ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 โดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) ประกอบชุดสื่อประสม ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 ครูผู้สอน คุณครูศศิ ประทีป ณ ถลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรีนครินทร์ ภูเก็ต ในพระราชูปถัมภ์สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาพังงา ภูเก็ต ระนอง กระทรวงศึกษาธิการ หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง สารละลาย ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
คำนำ ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ 7 ขั้น (7E) ประกอบชุดสื่อประสม รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง สารละลาย จัดทำขึ้นเพื่อพัฒนาการเรียนการสอนและยกระดับผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของผู้เรียน กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เป็นนวัตกรรมทางการศึกษาที่จัดกิจกรรมให้ผู้เรียนได้ศึกษา ค้นคว้าตามความสามารถ ความถนัด และความสนใจ มีอิสระในการคิด ทุกคนมีโอกาสใช้ ความคิดได้อย่างเต็มที่ โดยคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ช่วยให้ผู้เรียนได้เรียนรู้และฝึกทักษะการคำนวณในรายวิชาเคมีตามความสามารถของตนเอง อย่างเท่าเทียมกัน ช่วยให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้ด้วยตนเอง มีกิจกรรมให้กับผู้เรียน เป็นรายบุคคลหรือรายกลุ่ม ซึ่งผู้เรียนจะดำเนินการเรียนรู้จากคำแนะนำที่ปรากฏอยู่ใน ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณเป็นไปตามลำดับขั้นด้วยตนเองสอดคล้องกับธรรมชาติของผู้เรียน ในระดับชั้นมัธยมศึกษา ตอบสนองพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พุทธศักราช 2542 และสอดคล้องกับหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ที่มุ่งเน้นให้ ผู้เรียนได้รับการพัฒนาทั้งด้านความรู้ กระบวนการคิด กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ปัญหา ความสามารถในการสื่อสาร การตัดสินใจ การนำความรู้ไปใช้ในชีวิตประจำวัน ตลอดจน มีจิตวิทยาศาสตร์ คุณธรรม และค่านิยมที่ถูกต้องเหมาะสม ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณตามกระบวนการเรียนรู้แบบวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น(7E) ประกอบชุดสื่อประสม รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 หน่วยการเรียนรู้เรื่อง สารละลาย ประกอบด้วย ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ทั้งหมด 3 ชุด ชุดนี้เป็น ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใช้เวลา 6 ชั่วโมง ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่า ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณเล่มนี้ จะเป็นประโยชน์ต่อ ครูผู้สอน ผู้เรียน และผู้ที่สนใจ ทำให้ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในวิชาเคมีสูงขึ้น บรรลุตาม ผลการเรียนรู้ที่ตั้งไว้ เป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียนรู้รายวิชาเคมีให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างถูกต้องและเหมาะสมต่อไป ขอขอบพระคุณ ทุกท่านที่มีส่วนสนับสนุน ช่วยเหลือ และแนะนำ ให้ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง สารละลาย สำเร็จลุล่วงด้วยดี ศศิ ประทีป ณ ถลาง ผู้จัดทำ ก
สารบัญ เรื่อง หน้า คำนำ ก สารบัญ ข คำแนะนำการใช้ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณสำหรับนักเรียน 1 มาตรฐานการเรียนรู้ สาระการเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ และจุดประสงค์การเรียนรู้ 2 กิจกรรมตามกระบวนการเรียนรู้แบบวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น(7E) ประกอบชุดสื่อประสม ขั้นที่ 1 ขั้นตรวจสอบความรู้เดิม (Elicitation) แบบทดสอบก่อนเรียน (โดยครูผู้สอน) ขั้นที่ 2 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) กิจกรรมการเรียนรู้ในชั้นเรียน ขั้นที่ 3 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) กิจกรรมการเรียนรู้ในชั้นเรียน ขั้นที่ 4 ขั้นอธิบาย (Explanation) ใบความรู้ ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย 4 แบบฝึกทักษะการคำนวณ ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย 15 ขั้นที่ 5 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) ผังมโนทัศน์สรุปองค์ความรู้ เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย 18 ขั้นที่ 6 ขั้นประเมินผล (Evaluation) แบบทดสอบหลังเรียน (โดยครูผู้สอน) ขั้นที่ 7 ขั้นการนำไปใช้ (Extention) หน่วยความเข้มข้นของสารละลายกับการนำไปใช้ประโยชน์ 19 บรรณานุกรม 20 ข
1 คำแนะนำการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ สำหรับนักเรียน การเรียนรู้โดยใช้ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณตามกระบวนการเรียนรู้แบบวัฏจักร การเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) ประกอบชุดสื่อประสม รายวิชา เคมี 2 รหัสวิชา ว30222 หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง สารละลาย ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ให้นักเรียน ปฏิบัติตามขั้นตอนด้วยความซื่อสัตย์และตั้งใจ ดังนี้ 1. ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย 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 หน่วยความเข้มข้นของ สารละลาย จำนวน 10 ข้อ ใช้เวลา 30 นาที 6. ปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอนในชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ขณะปฏิบัติกิจกรรม นักเรียนร่วมแสดงความคิดเห็น ซักถามแลกเปลี่ยนเรียนรู้อย่างอิสระ มีเหตุผล ยอมรับฟัง ความคิดเห็นของผู้อื่น เรียนรู้อย่างมีความสุข และสามารถขอคำแนะนำจากครูผู้สอนเมื่อมีปัญหา ในการปฏิบัติกิจกรรม 7. เมื่อปฏิบัติกิจกรรมต่างๆตามชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณเสร็จเรียบร้อยแล้ว ให้ตรวจสอบคำตอบได้จากเฉลยชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ถ้าคำตอบไม่ถูกให้กลับไปอ่าน ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเนื้อหาอีกครั้ง แล้วตอบคำถามใหม่ 8. เมื่อศึกษาและปฏิบัติกิจกรรมครบทุกกิจกรรมแล้วให้ทำแบบทดสอบหลังเรียน ชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย จำนวน 10 ข้อ ใช้เวลา 30 นาที 9. ตรวจคำตอบจากเฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน – หลังเรียน พร้อมบันทึกผลคะแนน ที่ได้ เพื่อตรวจสอบความก้าวหน้าทางการเรียน ซึ่งนักเรียนต้องทำแบบทดสอบหลังเรียน ได้ร้อยละ 70 ขึ้นไป จึงจะผ่านเกณฑ์ ถ้านักเรียนไม่ผ่านเกณฑ์ตามที่กำหนดให้ทบทวนเนื้อหา แล้วให้ทำแบบทดสอบหลังเรียนอีกครั้ง หากผ่านเกณฑ์ให้ศึกษาชุดแบบฝึกทักษะการคำนวณ ชุดที่ 2 ต่อไป
2 มาตรฐานการเรียนรู้ สาระการเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ และจุดประสงค์การเรียนรู้ มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 5.3 เข้าใจหลักการทำปฏิบัติการเคมีการวัดปริมาณสาร หน่วยวัด และการเปลี่ยนหน่วยการคำนวณปริมาณของสาร ความเข้มข้นของสารละลาย รวมทั้งการบูรณาการความรู้และทักษะ ในการอธิบายปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวันและการแก้ปัญหาทางเคมี สาระการเรียนรู้ ➢ ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยร้อยละ ➢ ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยโมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร ➢ ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยโมลต่อกิโลกรัม ➢ ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยเศษส่วนโมล ➢ ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยส่วนในล้านส่วน ผลการเรียนรู้ คำนวณความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยต่างๆ
3 จุดประสงค์การเรียนรู้ ด้านความรู้ (Knowledge) 1. อธิบายความหมายของสารละลายและความเข้มข้นของสารละลาย ในหน่วยต่างๆได้ 2. ยกตัวอย่างและบอกประโยชน์ของสารละลาย และความเข้มข้นของสารละลาย ในหน่วยต่างๆได้ ด้านทักษะ/ กระบวนการ (Process) 1. คำนวณหาความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยต่างๆ ที่กำหนดให้ได้ 2. สรุปองค์ความรู้ เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย เป็นชิ้นงาน ด้วยตนเองได้ ด้านคุณธรรมจริยธรรมและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Attitude) 1. มีวินัย 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. มุ่งมั่นในการทำงาน 4. อยู่อย่างพอเพียง 5. มีจิตสาธารณะ
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ 4 เป็นสารผสมเนื้อเดียวที่ประกอบด้วย ตัวทำละลาย (solvent) และ ตัวละลาย (solute) ดังนั้น สารละลายจึงเกิดจากสารอย่างน้อย 2 ชนิดขึ้นไปมารวมกัน โดยไม่เกิดปฏิกิริยา สารละลายมีได้ทั้งสถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส สารละลายทุกชนิดมีปริมาณ ตัวละลายในสารละลายไม่คงที่ ปริมาณของตัวละลายที่ละลายในตัวทำละลายทำให้สารละลาย มีความเข้มข้นที่แตกต่างกัน สารละลาย หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ความเข้มข้นของสารละลาย เป็นค่าที่บอกให้ทราบถึงปริมาณของตัวละลายที่ละลาย ในสารละลาย ดังนั้น ความเข้มข้นของสารละลายจึงขึ้นอยู่กับปริมาณของตัวละลายและปริมาณ ของตัวทำละลาย หน่วยความเข้มข้นของสารละลายเป็นหน่วยที่แสดงถึงปริมาณตัวละลายที่มีอยู่ใน สารละลายหรือในตัวทำละลาย หน่วยความเข้มข้นของสารละลายมีหลายหน่วย ดังนี้ 1. ร้อยละ ได้แก่ ร้อยละโดยมวลต่อมวล ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร และร้อยละ โดยมวลต่อปริมาตร 2. โมแลลหรือโมลต่อกิโลกรัม (mol/kg) 3. โมลาร์หรือโมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร (mol/dm3 ) 4. เศษส่วนโมล 5. ส่วนในล้านส่วน (ppm)
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 5 1. ความเข้มข้นในหน่วยร้อยละ ร้อยละ เป็นหน่วยความเข้มข้นที่บอกปริมาณตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วย นิยมบอกเป็นร้อยละหรือเปอร์เซ็นต์(%) หน่วยร้อยละที่สำคัญมีดังนี้ 1.1 ร้อยละโดยมวลต่อมวล หรือ ร้อยละโดยมวล หรือ เปอร์เซ็นต์โดยมวล เป็นหน่วยบอกมวลของตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วยมวลเดียวกัน ❖เช่น สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) เข้มข้น 20 เปอร์เซ็นต์โดยมวล หมายความว่า ในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) 100 กรัม มีโซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) ละลายอยู่ 20 กรัม ❖การคำนวณหาความเข้มข้นในหน่วยร้อยละโดยมวล หาได้จากสูตร ดังนี้ ร้อยละโดยมวล = มวลของตัวละลาย (กรัม) มวลของสารละลาย (กรัม) x 100 ตัวอย่าง เมื่อละลายเกลือแกง 5 กรัม ในน้ำ 75 กรัม สารละลายที่ได้มีความเข้มข้นร้อยละโดยมวล เป็นเท่าไร ร้อยละโดยมวล = มวลของตัวละลาย (กรัม) มวลของสารละลาย (กรัม) x 100 = 5 (กรัม) 75+5 (กรัม) x 100 = 6.25 ดังนั้น สารละลายที่ได้มีความเข้มข้นร้อยละโดยมวล เท่ากับ 6.25
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 6 ตัวอย่าง จงหามวลของโพแทสเซียมไนเตรต(KNO3 ) และ มวลของน้ำ ในสารละลาย 300 กรัม ที่มีความเข้มข้น 10 เปอร์เซ็นต์โดยมวล ร้อยละโดยมวล = มวลของตัวละลาย (กรัม) มวลของสารละลาย (กรัม) x 100 10 = มวลของ KNO3 300 x 100 มวลของ KNO3 = 30 กรัม ดังนั้น มวลของโพแทสเซียมไนเตรต(KNO3 ) เท่ากับ 30 กรัม มวลของน้ำ เท่ากับ 300 – 30 = 270 กรัม 1.2 ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร หรือ ร้อยละโดยปริมาตร หรือ เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร เป็นหน่วยบอกปริมาตรของตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตรเดียวกัน หน่วยที่นิยมใช้ได้แก่ ลูกบาศก์เซนติเมตร (cm3 ) และ ลูกบาศก์เดซิเมตร (dm3 ) ❖เช่น สารละลายกรดแอซิติก(CH3COOH) มีความเข้มข้น 7 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร หมายความว่า ในสารละลายกรดแอซิติก(CH3COOH) 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีกรดแอซิติก (CH3COOH) ละลายอยู่ 7 ลูกบาศก์เซนติเมตร ❖การคำนวณหาความเข้มข้นในหน่วยร้อยละโดยปริมาตร หาได้จากสูตร ดังนี้ ร้อยละโดยปริมาตร = ปริมาตรของตัวละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) x 100
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 7 ตัวอย่าง สารละลายกรดไฮโดรคลอริก(HCl) ที่มีความเข้มข้น 5 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร จำนวน 300 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีกรดไฮโดรคลอริก(HCl)ปริมาตรเท่าใด ร้อยละโดยปริมาตร = ปริมาตรของตัวละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) x 100 5 = ปริมาตรของ HCl 300 x 100 ปริมาตรของ HCl = 15 ลูกบาศก์เซนติเมตร ดังนั้น มีกรดไฮโดรคลอริก(HCl) ปริมาตรเท่ากับ 15 ลูกบาศก์เซนติเมตร ตัวอย่าง ใส่เอทานอล(C2H5OH) 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร ในน้ำ 25 ลูกบาศก์เซนติเมตร สารละลาย ที่ได้มีความเข้มข้นร้อยละโดยปริมาตรเป็นเท่าไร ร้อยละโดยปริมาตร = ปริมาตรของตัวละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) x 100 = 1 (ลูกบาศก์เซนติเมตร) 1+25 (ลูกบาศก์เซนติเมตร) x 100 = 3.85 ดังนั้น สารละลายที่ได้มีความเข้มข้นร้อยละโดยปริมาตร เท่ากับ 3.85
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 8 1.3 ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร หรือ เปอร์เซ็นต์โดยมวลต่อปริมาตร เป็นหน่วยบอกมวลของตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตร นิยมใช้หน่วยมวลของ ตัวละลายเป็น มิลลิกรัม (mg) หรือ กรัม (g) ในสารละลายที่มีหน่วยลูกบาศก์เซนติเมตร (cm3 ) ❖เช่น สารละลายทิงเจอร์ไอโอดีนเข้มข้นร้อยละ 5 โดยมวลต่อปริมาตร หมายความว่า ในสารละลายทิงเจอร์ไอโอดีน 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีไอโอดีนละลายอยู่ 5 กรัม ❖การคำนวณหาความเข้มข้นในหน่วยร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร หาได้จากสูตร ดังนี้ ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร = มวลของตัวละลาย (กรัม) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) x 100 ตัวอย่าง ละลายกลูโคส(C6H12O6 ) 10 กรัม ในน้ำให้ได้สารละลายปริมาตร 50 ลูกบาศก์เซนติเมตร สารละลายมีความเข้มข้นกี่เปอร์เซ็นต์โดยมวลต่อปริมาตร ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร = มวลของตัวละลาย (กรัม) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) x 100 = 10 50 x 100 = 20 ดังนั้น สารละลายมีความเข้มข้นร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร เท่ากับ 20 ตัวอย่าง เมื่อใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) 25 กรัม ในการเตรียมสารละลายให้มีความเข้มข้น 40 เปอร์เซ็นต์โดยมวลต่อปริมาตร จะได้สารละลายกี่ลูกบาศก์เซนติเมตร ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร = มวลของตัวละลาย (กรัม) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เซนติเมตร) x 100 40 = 25 ปริมาตรของสารละลาย x 100 ปริมาตรของสารละลาย = 62.5 ลูกบาศก์เซนติเมตร ดังนั้น สารละลายที่ได้มีปริมาตร เท่ากับ 62.5 ลูกบาศก์เซนติเมตร
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 9 2. ความเข้มข้นในหน่วยโมลต่อกิโลกรัม หรือ โมแลลิตี หรือ โมแลล เป็นหน่วยบอกจำนวนโมลของตัวละลายในตัวทำละลาย 1,000 กรัม หรือ 1 กิโลกรัม ใช้สัญลักษณ์เป็น m ❖เช่น สารละลายโซเดียมคลอไรด์(NaCl) เข้มข้น 1.5 โมลต่อกิโลกรัม หมายความว่า ในน้ำ(ตัวทำละลาย) 1 กิโลกรัม (1,000 กรัม) มีโซเดียมคลอไรด์(NaCl) ละลายอยู่ 1.5 โมล (87.75 กรัม) ❖การคำนวณหาความเข้มข้นในหน่วยโมลต่อกิโลกรัม หาได้จากสูตร ดังนี้ โมลต่อกิโลกรัม = โมลของตัวละลาย (โมล) มวลของตัวทำละลาย (กิโลกรัม) โดยที่ คือ มวลของตัวละลาย (กรัม) คือ มวลของตัวทำละลาย (กรัม) M คือ มวลโมเลกุลของตัวละลาย (กรัมต่อโมล) โมลต่อกิโลกรัม =
ตัวอย่าง สารละลายโซเดียมคลอไรด์(NaCl) มีความเข้มข้น 0.75 โมลต่อกิโลกรัม และมีน้ำใน สารละลาย 0.3 กิโลกรัม จงหาจำนวนโมลของโซเดียมคลอไรด์(NaCl) โมลต่อกิโลกรัม = โมลของตัวละลาย (โมล) มวลของตัวทำละลาย (กิโลกรัม) 0.75 = โมลของ NaCl 0.3 โมลของ NaCl = 0.225 โมล ดังนั้น จำนวนโมลของโซเดียมคลอไรด์(NaCl) เท่ากับ 0.225 โมล ตัวอย่าง น้ำตาลกลูโคส(C6H12O6 ) 9 กรัม ละลายในน้ำ 250 กรัม จะมีความเข้มข้นกี่โมแลล โมลต่อกิโลกรัม = W1 x 1000 W2 x M = 9 x 1000 250 x 180 = 0.2 ดังนั้น สารละลายน้ำตาลกลูโคสที่ได้มีความเข้มข้น เท่ากับ 0.2 โมแลล ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 10
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 3. ความเข้มข้นในหน่วยโมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร หรือ โมลาลิตี หรือ โมลาร์ เป็นหน่วยบอกจำนวนโมลของตัวละลายในสารละลาย 1 ลูกบาศก์เดซิเมตร (หรือ 1 ลิตร หรือ 1,000 cm3 ) ใช้สัญลักษณ์เป็น M ❖เช่น สารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์(KCl) เข้มข้น 2 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร หมายความว่า ในสารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์(KCl) 1 ลูกบาศก์เดซิเมตร มีโพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ละลายอยู่ 2 โมล (149 กรัม) ❖การคำนวณหาความเข้มข้นในหน่วยโมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร หาได้จากสูตร ดังนี้ โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร = โมลของตัวละลาย (โมล) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เดซิเมตร) ตัวอย่าง จงหาความเข้มข้นของสารละลาย 450 ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่มีแก๊สไฮโดรเจนโบรไมด์ (HBr) ละลายอยู่ 10 ลูกบาศก์เดซิเมตร ที่ STP โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร = โมลของตัวละลาย (โมล) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เดซิเมตร) = 10 22.4 450 1000 = 0.99 ดังนั้น สารละลายมีความเข้มข้น เท่ากับ 0.99 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร ตัวอย่าง สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) เข้มข้น 0.8 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร ปริมาตร 1,500 cm3 จะมีโซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) ละลายอยู่กี่กรัม โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร = โมลของตัวละลาย (โมล) ปริมาตรของสารละลาย (ลูกบาศก์เดซิเมตร) 0.8 = มวลของ NaOH 40 1500 1000 มวลของ NaOH = 48 กรัม ดังนั้น สารละลายมีโซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) ละลายอยู่ เท่ากับ 48 กรัม 11
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 12 4. ความเข้มข้นในหน่วยเศษส่วนโมล เศษส่วนโมลของสารองค์ประกอบในสารละลาย เป็นการบอกอัตราส่วนจำนวนโมลของ สารประกอบชนิดหนึ่งต่อจำนวนโมลรวมของสารองค์ประกอบทุกชนิดในสารละลายใช้สัญลักษณ์เป็น X ❖การคำนวณหาความเข้มข้นในหน่วยเศษส่วนโมล หาได้จากสูตร ดังนี้ เศษส่วนโมล = โมลของสาร (โมล) โมลรวมของสารในสารละลาย (โมล) ❖เช่น สารละลายประกอบด้วยสาร A = a โมล สาร B = b โมล และสาร C = c โมล จำนวนโมลรวมในสารละลาย = a + b + c เศษส่วนโมลของสาร A (XA) = + + เศษส่วนโมลของสาร B (XB ) = + + เศษส่วนโมลของสาร C (XC ) = + + ร้อยละโดยโมลของสาร = เศษส่วนโมลของสาร x 100
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) ตัวอย่าง สารละลายชนิดหนึ่งประกอบด้วยน้ำตาลกลูโคส(C6H12O6 ) 0.5 โมล ยูเรีย(NH2CONH2 ) 0.2 โมล และน้ำตาลซูโครส(C12H22O11) 0.8 โมล จงหาเศษส่วนโมลของสารแต่ละชนิด จำนวนโมลรวมในสารละลาย = 0.5+0.2+0.8 = 1.5 โมล เศษส่วนโมลของ C6H12O6 = 0.5 1.5 = 0.33 เศษส่วนโมลของ NH2CONH2 = 0.2 1.5 = 0.13 เศษส่วนโมลของ C12H22O11 = 0.8 1.5 = 0.54 ดังนั้น เศษส่วนโมลของน้ำตาลกลูโคส(C6H12O6 ) เท่ากับ 0.33 เศษส่วนโมลของยูเรีย(NH2CONH2 ) เท่ากับ 0.13 เศษส่วนโมลของน้ำตาลซูโครส(C12H22O11) เท่ากับ 0.54 ตัวอย่าง สารละลายประกอบด้วย น้ำ 72 กรัม และ ยูเรีย(NH2CONH2 ) 120 กรัม จงคำนวณหา เศษส่วนโมลของน้ำ ยูเรีย(NH2CONH2 ) และร้อยละโดยโมลของยูเรีย(NH2CONH2 ) จำนวนโมลของน้ำ = 72 18 = 4 โมล จำนวนโมลของยูเรีย = 120 60 = 2 โมล เศษส่วนโมลของน้ำ = 4 6 = 0.67 เศษส่วนโมลของยูเรีย = 2 6 = 0.33 ร้อยละโดยโมลของยูเรีย = 0.33 x 100 = 33 ดังนั้น เศษส่วนโมลของน้ำ เท่ากับ 0.67 เศษส่วนโมลของยูเรีย(NH2CONH2 ) เท่ากับ 0.33 ร้อยละโดยโมลของยูเรีย(NH2CONH2 ) เท่ากับ 33 13 จำนวนโมลรวม = 4 + 2 = 6 โมล
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ใบความรู้ (ต่อ) 14 5. ความเข้มข้นในหน่วยส่วนในล้านส่วน (part per million; ppm) เป็นหน่วยที่บอกมวลหรือปริมาตรของตัวละลายที่ละลายอยู่ในสารละลาย 1 ล้านหน่วยเดียวกัน ❖เช่น สารละลายโซเดียมไนเตรต(NaNO3 ) เข้มข้น 5 ppm หมายความว่า ในสารละลายโซเดียมไนเตรต(NaNO3 ) 106 กรัม มีโซเดียมไนเตรต(NaNO3 ) ละลายอยู่ 5 กรัม ❖การคำนวณหาความเข้มข้นในหน่วยส่วนในล้านส่วน หาได้จากสูตร ดังนี้ ppm = มวลของตัวละลาย (กรัม) มวลของสารละลาย (กรัม) x 106 ตัวอย่าง น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมแห่งหนึ่ง ตรวจพบว่า ในน้ำทิ้ง 100 กรัม มีโลหะหนักเจือปน 0.01 กรัม จงหาว่า มีโลหะหนักเจือปนอยู่ในน้ำทิ้งคิดเป็นกี่ ppm ppm = มวลของตัวละลาย (กรัม) มวลของสารละลาย (กรัม) x 106 = 0.01 100 x 106 = 100 ดังนั้น มีโลหะหนักเจือปนอยู่ในน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม เท่ากับ 100 ppm
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย แบบฝึกทักษะการคำนวณ คำชี้แจง 1. แบบฝึกทักษะชุดนี้มีทั้งหมด 5 ข้อ ข้อละ 2 คะแนน รวม 10 คะแนน เวลา 50 นาที 2. จงแสดงวิธีทำ กำหนดให้มวลอะตอมสัมพัทธ์ของธาตุ H = 1 C = 12 N = 14 O = 16 Na = 23 Cl = 35.5 Pb = 207 1. เมื่อใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) 20 กรัม เตรียมสารละลาย ให้มีความเข้มข้นร้อยละ 30 โดยมวลต่อปริมาตร จะได้สารละลาย กี่ลูกบาศก์เซนติเมตร ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 15
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย แบบฝึกทักษะการคำนวณ (ต่อ) 3. ถ้าละลายคาเฟอีน(C8H10N4O2 ) ในคลอโรฟอร์ม (CHCl3 ) 50 กรัม จะได้สารละลายที่มีความเข้มข้น 0.09 โมแลล สารละลายนี้มีคาเฟอีน(C8H10N4O2 ) ละลายอยู่กี่กรัม 2. ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์(NaCl) 0.5 โมลต่อลูกบาศก์- เดซิเมตร จำนวน 250 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ละลายอยู่กี่กรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 16
ชุดที่ 1 เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย แบบฝึกทักษะการคำนวณ (ต่อ) 4. สารละลายที่ประกอบด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) 20 กรัม และน้ำ 225 กรัม จงหาเศษส่วนโมลของNaOH เศษส่วนโมลของน้ำ และร้อยละโดยโมลของNaOH ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. ในน้ำทิ้งบริเวณหนึ่งตรวจพบว่า มีปริมาณสารตะกั่ว 0.0024 มิลลิกรัม ในน้ำทิ้ง 250 กรัม จงคำนวณว่ามีปริมาณตะกั่วในน้ำทิ้ง คิดเป็นกี่ppm ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 17
เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ผังมโนทัศน์สรุปองค์ความรู้ คำชี้แจง : ให้นักเรียนเขียนผังมโนทัศน์ หรือ แผนภาพความคิด เรื่อง หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย ให้ถูกต้องและสมบูรณ์ ที่สุด 18
กับการนำไปใช้ประโยชน์ หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามให้ถูกต้องและสมบูรณ์ที่สุด นักเรียนสามารถนำความรู้เกี่ยวกับหน่วยความเข้มข้นของสารละลายไปใช้ประโยชน์อย่างไรได้บ้าง …………………………………………………………………………………………………………………. ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… ……….………………………………………………………………………………………………………… ……………….………………………………………………………………………………………………… 19
20 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.