. มีจิตสาธารณะ
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ โมล (mole) 3.1 โมล (mole) เป็นหน่วยบอกจำนวนอนุภาคของสารในระบบ SI นิยมเขียนย่อเป็น mol ซึ่งอนุภาคของสารอาจหมายถึง อะตอม โมเลกุล ไอออน หรืออื่นๆ - สาร 1 โมล หมายถึง ปริมาณสารที่มีจำนวนอนุภาคเท่ากับจำนวนอะตอมของ C-12 ที่มีมวล 12 กรัม (ซึ่งธาตุ C-12 ที่มีมวล 12 กรัม มีจำนวนอะตอมเท่ากับ 6.02 x 1023 อะตอม และเรียกจำนวนนี้ว่า เลขอาโวกาโดร Avogadro’s number) สารใดๆ 1 โมล มีจำนวน = 6.02 x 1023 อนุภาค จำนวนอนุภาคต่อโมลของสาร = 6.02 x 1023 = เลขอาโวกาโดร ตัวอย่าง จงเติมตัวเลขและคำลงในช่องว่างในตารางต่อไปนี้ สาร จำนวนโมล ชนิดโมล จำนวนอนุภาค โมเลกุล อะตอม ไอออน O 1 โมลอะตอม 6.02 x 1023 O2 1 โมลโมเลกุล 6.02 x 1023 2 x 6.02 x 1023 Na 1 โมลอะตอม 6.02 x 1023 K + 1 โมลไอออน 6.02 x 1023 H2O 1 โมลโมเลกุล 6.02 x 1023 3 x 6.02 x 1023 H2 5 โมลโมเลกุล 5 x 6.02 x 1023 5 x 2 x 6.02 x 1023 OH- 0.5 โมลไอออน 0.5 x 6.02 x 1023 Ne 0.1 โมลอะตอม 0.1 x 6.02 x 1023 HCl 10 โมลโมเลกุล 10 x 6.02 x 1023 10 x 2 x 6.02 x 1023 C6H12O6 0.25 โมลโมเลกุล 0.25 x 6.02 x 1023 0.25 x 24 x 6.02 x 1023 4
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) 3.2 มวลต่อโมล (molar mass) มวลเป็นกรัมหรือกิโลกรัมของหน่วยอนุภาค 1 โมลของสาร เช่น C มีมวลอะตอม = 12 1 โมลอะตอมของ C มีมวล = 12 กรัม H2 มีมวลโมเลกุล = 2 1 โมลโมเลกุลของ H2 มีมวล = 2 กรัม H2O มีมวลโมเลกุล = 18 1 โมลโมเลกุลของ H2O มีมวล = 18 กรัม NaCl มีมวลโมเลกุล = 58.5 1 โมลโมเลกุลของ NaClมีมวล = 58.5 กรัม Na+ มีมวลไอออน = 23 1 โมลไอออนของ Na+ มีมวล = 23 กรัม Clมีมวลไอออน = 35.5 1 โมลโมเลกุลของ Clมีมวล = 35.5 กรัม ตัวอย่าง จงเติมมวลอะตอม มวลโมเลกุล มวล และจำนวนอนุภาคลงในตารางต่อไปนี้ สาร จำนวนโมล มวลอะตอม/มวลโมเลกุล/ มวลไอออน มวล (g) จำนวนอนุภาค N2 1 มวลโมเลกุล 28x1 = 28 1 x 6.02 x 1023 โมเลกุล Cu 1 มวลอะตอม 63.5x1 = 63.5 6.02 x 1023 อะตอม NH3 1 มวลโมเลกุล 17x1 = 17 1 x 6.02 x 1023 โมเลกุล NaOH 1 มวลโมเลกุล 40x1 = 40 1 x 6.02 x 1023 โมเลกุล H2SO4 2 มวลโมเลกุล 98x2 = 196 2 x 6.02 x 1023 โมเลกุล Mg 3 มวลอะตอม 24x3 = 72 3 x 6.02 x 1023 อะตอม CO2 5 มวลโมเลกุล 44x5 = 220 5 x 6.02 x 1023 โมเลกุล NH4 + 0.1 มวลไอออน 18x0.1 = 1.8 0.1 x 6.02 x 1023 ไอออน Al3+ 4 มวลไอออน 27x4 = 108 4 x 6.02 x 1023 ไอออน HCO3 - 1.5 มวลไอออน 61x1.5 = 91.5 1.5 x 6.02 x 1023 ไอออน 5
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) 3.3 การคำนวณหาจำนวนโมล มวล และอนุภาคของสาร มีหลายวิธี ได้แก่ 1. การเทียบบัญญัติไตรยางศ์ 2. การใช้สูตร 3. การเทียบสัดส่วน ซึ่งการคำนวณทั้ง 3 วิธี มีพื้นฐานการเปรียบเทียบปริมาณของสาร 1 โมล เช่นเดียวกัน ตัวอย่าง แก๊สออกซิเจน (O2 ) 0.15 โมล มีกี่โมเลกุล วิธีทำ แก๊สออกซิเจน 1 โมล มีจำนวนโมเลกุล = 6.02 x 1023 โมเลกุล แก๊สออกซิเจน 0.15 โมล มีจำนวนโมเลกุล = 0.15 x 6.02 x 1023 โมเลกุล = 9.03 x 1022 โมเลกุล ดังนั้น แก๊สออกซิเจน 0.15 โมล มีจำนวนโมเลกุล เท่ากับ 9.03 x 1022 โมเลกุล ตัวอย่าง จงหาจำนวนโมลของ Ca ที่มีจำนวนอะตอม 4.5 x 1024 อะตอม วิธีทำ Ca จำนวน 6.02 x 1023 อะตอม คิดเป็นจำนวนโมล = 1 โมล Ca จำนวน 4.5 x 1024 อะตอม คิดเป็นจำนวนโมล = . . โมล = 7.48 โมล ดังนั้น Ca ที่มีจำนวนอะตอม 4.5 x 1024 อะตอม คิดเป็นจำนวนโมล เท่ากับ 7.48 โมล ตัวอย่าง จงหามวลของ NaOH 2.5 โมล วิธีทำ NaOH 1 โมล มีมวล = 40 กรัม NaOH 2.5 โมล มีมวล = . กรัม = 100 กรัม ดังนั้น NaOH 2.5 โมล มีมวล เท่ากับ 100 กรัม 6
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) 3.4 ความสัมพันธ์ระหว่างโมลอะตอมและโมลโมเลกุล การหาจำนวนโมลอะตอมในธาตุและสารประกอบให้พิจารณาจากสูตรโมเลกุลของสารนั้น สูตรโมเลกุลเป็นสัญลักษณ์ที่แสดงให้ทราบว่า 1 โมเลกุลของสารใดๆ มีจำนวนอะตอมของธาตุแต่ละชนิด กี่อะตอม 1 โมลโมเลกุลของสารนั้นจะมีจำนวนโมลอะตอมทั้งหมดและจำนวนโมลอะตอมของธาตุแต่ละชนิด เท่ากับจำนวนอะตอมที่เป็นองค์ประกอบในโมเลกุล แต่มีความหมายต่างกัน เช่น กลูโคส 1 โมเลกุล (C6H12O6 ) กลูโคส (C6H12O6 ) 1 โมลโมเลกุล โมลอะตอม จำนวนอะตอมของธาตุ (อะตอม) มวลของธาตุ (กรัม) C = 6 อะตอม 6 6 x 6.02 x 1023 12 x 6 = 72 H = 12 อะตอม 12 12 x 6.02 x 1023 1 x 12 = 12 O = 6 อะตอม 6 6 x 6.02 x 1023 16 x 6 = 96 รวม = 24 อะตอม 24 24 x 6.02 x 1023 72+12+96 = 180 ตัวอย่าง กรดซัลฟิวริก (H2SO4 ) 0.5 โมล จงคำนวณหาสิ่งต่อไปนี้ ก. จำนวนโมลอะตอมของธาตุ วิธีทำ กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ = 7 โมลอะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ = . x โมลอะตอม = 3.5 โมลอะตอม ดังนั้น กรดซัลฟิวริก 0.5 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ เท่ากับ 3.5 โมลอะตอม ข. จำนวนโมลอะตอมของธาตุแต่ละชนิด วิธีทำ กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ H = 2 โมลอะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ H = . โมลอะตอม = 1.0 โมลอะตอม 7
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ S = 1 โมลอะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ S = . โมลอะตอม = 0.5 โมลอะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ O = 4 โมลอะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ O = . โมลอะตอม = 2.0 โมลอะตอม ดังนั้น กรดซัลฟิวริก 0.5 โมล มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ H เท่ากับ 1.0 โมลอะตอม มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ S เท่ากับ 0.5 โมลอะตอม มีจำนวนโมลอะตอมของธาตุ O เท่ากับ 2.0 โมลอะตอม ค. จำนวนโมเลกุลของกรดซัลฟิวริกและจำนวนอะตอมของธาตุ วิธีทำ กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนโมเลกุล = 6.02 x 1023 โมเลกุล กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนโมเลกุล = . x . โมเลกุล = 3.01 x 1023 โมเลกุล กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ = 7 x 6.02 x 1023 อะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ = . x 7 x . อะตอม = 2.107 x 1024 อะตอม ดังนั้น กรดซัลฟิวริก 0.5 โมล มีจำนวนโมเลกุล เท่ากับ 3.01 x 1023 โมเลกุล มีจำนวนอะตอมของธาตุ เท่ากับ 2.107 x 1024 อะตอม 8
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) ง. จำนวนอะตอมของแต่ละธาตุ วิธีทำ กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ H = 2 x 6.02 x 1023 อะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ H = . . อะตอม = 6.02 x 1023 อะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ S = 6.02 x 1023 อะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ S = . . อะตอม = 3.01 x 1023 อะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ O = 4 x 6.02 x 1023 อะตอม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ O = . . อะตอม = 1.204 x 1024 อะตอม ดังนั้น กรดซัลฟิวริก 0.5 โมล มีจำนวนอะตอมของธาตุ H เท่ากับ 6.02 x 1023 อะตอม มีจำนวนอะตอมของธาตุ S เท่ากับ 3.01 x 1023 อะตอม มีจำนวนอะตอมของธาตุ O เท่ากับ 1.204 x 1024 อะตอม จ. มวลของแต่ละธาตุและมวลทั้งหมด วิธีทำ กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีมวลของธาตุ H = 2 กรัม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีมวลของธาตุ H = . กรัม = 1 กรัม 9
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีมวลของธาตุ S = 32 กรัม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีมวลของธาตุ S = . กรัม = 16 กรัม กรดซัลฟิวริกจำนวน 1 โมล มีมวลของธาตุ O = 64 กรัม กรดซัลฟิวริกจำนวน 0.5 โมล มีมวลของธาตุ S = . กรัม = 32 กรัม ดังนั้น กรดซัลฟิวริก 0.5 โมล มีมวลของธาตุ H เท่ากับ 1 กรัม มีมวลของธาตุ S เท่ากับ 16 กรัม มีมวลของธาตุ O เท่ากับ 32 กรัม มีมวลทั้งหมด เท่ากับ 1+16+32 = 49 กรัม 10
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) ตัวอย่าง จงหาจำนวนโมลของแก๊สโอโซน (O3 ) ปริมาตร 10 ลูกบาศก์เดซิเมตร วิธีทำ แก๊สโอโซนปริมาตร 22.4 dm3 คิดเป็นจำนวนโมล = 1 โมล แก๊สโอโซนปริมาตร 10 dm3 คิดเป็นจำนวนโมล = . โมล = 0.45 โมล ดังนั้น แก๊สโอโซนปริมาตร 10 dm3 คิดเป็นจำนวนโมล เท่ากับ 0.45 โมล ตัวอย่าง ไอน้ำ 2.25 โมล มีปริมาตรกี่ลูกบาศก์เดซิเมตร ที่ STP วิธีทำ ไอน้ำจำนวน 1 โมล คิดเป็นปริมาตรที่ STP = 22.4 dm3 ไอน้ำจำนวน 2.25 โมล คิดเป็นปริมาตรที่ STP = . . dm3 = 50.4 dm3 ดังนั้น ไอน้ำ 2.25 โมล คิดเป็นปริมาตรที่ STP เท่ากับ 50.4 dm3 3.5 ปริมาตรต่อโมลของแก๊ส การวัดปริมาณในหน่วยมวลของสารในสถานะแก๊สทำได้ยาก จึงนิยมวัดปริมาณของแก๊ส ในหน่วยปริมาตร เนื่องจากปริมาตรของแก๊สเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิและความดัน ดังนั้น เมื่อต้องการ เปรียบเทียบปริมาตรของแก๊สต่างๆจึงต้องกำหนดภาวะมาตรฐาน นักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดให้ใช้อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส (273 เคลวิน) และความดัน 1 บรรยากาศ (760 มิลลิเมตรปรอท) เป็นภาวะมาตรฐาน เรียกว่า อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (Standard Temperature and Pressure เรียกย่อๆ ว่า STP) นักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองและศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนโมลและปริมาตรของแก๊ส พบว่า ที่แก๊สใดๆ จำนวน 1 โมล มีปริมาตร 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตร(dm3 ) ที่ STP ว่า ปริมาตรต่อโมล ของแก๊ส(molar volume) ซึ่งเป็นปริมาตรของแก๊สหรือไอของสารเท่านั้น ไม่สามารถนำไปใช้กับปริมาตร ของเหลวและของแข็งการคำนวณหาปริมาตรของแก๊สที่ STP ทำได้ดังนี้ จำนวนโมล = ปริมาตรของแก๊สที่ ( ) . (/) 11
จำนวนโมล = มวลของสาร (กรัม) มวลโมเลกุลของสาร (กรัม/โมล) = จำนวนโมเลกุลของสาร (โมเลกุล) . (โมเลกุล/โมล) = ปริมาตรของแก๊สที่ ( ) . (/) ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) 3.6 ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนโมล อนุภาค มวลและปริมาตร สาร 1 โมล มีจำนวนอนุภาคเท่ากัน คือ 6.02 x 1023 อนุภาค มีมวลหน่วยเป็นกรัม เท่ากับมวลอะตอมของธาตุหรือมวลโมเลกุลของสาร และสารที่เป็นแก๊สจะมีปริมาตรเท่ากับ 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตร ที่ STP เขียนแทนด้วยสูตรได้ดังนี้ จำนวนโมล = มวลของธาตุ(กรัม) มวลอะตอมของธาตุ(กรัม/โมล) = จำนวนอะตอมของธาตุ(อะตอม) . (อะตอม/โมล) = ปริมาตรของแก๊สที่ ( ) . (/) 12
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) ตัวอย่าง แก๊สแอมโมเนีย (NH3 ) 51 กรัม จงคำนวณหา ก. จำนวนโมลโมเลกุล วิธีทำ แก๊สแอมโมเนียมวล 17 กรัม มีจำนวนโมลโมเลกุล = 1 โมลโมเลกุล แก๊สแอมโมเนียมวล 51 กรัม มีจำนวนโมลโมเลกุล = โมลโมเลกุล = 3 โมลโมเลกุล ดังนั้น แก๊สแอมโมเนียมวล 51 กรัม มีจำนวนโมลโมเลกุล เท่ากับ 3 โมลโมเลกุล ข. จำนวนโมเลกุล วิธีทำ แก๊สแอมโมเนียมวล 17 กรัม มีจำนวนโมเลกุล = 6.02 x 1023 โมเลกุล แก๊สแอมโมเนียมวล 51 กรัม มีจำนวนโมเลกุล = . โมเลกุล = 1.806 x 1024 โมเลกุล ดังนั้น แก๊สแอมโมเนียมวล 51 กรัม มีจำนวนโมเลกุล เท่ากับ 1.806 x 1024 โมเลกุล ค. ปริมาตรที่ STP วิธีทำ แก๊สแอมโมเนียมวล 17 กรัม มีปริมาตรที่ STP = 22.4 dm3 แก๊สแอมโมเนียมวล 51 กรัม มีปริมาตรที่ STP = . dm3 = 4.32 dm3 ดังนั้น แก๊สแอมโมเนียมวล 51 กรัม มีปริมาตรที่ STP เท่ากับ 4.32 dm3 13
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ใบความรู้ (ต่อ) ตัวอย่าง เอทานอล (C2H5OH) จำนวน 690 กรัม จงคำนวณหา ก. จำนวนโมลอะตอมของไฮโดรเจน วิธีทำ เอทานอลมวล 46 กรัม มีจำนวนโมลอะตอมของ H = 6 โมลอะตอม เอทานอลมวล 690 กรัม มีจำนวนโมลอะตอมของ H = โมลอะตอม = 90 โมลอะตอม ดังนั้น เอทานอลมวล 690 กรัม มีจำนวนโมลอะตอมของ H เท่ากับ 90 โมลอะตอม ข. จำนวนอะตอมของคาร์บอน วิธีทำ เอทานอลมวล 46 กรัม มีจำนวนอะตอมของ C = 2 x 6.02 x 1023 อะตอม เอทานอลมวล 690 กรัม มีจำนวนอะตอมของ C = . อะตอม = 1.806 x 1025 อะตอม ดังนั้น เอทานอลมวล 690 กรัม มีจำนวนอะตอมของ C เท่ากับ 1.806 x 1025 อะตอม ค. มวลของออกซิเจน วิธีทำ เอทานอลมวล 46 กรัม มีมวลของ O = 16 กรัม เอทานอลมวล 690 กรัม มีมวลของ O = กรัม = 240 กรัม ดังนั้น เอทานอลมวล 690 กรัม มีมวลของ O เท่ากับ 240 กรัม 14
ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล แบบฝึกทักษะการคำนวณ คำชี้แจง 1. แบบฝึกทักษะชุดนี้มีทั้งหมด 8 ข้อ รวม 20 คะแนน เวลา 50 นาที 2. จงแสดงวิธีทำ (ข้อ 1 – 4 ข้อละ 2 คะแนน และ ข้อ 5 – 8 ข้อละ 3 คะแนน) กำหนดให้มวลอะตอมของธาตุ H = 1 C = 12 O = 16 S = 32 Cu = 63.5 Zn = 65.3 Pb = 207 1. แก๊สมีเทน (CH4 ) 1.5 โมล จะมีกี่กรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 15
แบบฝึกทักษะการคำนวณ (ต่อ) ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล 2. แก๊สออกซิเจน (O2 ) 128 กรัม มีปริมาตร กี่ลิตรที่ STP ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) 9.03 x 1023 โมเลกุล จะมีปริมาตรกี่ลิตรที่ STP ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 16
แบบฝึกทักษะการคำนวณ (ต่อ) ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล 4. น้ำ (H2O) 1 กิโลกรัม มีจำนวนกี่โมเลกุล ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. ทองเหลืองเป็นโลหะผสมระหว่างสังกะสีกับทองแดง ในอัตราส่วน จำนวนอะตอมเท่ากับ 5 : 6 ตามลำดับ จงหามวลของทองเหลืองที่มี จำนวนอะตอมของโลหะทั้งหมด 12.04 x 1023 อะตอม ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 17
แบบฝึกทักษะการคำนวณ (ต่อ) ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล 6. พบว่าในอากาศมีตะกั่วอยู่ปริมาณ 3.01 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์- เซนติเมตร ถ้านำอากาศมา 1 ลูกบาศก์เดซิเมตร ตรวจสอบปริมาณ ตะกั่ว จะพบตะกั่วอยู่กี่อะตอม (1 ไมโครกรัม = 10-6 กรัม) ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. ในห้องที่มีความกว้าง 4 เมตร ยาว 3 เมตร และมีความสูง 2.5 เมตร มีอากาศอยู่กี่ลิตรและกี่โมล ที่ STP ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 18
แบบฝึกทักษะการคำนวณ (ต่อ) ชุดที่ 3 เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล 8. ธาตุ Z เกิดสารประกอบออกไซด์ มีสูตร ZO3 ถ้า ZO3 0.3 โมล มีมวล 24 กรัม จงหามวลอะตอมของ Z ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 19
เรื่อง โมลและปริมาณต่อโมล ผังมโนทัศน์สรุปองค์ความรู้ คำชี้แจง : ให้นักเรียนเขียนผังมโนทัศน์ หรือ แผนภาพความคิด เรื่อง มวลโมเลกุล ให้ถูกต้องและสมบูรณ์ที่สุด 20
โมลและปริมาณต่อโมล กับการนำไปใช้ประโยชน์ คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามให้ถูกต้องและสมบูรณ์ที่สุด นักเรียนสามารถนำความรู้เกี่ยวกับโมลและปริมาณต่อโมลไปใช้ประโยชน์อย่างไรได้บ้าง …………………………………………………………………………………………………………………. ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… 21
22 ภาคผนวก กระทรวงศึกษาธิการ. (2551). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย. กระทรวงศึกษาธิการ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2559). คู่มือครู รายวิชาเพิ่มเติม เคมี เล่ม 2 (พิมพ์ครั้งที่ 3). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค. กระทรวงศึกษาธิการ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2559). หนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม เคมี เล่ม 2 (พิมพ์ครั้งที่ 9). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค. จงรักษ์ ปัญญารัตนกุลชัย. (2554). ผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนวิทยาศาสตร์และความสามารถ ในการคิดแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่ได้รับการ จัดการเรียนรู้ด้วยแบบวัฏจักรการเรียนรู้7 ขั้น (7E). วารสารสิ่งแวดล้อม, 2(4), 98-105. จรรยา ดาสา. (2553). เทคนิคการจัดการเรียนรู้สำหรับการแก้โจทย์ปัญหาเคมีคำนวณ. นิตยสารสสวท., 38(167), 44-48 ประสาท เนื่องเฉลิม. (2550). การเรียนรู้วิทยาศาสตร์แบบสืบเสาะ 7 ขั้นวารสารวิชาการ, 2(10), 25-30. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2553). หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน เคมีสำหรับนักเรียนที่เน้นวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4–6. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์ สกสค. สมพงษ์ จันทร์โพธิ์ศรี. (2554). High School Chemistry เคมี ม.4–6 (รายวิชาพื้นฐาน). กรุงเทพฯ : ไฮเอ็ดพับลิซซิ่ง สำราญ พฤกษ์สุนทร. (2553). เคมีพื้นฐาน ม.4–6 เตรียมสอบ O-Net และสอบประจำ ภาคเรียน. กรุงเทพฯ : บริษัท ธนธัชการพิมพ์ จำกัด.