หนงสอเรยน รายวชาเพมเตมวทยาศาสตร

เคมชนมธยมศกษาปท 4ตามผลการเรยนร กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร (ฉบบปรบปรง พ.ศ. 2560)ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551

ผเรยบเรยงนายพงศธร นนทธเนศนางพรพรหม ชยฉตรพรสขนายสนทร ภรปรชาเลศดร. ศรศกด โลลพมาน

ผตรวจรศ.ดร. นวลจตต เชาวกรตพงศผศ. สนต ศรประเสรฐดร. บญทว เลศปญญาพรชย

บรรณาธการนางสาวจนจรา รตนนนทเดช

เลม 1

สงวนลขสทธตามพระราชบญญตปทพมพ 2561

พมพครงท 1 จานวนพมพ 10,000 เลมISBN : 978-616-203-769-6

รหสสนคา 3418014

อะตอมของธาตประกอบดวยโปรตอนนวตรอนและอเลกตรอน

ซงการจดเรยงอเลกตรอนในระดบพลงงานนอกสดของธาต

จะสมพนธกบสมบตและการเกดปฏกรยาเคมของธาต ดงนน

การศกษาโครงสรางอะตอมจะท�าใหทราบวาธาตแตละชนด

มสมบตและการเกดปฏกรยาเคมทคลายคลงหรอแตกตางกน

อยางไร

¶ŒÒ¹Ñ¡àÃÕ¹¤Œ¹¾º¸ÒµØãËÁ‹ ¨Ð¨Ñ àÃÕ§¸ÒµØ¹Õéŧ㹵ÒÃÒ§¸ÒµØ䴌͋ҧäÃ

อะตอมและตารางธาต

หนวยการเรยนรท

2ผลการเรยนร

5. สบคนขอมลสมมตฐานการทดลองหรอผลการทดลองทเปนประจกษพยานในการเสนอแบบจ�าลองอะตอมของนกวทยาศาสตร และอธบายววฒนาการของแบบจ�าลองอะตอมได

6. เขยนสญลกษณนวเคลยรของธาตและระบจ�านวนโปรตอน นวตรอนและอเลกตรอนของอะตอมจากสญลกษณนวเคลยร รวมทงบอกความหมายของไอโซโทปได

7. อธบายและเ ขยนการ จดเ รยงอเลกตรอนในระดบพลงงานหลกและระดบพลงงานยอย เมอทราบเลขอะตอมธาตได

8. ระบหมคาบความเปนโลหะอโลหะและกงโลหะของธาตเรพรเซนเททฟและธาตแทรนซชนในตารางธาตได

9. วเคราะหและบอกแนวโนมสมบตของธาตเรพรเซนเททฟตามหมและตามคาบได

10. บอกสมบตของธาตโลหะแทรนซชนและเปรยบเทยบสมบตกบธาตโลหะในกลมธาตเรพรเซนเททฟได

11. อธบายสมบตและค�านวณครงชวตของไอโซโทปกมมนตรงสได

12. สบคนขอมลและยกตวอยางการน�าธาตมาใชประโยชน รวมทงผลกระทบตอสงมชวตและสงแวดลอมได

1.1 แบบจ�ำลองอะตอมของดอลตน

เมอความรทางวทยาศาสตรมความเจรญกาวหนามากขน ท�าใหแนวคดของดโมครตสนน

ไมสามารถอธบายเหตการณตางๆ ทเกดขนเกยวกบสสารได เนองจากยงไมมการทดลอง

เพอพสจนและสนบสนนแนวคดดงกลาวตนครสตวรรษท19จอหน ดอลตน(JohnDalton,ค.ศ.

1766-1844) นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ ไดพฒนาแนวคดเกยวกบอะตอมเพอทจะอธบายผล

การทดลองของเขาในขณะนน

ตอมานกวทยาศาสตรไดศกษาเกยวกบอะตอมมากขนและคนพบขอมลบางประการ

ทไมสอดคลองกบแนวคดของดอลตน เชน อะตอมจะประกอบดวยอนภาคโปรตอน นวตรอน

และอเลกตรอน ซงท�าใหอะตอมสามารถแบงแยกได นอกจากนยงพบวาอะตอมของธาต

ชนดเดยวกนจะมจ�านวนนวตรอนตางกนไดเปนตน

อนภาคทเลกทสดของสารประกอบดวยอะไรบาง

Prior Knowledge 1. แบบจ�ำลองอะตอม นกปรชญาชาวกรกในสมยโบราณไดเสนอแนวคดเกยวกบ

สวนประกอบของสสารไวหลายแนวคด แตมแนวคดหนงท

สรปทฤษฎแบบจ�าลองอะตอมของดอลตน

ธาตแตละชนดจะประกอบดวยอนภาคทเลกทสดเรยกวา“อะตอม”ซงอะตอมไมสามารถแยกออกไป

ไดอกและไมสามารถถกสรางขนหรอท�าลายไดในระหวางเกดปฏกรยาเคม

อะตอมในธาตชนดเดยวกนจะมมวลและสมบตตางๆ เหมอนกนสวนอะตอมในธาตตางชนดกนจะม

มวลและสมบตตางกน

ภาพท 2.1 แบบจ�าลองอะตอมของดอลตน

สารประกอบเคมเกดมาจากอะตอมของธาตตงแต2ชนดขนไปมารวม

ตวกนดวยพนธะเคมโดยมอตราสวนของจ�านวนอะตอมทเปนเลขลงตว

อยางต�า โดยอะตอมของธาตตงแต 2 ชนดขนไป อาจมารวมตวกน

เปนสารประกอบดวยอตราสวนทมากกวา1แบบซงจะท�าใหเกดเปน

สารประกอบเคมไดมากกวา1ชนด

ถอไดวาเปนจดเรมตนของการศกษาอะตอมคอแนวคดของดโมครตส(Democritus)ซงกลาวไววา

“เมอน�าสสารมาแบงยอยลงไปเรอยๆ จะไดอนภาคทมขนาดเลกมาก และไมสามารถแบงยอย

ออกไปไดอก”โดยเรยกอนภาคนวาอะตอม(atom)

อะตอมและตารางธาต

23

การศกษาสของเปลวไฟจากสารประกอบ และสเปกตรมของธาตบางชนด

วธการทดลอง

1. ลางลวดนโครมดวยกรดHCl เขมขน แลวน�าไปเผาใหรอน โดยท�าซ�าเชนนอกหลายครง จนลวดนโครมสะอาด (สงเกต ไดจากสของเปลวไฟบนลวด นโครมจะไมมการเปลยนแปลง)

3. ท�าการทดลองเชนเดยวกบขอ1.และ 2. โดยเปลยนมาใชสารชนดอนแทนผง NaCl เชนNa2CO3KClK2SO4CaCl2CaCO3BaCl2BaCO3เปนตน

2. จมลวดนโครมทไดจากขอ 1. ลงในกรดHCl เขมขนแลวน�า ไปแตะกบผง NaCl จากนน น�าไปเผาในเปลวไฟจากตะเกยง แอลกอฮอลโดยตรง สงเกตส ของเปลวไฟทเกดขนจากนนใช

แผนเกรตตงสองดเสนสเปกตรมแลวบนทกผล

KCl

Na2CO3

ลวดนโครม

NaClกรดHCl

ลวดนโครม

วสดอปกรณและสารเคม

1. ผงโซเดยมคารบอเนต(Na2CO3)2. กรดไฮโดรคลอรกเขมขน(HCl)3. ผงโพแทสเซยมคลอไรด(KCl)4. ผงโซเดยมคลอไรด(NaCl)5. ผงโพแทสเซยมซลเฟต(K2SO4)

6. ผงแคลเซยมคลอไรด(CaCl2)7. ผงแคลเซยมคารบอเนต(CaCO3)8. ผงแบเรยมคลอไรด(BaCl2)9. ผงแบเรยมคารบอเนต(BaCO3)10.ตะเกยงแอลกอฮอล

การทดลอง ทกษะกระบวนการวทยาศาสตร

•การสงเกต

•การเปรยบเทยบ

•การระบ

จตวทยาศาสตร

•ความสนใจใฝร

•ความรบผดชอบ

•การท�างานรวมกบผอน

11.คมคบ(forceps)12.กระจกนาฬกา13.แผนเกรตตง14.บกเกอร15.ลวดนโครม

การศกษาสของเปลวไฟจากสารประกอบ และสเปกตรมของธาตบางชนด

การทดลอง ทกษะกระบวนการวทยาศาสตร

•การสงเกต

•การเปรยบเทยบ

•การระบ

จตวทยาศาสตร

•ความสนใจใฝร

•ความรบผดชอบ

•การท�างานรวมกบผอน

จดประสงค

1. ท�าการทดลองเพอศกษาสของเปลวไฟและเสนสเปกตรมของธาต ในสารประกอบบางชนดได2. ระบไดวาสของเปลวไฟและเสนสเปกตรมเกดจากองคประกอบใดของสารประกอบ

1. เมอเผาสารประกอบของโลหะชนดเดยวกนจะใหสของเปลวไฟสเดยวกนหรอไมและเสนสเปกตรมทสงเกตไดเหมอนกนหรอไม

2. เมอเผาสารประกอบของอโลหะชนดเดยวกน จะใหสของเปลวไฟสเดยวกนหรอไม และเสนสเปกตรม ทสงเกตไดเหมอนกนหรอไม

ค�าถามทายการทดลอง?

ภาพท2.19

อะตอมและตารางธาต

35

อะตอมและตำรำงธำตSummary

จ�านวนอเลกตรอนในแตละระดบชนพลงงาน มคาเทากบ2n2เมอnคอระดบพลงงาน

ระดบพลงงานยอย แตละชนพลงงานหลกจะมชนพลงงานยอยเปนs,p,dและfตามล�าดบโดยแตละออรบทลจะสามารถบรรจอเลกตรอนได2อเลกตรอน

หลกเกณฑในการจดเรยงอเลกตรอนลงในระดบชนพลงงานยอย• หลกการกดกนของเพาล : การจดเรยงอเลกตรอนลงในแตละออรบทลสามารถจดเรยงลงไดมากทสดเพยง2อเลกตรอนเทานนและทง2อเลกตรอนจะตองมทศทางตางกน

• หลกของอาฟบาว :การบรรจอเลกตรอนลงในแตละออรบทลจะตองบรรจลงใน ออรบทลทมพลงงานต�าสดกอนแลวจงบรรจอเลกตรอนลงในออรบทลถดไปทม พลงงานสงขน• กฎของฮนด : การบรรจอเลกตรอนลงในออรบทลทมระดบพลงงานเทากนจะตองบรรจอเลกตรอนใหอยในลกษณะเดยวใหมากทสดเทาทจะท�าได

ดอลตน

ทอมสน

รทเทอรฟอรด

โบร แบบกลมหมอก

•อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมขนาดเลกมากมมวลมากและมประจไฟฟาเปนบวกซงอยตรงกลางของอะตอมโดยมอเลกตรอนซงมประจไฟฟาเปนลบและมมวลนอยวงอยรอบๆนวเคลยสเปนบรเวณกวาง

•อนภาคมลฐานของอะตอม ประกอบดวยอนภาค 3ชนด คออเลกตรอนโปรตอนและนวตรอน

อะตอมมลกษณะเปนทรงกลมซงประกอบดวยอนภาคทมประจไฟฟาบวก (โปรตอน) และอนภาคทมประจไฟฟาลบ(อเลกตรอน)กระจายอย ทวไป โดยอะตอมในสภาพทเปนกลางทางไฟฟาจะมประจบวกเทากบประจลบ

อะตอมประกอบดวยนวเคลยสซงอยตรงกลางและมอเลกตรอนเคลอนทอยรอบๆนวเคลยสทวทงอะตอม โดยบรเวณทมกลมหมอกหนาแนนจะมโอกาสพบอเลกตรอนมาก ซงจะอยบรเวณใกลๆ นวเคลยสและเมออยหางจากนวเคลยสออกไปกลมหมอกจะจางลงจงมโอกาสพบอเลกตรอนไดนอย

อะตอมประกอบดวยนวเคลยสอยตรงกลางของอะตอม โดยมอเลกตรอนเคลอนทอยโดยรอบอะตอมเปนระดบพลงงานทมคาพลงงานเฉพาะโดยระดบชนพลงงานทอย ใกลนวเคลยสท สดจะมพลงงานต�าทสด คอ ชน n = 1และชนถดๆ ไปเปนn = 2,3,4,… ซงจะมพลงงานสงขนเรอยๆ ตามล�าดบ

1803

1911

1926

- ปจ

จบน

1904

1913

ค.ศ.

ไอโซโทป=ธาตชนดเดยวกนทมโปรตอนหรอเลขอะตอมเทากนไอโซโทน=ธาตตางชนดกนทมนวตรอนเทากนไอโซบาร=ธาตตางชนดกนทมเลขมวลเทากน

การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม

แบบจาลองอะตอม

ธาตประกอบดวยอนภาคทเลกทสดเรยกวา“อะตอม” ซงไมสามารถแบงแยกออกและถกสรางขนหรอท�าลายได

ภาพท2.84

อะตอมและตารางธาต

89

1. แนวคดเกยวกบแบบจ�าลองอะตอมของทอมสนกบของรทเทอรฟอรดมความแตกตางกนอยางไร

2. จงอธบายความหมายของรงสแคโทดนวเคลยสและสเปกตรม

3. คลนแมเหลกไฟฟาชนดหนงมความยาวคลน4.73×10-7เมตรจงหา

1)พลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาชนดน

2)ความถของคลนแมเหลกไฟฟาชนดน

3)ตาเราจะสามารถมองเหนสทเกดจากการปลดปลอยพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาชนดน

หรอไมถาเหนจะเหนเปนสอะไร

4. ถาอะตอมของธาตชนดหนงมการเปลงแสงสมวงทความยาวคลน415นาโนเมตรจงหาความถ

และพลงงานของแสงน

5. เพราะเหตใดธาตไฮโดรเจนทมเพยง1อเลกตรอนจงมเสนสเปกตรมไดหลายเสน

6. ถาน�าธาตชนดหนงไปใหความรอนเพอศกษาเกยวกบเสนสเปกตรมผลปรากฏวาเกดเสนสเปกตรม

ทมความยาวคลน476623และ697นาโนเมตรเสนสเปกตรมแตละเสนของธาตชนดนจะคาย

พลงงานออกมาเสนละเทาไร

7. จงเขยนแผนภาพออรบทลของการจดเรยงอเลกตรอนของฟลออรนและโพแทสเซยมทมเลข

อะตอมเปน9และ19ตามล�าดบ

8. จงแสดงการจดเรยงอเลกตรอนของ32Ge52Te75Reพรอมระบวาธาตเหลานมจ�านวนเวเลนซ

อเลกตรอนเทาไรและอยในหมและคาบใดในตารางธาต

9. ธาตX YและZมการจดเรยงอเลกตรอนดงน

ธาตX:1s22s22p63s23p6

ธาตY:1s22s22p63s1

ธาตZ:1s22s22p63s23p5

1)ธาตXYและZมเลขอะตอมเทาใดตามล�าดบ

2)ธาตXYและZมจ�านวนเวเลนซอเลกตรอนเทาใดตามล�าดบ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

ค�าชแจง : ใหนกเรยนตอบค�าถามตอไปน2Unit Question

94

หนงสอเรยน รายวชาเพมเตมวทยาศาสตร เคม ชนมธยมศกษาปท 4 เลม 1 จดทาขนสาหรบใชประกอบการเรยนการสอน ชนมธยมศกษาปท 4 โดยดาเนนการจดทาใหสอดคลองตามผลการเรยนรในสาระการเรยนรเพมเตม กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร (ฉบบปรบปรง พ.ศ. 2560) ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 ทกประการ สงเสรมทกษะทจาเปนสาหรบการเรยนร ในศตวรรษท 21 ทงทกษะดานการคดวเคราะห การคดอยางมวจารณญาณ การแกปญหา การคดสรางสรรค การใชเทคโนโลย การสอสารและการรวมมอ เพอใหผเรยนรเทาทนการเปลยนแปลงของระบบเศรษฐกจสงคม วฒนธรรม และสภาพแวดลอม สามารถแขงขนและอยรวมกบประชาคมโลกได

คาถามเพอใหผเรยนพฒนา ความคดวเคราะห คดสรางสรรคคดอยางมวจารณญาณ

คาถามเพอใหผเรยนตรวจสอบความร ความเขาใจดวยตนเอง

คาแนะนาในการใชสอ

เชอมโยงความรทางเคมสชวตประจาวน

เชอมโยงสแบบฝกหดเพอใหผเรยนฝกฝนจนเกดความเชยวชาญ

QR Codeนาเสนอเนอหาในรปแบบทรองรบการเรยนรผานสอดจทล

คาถามกระตนการเรยนรกอนเขาสเนอหาเพอใหเกดกระบวนการสบเสาะหาความร

Big Question

คาถามทบทวนความรเดมของผเรยน เพอเชอมโยงสความรใหม

Prior Knowledge

การทดลองใหผเรยนฝกปฏบตเพอเสรมสรางทกษะทางวทยาศาสตร

การทดลอง

สรปเนอหาเพอใหผเรยนไดทบทวนสาระสาคญประจาหนวยการเรยนร

Summary

ถก/ผด ทบทวนทหวขอ

1. การทดลองของทอมสนท�าใหคนพบอนภาคโปรตอนและการทดลองของ ออยเกนโกลดชไตนท�าใหคนพบอนภาคอเลกตรอน

1.2

2. แบบจ�าลองอะตอมของโบรและแบบจ�าลองอะตอมแบบกลมหมอก แตกตางกนตรงต�าแหนงและการเคลอนทของอเลกตรอน

1.4, 1.5

3. หลกของอาฟบาวกลาววาการจดเรยงอเลกตรอนลงในแตละออรบทล จะตองจดเรยงลงในออรบทลทมพลงงานต�าสดกอน

2.

4. จอหนนวแลนดเปนผเสนอกฎพรออดกซงมใจความวา“เมอน�าธาต มาจดเรยงล�าดบตามน�าหนกทเพมขนจะไดกลมธาตทมสมบตทางเคม และสมบตทางกายภาพเปนชดๆ”

3.

5. พลงงานไอออไนเซชนเปนพลงงานทนอยทสดทใชในการดงอเลกตรอนใหหลดออกจากอะตอมในสภาวะแกส สวนอเลกโทรเนกาตวตเปนคาความสามารถในการดงดดอเลกตรอนของอะตอมคทเกดพนธะเพอใหเกดเปนสารประกอบ

4.

6. โลหะมพลงงานไอออไนเซชนคาอเลกโทรเนกาตวตและคาสมพรรคภาพอเลกตรอนต�ากวาอโลหะ

4.

7. โลหะแทรนซชนมจดหลอมเหลวและจดเดอดต�ากวาโลหะหมIA และIIAเนองจากอะตอมมขนาดเลกและมพนธะโลหะทแขงแรง

5.

8. การแผอนภาคแอลฟาจะท�าใหนวเคลยสใหมทเกดขนมเลขมวลลดลงจากเดม2หนวยและเลขอะตอมลดลง4หนวย

6.

9. ปฏกรยาฟชชน คอ ปฏกรยาทเกดการรวมตวกนของไอโซโทปทมมวลอะตอมต�าเกดเปนไอโซโทปใหมทมมวลมากขนกวาเดม

6.

10.เหลกกลาประกอบดวยเหลกกบคารบอนสวนทองเหลองประกอบดวยทองแดงกบสงกะส

7.

บนทก

ลงใน

สมด

ใหนกเรยนตรวจสอบความเขาใจ โดยพจารณาขอความวาถกหรอผด แลวบนทกลงในสมด

หากพจารณาขอความไมถกตอง ใหกลบไปทบทวนเนอหาตามหวขอทก�าหนดให

Self Check

อะตอมและตารางธาต

93

Self Check

แบบฝกหดประจาหนวยการเรยนร เพอใชประเมนผลสมฤทธทางการเรยน

Unit Question

คาถามทาทายการคดขนสง

Chemistry

in real lifeChemistryChemistry

Focusความรเสรมจากเนอหาเพอขยายความรของผเรยน

พนธะโคเวเลนต 99 • การเกดพนธะโคเวเลนต 99 • ชนดของพนธะโคเวเลนต 101 • การเขยนสตรเคมแสดงพนธะโคเวเลนต 101 • ธาตกบการเกดพนธะโคเวเลนต 103 • การเขยนสตรของสารประกอบโคเวเลนต 104 • การเขยนสตรและเรยกชอสารประกอบ โคเวเลนต 113 • พลงงานพนธะและความยาวพนธะ 114 • รปรางของโมเลกลโคเวเลนต 121 • มมระหวางพนธะในโมเลกลโคเวเลนต 128 • สภาพขวของโมเลกล 131 • แรงยดเหนยวระหวางโมเลกล 137 • สารโคเวเลนตโครงผลกรางตาขาย 143

พนธะไอออนก 145 • การเกดพนธะไอออนก 145 • โครงสรางของสารประกอบไอออนก 146 • การเขยนสตรและเรยกชอสารประกอบ ไอออนก 148 • พลงงานกบการเกดสารประกอบไอออนก 151 • สมบตของสารประกอบไอออนก 154 • ปฏกรยาของสารประกอบไอออนก 159

พนธะโลหะ 162 • สมบตของโลหะ 162

ธาตกมมนตรงส 70 • การเกดกมมนตภาพรงส 70 • การสลายตวของธาตกมมนตรงส 72 • ครงชวตของธาตกมมนตรงส 74 • ปฏกรยานวเคลยร 75 • การตรวจสอบสารกมมนตรงส และเทคโนโลยทเกยวของกบการ ใชสารกมมนตรงส 78 • อนตรายจากธาตกมมนตรงส 81

ธาตและสารประกอบในสงมชวตและสงแวดลอม 82 • ธาตแคลเซยม 82 • ธาตอะลมเนยม 83 • ธาตซลคอน 83 • ธาตไนโตรเจน 84 • ธาตฟอสฟอรส 84 • ธาตออกซเจน 85 • ธาตไอโอดน 86 • ธาตเหลก 86 • ธาตทองแดง 87 • ธาตสงกะส 87 • ธาตโครเมยม 88 • ธาตเรเดยม 88

บรรณานกรม 170

การปฏบตตนในหองปฏบตการเคม 3 • ขอปฏบตเกยวกบการใชหองปฏบตการ 3 • การทาความสะอาดบรเวณทปนเปอนสารเคม 4 • ความปลอดภยในหองปฏบตการ 5 • การปฐมพยาบาล 7 • สญลกษณอนตรายจากสารเคม 8 • การกาจดของเสยจากหองปฏบตการ 10

เทคนคการใชอปกรณและเครองมอทางเคม 11 • เครองแกวและอปกรณพนฐาน 11 • เครองมอสาหรบการชง 14 • อปกรณทใหความรอน 14

การปฏบตและเขยนรายงานการทดลอง 15

หนวยวดทางเคม 18

แบบจาลองอะตอม 23 • แบบจาลองอะตอมของดอลตน 23 • แบบจาลองอะตอมของทอมสน 24 • แบบจาลองอะตอมของรทเทอรฟอรด 28 • แบบจาลองอะตอมของโบร 32 • แบบจาลองอะตอมแบบกลมหมอก 40

การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม 41 • หลกการกดกนของเพาล 44 • หลกอาฟบาว 44 • กฎของฮนด 44 • การบรรจอเลกตรอนแบบเตมและแบบครง 45

ตารางธาต 46

สมบตของธาตตามหมและตามคาบ 52 • ขนาดอะตอม 52 • รศมไอออน 54 • พลงงานไอออไนเซชน 55 • อเลกโทรเนกาตวต 57 • สมพรรคภาพอเลกตรอน 58 • จดเดอดและจดหลอมเหลว 59 • เลขออกซเดชน 61

ธาตแทรนซชน 63 • สมบตของธาตแทรนซชน 64 • สารประกอบของธาตแทรนซชน 65

สารบญ

ปฏบตการเคมเบองตน 2-21 อะตอมและตารางธาต 22-97 พนธะเคม 98-169

หนวยการเรยนรท 3หนวยการเรยนรท 2หนวยการเรยนรท 1

1. บอกและอธบายขอปฏบตเบองตน และปฏบตตนทแสดงถงความตระหนกในการทาปฏบตการเคมเพอให

มความปลอดภยทงตอตนเอง ผอน และสงแวดลอม และเสนอแนวทางแกไขเมอเกดอบตเหตได

2. เลอกและใชอปกรณหรอเครองมอในการทาปฏบตการ และวดปรมาณตาง ๆ ไดอยางเหมาะสม

3. นาเสนอแผนการทดลอง ทดลอง และเขยนรายงานการทดลองได

4. ระบหนวยวดปรมาณตาง ๆ ของสาร และเปลยนหนวยวดใหเปนหนวยในระบบเอสไอดวยการใชแฟกเตอร

เปลยนหนวยได

5. สบคนขอมลสมมตฐาน การทดลอง หรอผลการทดลองทเปนประจกษพยานในการเสนอแบบจาลองอะตอม

ของนกวทยาศาสตร และอธบายววฒนาการของแบบจาลองอะตอมได

6. เขยนสญลกษณนวเคลยรของธาต และระบจานวนโปรตอน นวตรอน และอเลกตรอนของอะตอมจาก

สญลกษณนวเคลยร รวมทงบอกความหมายของไอโซโทปได

เคม เลม 1 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

ชนมธยมศกษาปท 4 เวลา 60 ชวโมง

ผลการเรยนร

ศกษาขอปฏบตเบองตนในการทาปฏบตการเคม การเลอกใชอปกรณและเครองมอในการทาปฏบตการ

การระบหนวยวดปรมาณตาง ๆ ของสาร การเปลยนหนวยในระบบเอสไอดวยการใชแฟกเตอรเปลยนหนวย ศกษา

แบบจาลองอะตอม สญลกษณนวเคลยรของธาต อนภาคมลฐานของอะตอม การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม

การจดเรยงธาตในตารางธาต แนวโนมสมบตบางประการของธาตในตารางธาตตามหมและตามคาบ สมบตของ

ธาตโลหะแทรนซชน การเปรยบเทยบสมบตกบธาตโลหะในกลมธาตเรพรเซนเททฟ ศกษาและอธบายสมบต

และคานวณครงชวตของไอโซโทปกมมนตรงส ยกตวอยางการนาธาตมาใชประโยชน รวมทงผลกระทบตอสงม

ชวตและสงแวดลอม ศกษาการเกดพนธะไอออนก สตรและการเรยกชอสารประกอบไอออนก การเปลยนแปลง

พลงงานในการเกดสารประกอบไอออนกสมบตของสารประกอบไอออนก ปฏกรยาของสารประกอบไอออนก

ศกษาการเกดพนธะและชนดของพนธะโคเวเลนต การเขยนสตรและเรยกชอสารโคเวเลนต ความยาวพนธะ

และพลงงานพนธะในสารโคเวเลนต พลงงานทเกยวของกบปฏกรยาของสารโคเวเลนต รปรางโมเลกลโคเวเลนต

สภาพขวของโมเลกลโคเวเลนต แรงยดเหนยวระหวางโมเลกลโคเวเลนต สมบตของสารโคเวเลนตโครงรางตาขาย

ศกษาการเกดโลหะและสมบตของโลหะ

โดยใชการเรยนรดวยกระบวนการทางวทยาศาสตร การสบเสาะหาความร การสารวจตรวจสอบ สามารถ

นาความรและหลกการไปใชประโยชน เชอมโยง อธบายปรากฏการณ หรอแกปญหาในชวตประจาวน สามารถ

จดกระทาและวเคราะหขอมล สอสารสงทเรยนร มความสามารถในการตดสนใจแกปญหา มจตวทยาศาสตร

เหนคณคาของวทยาศาสตร มจรยธรรม คณธรรมและคานยมทเหมาะสม

คาอธบายรายวชาเพมเตม 7. อธบายและเขยนการจดเรยงอเลกตรอนในระดบพลงงานหลกและระดบพลงงานยอย เมอทราบเลขอะตอม

ของธาตได

8. ระบหม คาบ ความเปนโลหะ อโลหะ และกงโลหะ ของธาตเรพรเซนเททฟ และธาตแทรนซชนในตารางธาตได

9. วเคราะหและบอกแนวโนมสมบตของธาตเรพรเซนเททฟตามหมและตามคาบได

10. บอกสมบตของธาตโลหะแทรนซชน และเปรยบเทยบสมบตกบธาตโลหะในกลมธาตเรพรเซนเททฟได

11. อธบายสมบตและคานวณครงชวตของไอโซโทปกมมนตรงสได

12. สบคนขอมลและยกตวอยางการนาธาตมาใชประโยชน รวมทงผลกระทบตอสงมชวตและสงแวดลอมได

13. อธบายการเกดไอออนและการเกดพนธะไอออนก โดยใชแผนภาพ หรอสญลกษณแบบจดของลวอสได

14. เขยนสตรและเรยกชอสารประกอบไอออนกได

15. คานวณพลงงานทเกยวของกบปฏกรยาการเกดสารประกอบไอออนกจากวฏจกรบอรน-ฮาเบอรได

16. อธบายสมบตของสารประกอบไอออนกได

17. เขยนสมการไอออนก และสมการไอออนกสทธของปฏกรยาของสารประกอบไอออนกได

18. อธบายการเกดพนธะโคเวเลนตแบบพนธะเดยว พนธะค และพนธะสามดวยโครงสรางลวอสได

19. เขยนสตรและเรยกชอสารโคเวเลนตได

20. วเคราะหและเปรยบเทยบความยาวพนธะ และพลงงานพนธะในสารโคเวเลนต รวมทงคานวณพลงงาน

ทเกยวของกบปฏกรยาของสารโคเวเลนตจากพลงงานพนธะได

21. คาดคะเนรปรางโมเลกลโคเวเลนตโดยใชทฤษฎการผลกระหวางคอเลกตรอนในวงเวเลนซ และระบ

สภาพขวของโมเลกลโคเวเลนตได

22. ระบชนดของแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลโคเวเลนต และเปรยบเทยบจดหลอมเหลว จดเดอด และการ

ละลายนาของสารโคเวเลนตได

23. สบคนขอมลและอธบายสมบตของสารโคเวเลนตโครงรางตาขายชนดตาง ๆ ได

24. อธบายการเกดพนธะโลหะและสมบตของโลหะได

25. เปรยบเทยบสมบตบางประการของสารประกอบไอออนก สารโคเวเลนต และโลหะ สบคนขอมลและ

นาเสนอตวอยางการใชประโยชนของสารประกอบไอออนก สารโคเวเลนต และโลหะไดอยางเหมาะสม

รวม 25 ผลการเรยนร

àÁ×è͹ѡàÃÕ¹ÍÂÙ‹ã¹ËŒÍ§»¯ÔºÑµÔ¡ÒÃà¤ÁÕ

ÊÔ觷Õ赌ͧ¤Ó¹Ö§¶Ö§à»š¹Å�´Ñºáá

¤×ÍÊÔè§ã´

ปฏบตการเคมเบองตน

หนวยการเรยนรท

1ผลการเรยนร

1. บอกและอธบายขอปฏบตเบองตนและปฏบตตนทแสดงถงความตระหนกในการท�าปฏบตการเคม เพอใหมความปลอดภยทงตอตนเองผอนและสงแวดลอมและเสนอแนวทางแกไขเมอเกดอบตเหตได

2. เลอกและใชอปกรณหรอเครองมอในการท�าปฏบตการ และวดปรมาณตางๆ ไดอยางเหมาะสม

3. น�าเสนอแผนการทดลองทดลองและเขยนรายงานการทดลองได

4. ระบหนวยวดปรมาณตางๆ ของสารและเปลยนหนวยวดใหเปนหนวยในระบบเอสไอดวยการใชแฟกเตอรเปลยนหนวยได

นกเรยนจะปองกนการเกดอบตเหตในหองปฏบตการเคมไดอยางไร

Prior Knowledge

การเรยนรและทกษะทางวทยาศาสตรหลายๆ ดานซงกอใหเกดประโยชนมากมายแกผเรยน

การท�าปฏบตการในหองปฏบตการเคมอาจมสภาวะทเสยงตออนตรายผท�าปฏบตการจงควร

ตระหนกถงความปลอดภยตอตนเองและทรพยสนในหองปฏบตการ โดยในหองปฏบตการควรม

อปกรณดานความปลอดภยอยางเพยงพอแกการใชงาน มขอแนะน�าแกผท�าปฏบตการดวยความ

ระมดระวง และมความพรอมทจะแกไขอบตเหตทอาจเกดขน ซงขอเสนอแนะและขอควรปฏบต

ในการใชหองปฏบตการเคมมดงน

1.1 ขอปฏบตเกยวกบการใชหองปฏบตการ ขอปฏบตในการใชหองปฏบตการถกก�าหนดขนเพอปองกนความผดพลาดทอาจกอใหเกด

อนตรายหรออบตเหตขนในหองปฏบตการซงขอปฏบตส�าหรบผใชหองปฏบตการมดงน

1. ระมดระวงในการท�าปฏบตการและท�าปฏบตการอยางตงใจไมเลนหยอกลอกน

2. เรยนรต�าแหนงทเกบ และศกษาการใชงานของอปกรณทเกยวกบความปลอดภย เชน

เครองดบเพลง น�าพส�าหรบลางตา ตเกบยาปฐมพยาบาล โทรศพท สญญาณเตอนภย เปนตน

นอกจากนยงตองเรยนรวธการใชอปกรณอยางถกตองดวย

1. การปฏบตตนในหองปฏบตการเคม การศกษาวชาเคม จะประกอบดวยการศกษาเนอหา

ภาคทฤษฎและภาคปฏบตควบคกนเพอใหเกดความรความเขาใจ

ในเนอหามากยงขน โดยการท�าปฏบตการจะชวยสนบสนน

ภาพท1.1ตวอยางสญลกษณแสดงต�าแหนงทเกบและอปกรณทเกยวกบความปลอดภย

การทดลองในปฏบตการทางเคมจะเกยวของกบสารเคมหลายชนด ซงสารบางชนดอาจท�าใหเกดอนตรายแกรางกายหรออาจเกดอบตเหตในขณะท�าการทดลอง และท�าใหเกดการบาดเจบขนไดเสมอ เชน ผวหนงถกสารเคม บาดแผลทเกดจากเครองแกวบาด เปนตน ดงนน นกเรยนจงจ�าเปนตองทราบถงการปองกนการเกดอบตเหตวธการแกไขผลทเกดขนและการใชเครองมอหรออปกรณอยางถกวธ

3. อานคมอปฏบตการใหเขาใจกอนลงมอปฏบต และหากยงไมเขาใจขนตอนใด หรอการ

ใชงานอปกรณการทดลองใดควรปรกษาครใหเขาใจกอนลงมอปฏบตการ

4. ปฏบตตามคมออยางเครงครดในกรณทตองท�าปฏบตการนอกเหนอจากทก�าหนดจะตอง

ไดรบอนญาตจากครกอนทกครง

5. ไมควรท�าปฏบตการในหองปฏบตการเพยงคนเดยวเพราะหากมอบตเหตเกดขนจะไมม

ผใหความชวยเหลอ

6. ไมรบประทานอาหารหรอเครองดมในหองปฏบตการรวมทงไมใชเครองแกวหรออปกรณ

ท�าปฏบตการเปนภาชนะใสอาหารและเครองดม

ถงดบเพลง ลางตาฉกเฉน ปฐมพยาบาลช�าระลางฉกเฉน กระดงเตอนภย

ปฏบตการเคมเบองตน

3

7. ดแลรกษาความสะอาดและความเปนระเบยบบนโตะท�าปฏบตการตลอดเวลา สงของ

เครองใชทไมเกยวของกบการท�าปฏบตการใหเกบไวบรเวณอนทไมใชโตะท�าปฏบตการ

8. อานคมอการใชอปกรณทดลองใหละเอยดกอนใชงาน ถาเปนอปกรณทางไฟฟาจะตอง

ระวงอยาใหมอเปยกขณะใชงานและการถอดหรอเสยบเตาเสยบตองจบทเตาเสยบเทานน

9. หากท�าการทดลองทตองใชความรอนจากตะเกยงและแกสจะตองท�าดวยความระมดระวง

เปนพเศษไมรนของเหลวทตดไฟงายใกลเปลวไฟขณะเผาสารในหลอดทดลองตองหนปากหลอด

ไปในบรเวณทไมมผอนและดบตะเกยงหรอปดแกสทนททเลกใชงาน

10. สารเคมทกชนดในหองปฏบตการเปนอนตรายจงไมควรสมผสชมหรอสดดมสารเคม

ใดๆ นอกจากจะไดรบค�าแนะน�าทถกตองแลวและไมน�าสารเคมใดๆ ออกจากหองปฏบตการ

11. ตรวจสอบสลากทปดสารเคมทกครงกอนน�ามาใชรนหรอตกสารออกมาในปรมาณทพอใช

เทานนไมเทสารเคมทเหลอกลบขวดเดมและไมเทน�าลงในกรด

12. เมอท�าการทดลองเสรจตองท�าความสะอาดเครองมอและเกบเขาทเดมทกครงท�าความ

สะอาดโตะท�าปฏบตการและสอดเกาอเขาใตโตะลางมอดวยสบและน�ากอนออกจากหองปฏบตการ

1.2 การท�าความสะอาดบรเวณทปนเปอนสารเคม สารเคมทใชในการท�าปฏบตการจะมสมบตและอนตรายแตกตางกนผท�าปฏบตการจงควรม

ความรและความเขาใจเกยวกบการท�าความสะอาดบรเวณทอาจมการปนเปอนของสารเคมเพอปองกน

อนตรายจากสารเคมนนซงขอแนะน�าในการท�าความสะอาดบรเวณทปนเปอนสารเคมมดงน

1. สารทเปนของแขงควรใชแปรงกวาดสารรวมกนตกสารใสกระดาษแขงแลวน�าไปท�าลาย

2. สารละลายกรดควรใชน�าลางบรเวณทมสารละลายหกเพอท�าใหกรดเจอจางและใชสารละลาย

โซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนตเจอจางลางเพอท�าลายสภาพกรดแลวลางดวยน�าอกครง

3. สารละลายเบส ควรใชน�าลางบรเวณทมสารละลายหกและซบน�าใหแหง เนองจาก

สารละลายเบสทหกบนพนจะท�าใหพนบรเวณนนลน จงควรท�าความสะอาดลกษณะดงกลาว

หลายๆ ครงและถายงไมหายลนอาจตองใชทรายโรยแลวเกบกวาดทรายออก

4. สารทเปนน�ามน ควรใชผงซกฟองลางสารทเปนน�ามนและไขมนจนหมดคราบน�ามน

และพนบรเวณนนหายลนหรอท�าความสะอาดโดยใชทรายโรยเพอซบน�ามนใหหมดไป

5. สารทระเหยงายควรใชผาเชดบรเวณทสารหยดหลายๆ ครงจนแหงและในขณะเชดถ

ตองมการปองกนไมใหสารนนสมผสผวหนงหรอสดไอของสารเขารางกาย

6. สารปรอท กวาดสารปรอทรวมกน แลวใชเครองดดเกบรวบรวมไว ในกรณทบรเวณ

ทสารปรอทหกมรอยแตกหรอรอยราวจะท�าใหมสารปรอทแทรกเขาไปอยขางใน จงตองปดรอย

แตกหรอรอยราวนนดวยการทาขผงทบรอยดงกลาวเพอปองกนการระเหยของปรอท หรออาจใช

ผงก�ามะถนโรยบนปรอทเพอใหเกดสารประกอบซลไฟดแลวเกบกวาดอกครงหนง

1.3 ความปลอดภยในหองปฏบตการ ในหองปฏบตการวทยาศาสตรจะมสงอ�านวยความสะดวกในการท�าปฏบตการและเครองมอ

วทยาศาสตรตางๆ ซงอาจท�าใหเกดอนตรายและอบตเหตตอบคคลและหองปฏบตการอาจไดรบ

ความเสยหายไดเพอใหการท�าปฏบตการมประสทธภาพและความปลอดภยสงจงมแนวทางเกยวกบ

ความปลอดภยดานตางๆ ดงน

1. ความปลอดภยในการใชอปกรณไฟฟามขอควรระวงดงน

1) ควรใชอปกรณไฟฟาดวยความระมดระวงเชดมอและเทาใหแหงทกครงทตองสมผส

กบอปกรณไฟฟา

2) ถาตองใชสายไฟตอจากเตารบเดยวกนหลายสาย หรอจ�าเปนตองใชตอพวงกน

ควรเลอกเตารบชนดทมสวตชเปด-ปดและไมตอพวงเกน2สาย 3) หลงเลกใชงานอปกรณไฟฟาใหถอดเตาเสยบออกจากเตารบทกครง

4) อปกรณไฟฟาทกชนดควรมสญญาณไฟทแสดงวาเครองก�าลงท�างานอยและถาเกด

ความผดปกตในระหวางการใชงานตองหยดการท�างานของอปกรณนนทนท

5) เตาไฟฟาตองมขดลวดของเตาไฟฟาอยในเบาและไมช�ารดเสยหาย

6) ตองเปลยนอปกรณไฟฟาสายไฟสวตชและเครองควบคมอณหภมทช�ารดทนท

2. ความปลอดภยในการใชแกสและสารไวไฟมขอควรระวงดงน

1) ไมน�าถงแกสทบบเปนสนมหรอรวซมมาใชในหองปฏบตการ

2) สถานทวางถงแกสตองเปนบรเวณทอากาศถายเทไดสะดวกและตองมการตรวจสอบ

การรวของแกสอยางสม�าเสมอ

3) จดท�าสญลกษณเตอนอนตรายของสารไวไฟและขอปฏบตตดไวในสถานทวางถงแกส

4) กอนเปดวาลวควรตรวจสอบสภาพของสายแกสและหวแกสเมอเลกใชงานตองปดวาลว

กอนปดเครองควบคมความดนของแกสทใชทกครง

5) ตรวจสอบวาแกสทน�ามาใชเปนประเภทเดยวกบทระบไวทถงแกสและตองใชอปกรณ

ควบคมความดนแกสตามมาตรฐานของแกสชนดนน

6) ตองท�าการปฏบตการทตองใชเปลวไฟดวยความระมดระวงและหลกเลยงสงทกอให

เกดความรอนหรอเชอเพลงซงอาจท�าใหเกดไฟลกไหมขน

7) กรณเกดไฟไหมตองรบปดตะเกยงแอลกอฮอล หรอทอแกสทกทอทนท ปดถงแกส

และน�าสารไวไฟทกชนดออกจากบรเวณนนใหเรวทสด

8) ตองมเครองดบเพลงอยบรเวณทใชงานและมทางออกฉกเฉนทเปดไดตลอดเวลา

9) เมอมสารตดไฟตองแกไขสถานการณอยางเหมาะสมถาลกไหมเลกนอยใหใชผาเปยก

คลมสงนนไว ถาเสอผาลกตดไฟใหนอนลงกลงตวกบพน หรอใชผาหนาหมคลมทบ และรบน�า

ผบาดเจบสงโรงพยาบาลทนท

4 ปฏบตการเคมเบองตน

5สญลกษณแสดงอปกรณทเกยวกบความปลอดภย

3. ความปลอดภยจากรงสและไอสารพษมขอควรระวงดงน

1) การทดลองทมควนพษเกดขนจะตองใชผากรองควนพษปดจมกและปากและควรท�า

การทดลองในตดดควนทอยในบรเวณทมอากาศถายเทไดสะดวก

2) การทดลองทใชหลอดเลเซอรเปนแหลงก�าเนดแสง ไมควรมองทล�าแสงโดยตรง

และควรมขอความเตอนอนตรายตดไวทหลอดเลเซอรพรอมชแจงวธใชทถกตองกอนการใชงาน

3) การใชสารกมมนตรงสในการท�าปฏบตการ ควรเกบไวในปรมาณทจ�าเปนตองใช

เทานนและตองขออนญาตจากหนวยงานราชการทควบคมการใชสารกมมนตรงสดวยพรอมทง

ปฏบตตามค�าแนะน�าอยางเครงครดตองเกบสารกมมนตรงสไวในกลองตะกวทมความหนาโดยรอบ

ไมนอยกวา6นวและการหยบสารกมมนตรงสตองใชอปกรณทออกแบบโดยเฉพาะ

4) ขณะทดลองเกยวกบสารกมมนตรงส ผ ทดลองตองอย ไกลจากแหลงก�าเนด

กมมนตภาพรงสใหมากทสด และตองใชเวลาในการทดลองใหนอยทสด ผท�าการทดลองและ

ผทเกยวของตองมเครองวดกมมนตภาพรงสตดตวไวตรวจสอบปรมาณรงสทไดรบตลอดเวลา

เพอปองกนการรบรงสเกนมาตรฐานความปลอดภย

4. ความปลอดภยจากไฟไหม

เมอเกดไฟไหมในหองปฏบตการ ผท�าปฏบตการและผทเกยวของตองออกจากหอง

ปฏบตการทนทแลวดงสญญาณแจงเตอนเหตไฟไหมพรอมเรยกใหคนชวยเหลอและตองมสารเคม

ทใชในการดบไฟอยประจ�าหองปฏบตการผใชหองปฏบตการทกคนตองมความรเกยวกบวธการใช

กลไกการท�างานของการดบไฟเพอใหสามารถใชไดอยางถกตองและเกดประสทธภาพ ซงสาร

3) แกสคารบอนไดออกไซดเมอเขาไปผสมอยกบอากาศในบรเวณไฟไหมเปนปรมาณ

มากๆ จะท�าใหปรมาณของแกสออกซเจนในอากาศบรเวณนนเจอจางลง จงท�าใหเปลวไฟลดลง

และดบในทสด

4) ไอของสารอนทรยบางชนด สารอนทรยบางชนดทเปนของเหลวทระเหยเปนไอ

ไดงายและหนกกวาอากาศ เมอไอของสารนลอยอยเหนอบรเวณไฟไหม จะเขาไปแทนทอากาศ

บรเวณนน จงท�าใหไฟไมลกลามตอไป เชน คารบอนเตตระคลอไรด จะใชดบไฟกรณทไฟไหม

บรเวณนอกอาคาร และตองไมใชดบไฟทเกดจากการลกไหมของโลหะโซเดยมหรอโพแทสเซยม

เพราะอาจเกดการระเบดขนได

1.4 การปฐมพยาบาล หากมอบตเหตเกดขนระหวางการท�าปฏบตการจะตองแกไขสถานการณและปฐมพยาบาล

เบองตนไดทนทจงตองมความรความเขาใจในการปฐมพยาบาลเบองตนดงตารางท1.1

อบตเหต การปฐมพยาบาล

สารเคมถกผวหนง ลางบรเวณนนดวยน�าสะอาดปรมาณมากๆ ในทนท เพอปองกนสารซมเขาผวหนงหรอท�าลายเซลลผว และหากมสารถกผวหนงในปรมาณมากตองรบน�าสงแพทย พรอมกบแจงชนดของสารใหแพทยทราบ เพอจะไดแกไขอยางถกตองทนท

สารเขาตา ลางดวยน�าสะอาดปรมาณมากในทนทเปนเวลานานไมนอยกวา15นาทเพอใหสารเจอจางหรอหมดไปและรบน�าสงแพทยทนท

สดไอหรอแกส ตองรบออกจากบรเวณนนไปอยในบรเวณทมอากาศถายเทไดสะดวก พยายามสดอากาศบรสทธให เตมท กรณทได รบสารเขาร างกายในปรมาณมากและหมดสตตองใชวธการผายปอดหรอใชเครองชวยหายใจและน�าสงแพทยทนท

การกลนกนสารเคม ตองรบน�าสงแพทยทนท พรอมทงน�าตวอยางสารหรอสลากไปดวย เพอแจงใหแพทยไดชวยเหลอและใหการรกษาไดถกตองทนท

ถกกระแสไฟฟาดด รบตดกระแสไฟฟาทนท โดยการถอดเตาเสยบหรอยกสะพานไฟหรอใชฉนวนผลกหรอฉดใหผทไดรบอนตรายออกจากแหลงกระแสไฟฟา หรอเขยสายไฟใหหลดออกไปจากตวผบาดเจบ หามใชมอเปลาแตะตวผทก�าลงไดรบอนตรายจากกระแสไฟฟาเมอน�าผถกกระแสไฟฟาดดออกจากแหลงกระแสไฟฟาไดแลวตองท�าการปฐมพยาบาลเบองตนโดยการผายปอดหรอเปาปากใหปอดท�างานนวดหวใจแลวรบน�าสงแพทยทนท

ตารางท 1.1 : การปฐมพยาบาลเบองตนหากเกดอบตเหตในหองปฏบตการ

สารทใชดบเพลงตาง ๆ   จะถกบรรจอยในถงดบเพลง  ซงเปนอปกรณดบเพลงแบบเคลอนททถกออกแบบไวส�าหรบการ ดบเพลงไหมทยงไมลกลาม ถงดบเพลงมกมสแดงเพอใหสงเกตเหนไดงาย  และตดตงไวเปนระยะหาง ๆ   กนภายในอาคาร  เพอใหผ ใช สามารถดบเพลงไหมภายในอาคารไดรวดเรวทสด

in real lifeChemistry

ทน�ามาใชดบไฟไดมดงน

1) น�าชวยท�าใหเชอเพลงทก�าลงลกไหมลดอณหภม

ลงไดและไมมการลกไหมเพมขนใหมโดยน�าใชดบไฟทเกดจาก

เชอเพลงประเภทของแขงไดดแตไมควรใชดบไฟทเกดจากสาร

ประเภทของเหลวทไวไฟ เนองจากจะท�าใหของเหลวกระจาย

ออกเปนบรเวณกวาง และของเหลวสวนทอยบนผวน�ายงคง

ลกไหมและท�าใหไฟลกลามตอไปได

2) โฟมของคารบอนไดออกไซด มลกษณะเปนฟอง

ทมสมบตกนอากาศไมใหเขาถงบรเวณทเกดไฟไหมและปองกน

ไมใหเชอเพลงระเหยเพมเตม จงท�าใหเปลวไฟลดลงและดบ

ในทสด

6 ปฏบตการเคมเบองตน

7การแตงกายทเหมาะสมในหองปฏบตการ

1.5 สญลกษณอนตรายจากสารเคม สญลกษณแสดงอนตรายจะแบงออกตามประเภทของอนตราย โดยใชรปภาพสด�าเปน

สญลกษณแสดงอนตรายบนพนสเหลยมจตรสดงตารางท1.2

ตารางท 1.2 : สญลกษณแสดงประเภทสาหรบตดบนภาชนะบรรจสาร

สญลกษณ/ประเภทอนตราย ความเปนอนตราย ขอระวง

ระเบดได

สารเคมทเกดปฏกรยาแลวใหความรอนและแกสอยางรวดเรวหรอเมอไดรบความรอนในสภาวะจ�ากดจะเกดการระเบดหรอเผาไหมอยางรนแรง

หลกเลยงการกระแทกการเสยดสทท�าใหเกดความรอนหรอประกายไฟและแยกใหอยหางจากแหลงก�าเนดประกายไฟและความรอน

ไวไฟสงมาก

ของเหลวทมจดตดไฟต�ากวา0องศาเซลเซยสและจดเดอดไมเกน 35 องศาเซลเซยส หรอแกสผสมทไวไฟในอากาศทอณหภมและความดนผดปกต

เกบใหหางจากเปลวไฟประกายไฟและความรอน

ไวไฟมาก

สารเปอรออกไซดอนทรย1.ของแขงทลกไหมไดงายและสามารถเผาไหมตอไป

ไดเอง2.ของเหลวทจดตดไฟต�ากวา 21 องศาเซลเซยส ซงไมใชสารไวไฟสงมาก3.สารทท�าปฏกรยากบความชนแลวใหสารไวไฟ

เกบใหหางจากเปลวไฟประกายไฟและความรอน

สารออกซไดซ(ชวยใหไฟตด)

สารเคมทไมลกไหมเอง แตสามารถใหออกซเจนไดเมอสมผสกบสารซงลกไหมแลวเรงการไหมได

หลกเลยงการสมผสกบสารเคมทไวไฟระวงอนตรายจากการจดตดไฟ เมอเกดไฟไหมสารนจะเรงใหไฟไหมมากขน และท�าใหการดบไฟท�าไดยากขน

เปนพษมาก/เปนพษ

การสดดม กลนกน หรอซมผานผวหนงจะกอใหเกดอนตรายตอสขภาพและถารบสารเขาไปในปรมาณมากหรอสะสมตอเนองเปนเวลานาน จะมอาการรนแรงกอใหเกดมะเรง ท�าอนตรายตอทารกในครรภ และเกดการกลายพนธ

หลกเลยงการสมผสกบรางกายทกรปแบบระมดระวงเปนพเศษส�าหรบสารกอมะเรงสารกอใหเกดการกลายพนธและสารทมพษตอระบบสบพนธ

เปนอนตราย

การสดดมการกลนกนหรอซมผานผวหนงอาจกอใหเกดอนตรายตอสขภาพแบบเฉยบพลนหรอเรอรงอาจกอใหเกดมะเรงมพษตอระบบสบพนธ

หลกเลยงการสมผสกบรางกายทกรปแบบระมดระวงเปนพเศษส�าหรบสารกอมะเรงสารกอใหเกดการกลายพนธและสารทมพษตอระบบสบพนธ

กดกรอน

ท�าลายเนอเยอสงมชวต และกดกรอนอปกรณการทดลองได

ปองกนตา ผวหนง และเสอผาเปนพเศษอยาสดดมไอของสารกลมน ในกรณทมอบตเหตใหปรกษาแพทยทนท

ระคายเคอง

ถาผวหนงหรอเยอเมอกสมผสสารน อาจกอใหเกดอาการบวมและอาการแพได

หลกเลยงการสมผสกบดวงตาผวหนงและการสดดมไอของสาร

กมมนตรงส

หากไดรบปรมาณมากและเฉยบพลนจะเสยชวตภายใน24ชวโมงหากไดรบตอเนองเปนเวลานานจะกอใหเกดโรคมะเรงและอาจเกดการกลายพนธ

หลกเลยงการสมผสโดยไมจ�าเปนและอยาเกบใกลบรเวณทท�างาน

ไวไฟสงมาก

กมมนตรงส

Chemistry Focus

การใชสารเคมจ�าเปนตองศกษาและท�าความเขาใจฉลากขางขวดสารกอนการใชงานอยางละเอยด

ซงบรษทผผลตจะใหขอมลตางๆ เกยวกบสารเคมเชนชอสารเคมสญลกษณหรอเครองหมายแสดง

ความเปนอนตรายขอควรปฏบตในการใชงานเปนตน

ฉลากขางขวดสาร

แบบฝกหด พจารณาฉลากขางขวดสารเคมทก�าหนดใหแลวระบวาหมายเลข1-6หมายความวาอยางไร

1

23

1

2

4

5

6

3

4

5

6

ค�าแสดงระดบความเปนอนตรายของสาร

6

ชอผผลต/จ�าหนาย 4

ขอควรปฏบตและวธการปฐมพยาบาล

3

สญลกษณแสดงความเปนอนตรายของสาร

2

ชอสารเคม 1

ขอความแสดงความเปนอนตรายของสาร

5

2. 2.

1. 1.

ภาพท1.2

ภาพท1.3

ภาพท1.4

8 ปฏบตการเคมเบองตน

9

1.6 การก�าจดของเสยจากหองปฏบตการ ของเสยภายในหองปฏบตการสวนใหญเปนของเสยทเกดจากสารเคม โดยสารเคมบางประเภทหากทงรวมกบสารเคมประเภทอนอาจกอใหเกดอนตรายได ดงนน จงตองมการจดแยกประเภทของเสยภายในหองปฏบตการออกเปนประเภทตางๆ ดงตารางท1.3

ตารางท 1.3 : ตวอยางประเภทของของเสยและการจดการในหองปฏบตการ

ประเภทของของเสย ตวอยางของเสย วธการก�าจด

1.ของเสยทเปนกรด ของเสยทมคาของpHต�ากวา7 และมกรดแรปนอยในสาร มากกวา5%

กรดซลฟวรกกรดไนตรกกรดไฮโดรคลอรก

ท�าใหเปนกลางแลวทงลงทอถามตะกอนใหกรองน�าทงแลวสงตะกอนก�าจด

2.ของเสยทเปนเบส ของเสยทมคาของpHสงกวา7 และมเบสปนอยในสาร มากกวา5%

แอมโมเนยมคารบอเนตไฮดรอกไซด

ท�าใหเปนกลางแลวทงลงทอถามตะกอนใหกรองน�าทงแลวสงตะกอนก�าจด

3.ของเสยทเปนเกลอ ของเสยทมคณสมบตเปนเกลอ หรอของเสยทเปนผลตผลจาก การท�าปฏกรยาของกรดกบเบส

โซเดยมคลอไรดแอมโมเนยมไนเตรต

สงหนวยงานภายนอกก�าจด

4.ของเสยทเปนสารไวไฟ ของเสยทสามารถลกตดไฟ ไดงายตองแยกเกบใหหางจาก แหลงก�าเนดไฟ ปฏกรยาเคม ความรอนเปลวไฟเครองไฟฟา

แอซโตน เบนซน เฮกเซนเอทานอล เมทานอล โทลอนไซลน

ท�าใหอยในรปของตะกอนแคลเซยม/สงหนวยงานภายนอกก�าจด

5.ของเสยทเผาไหมได ของเสยทเปนของเหลวอนทรย ทสามารถเผาไหมได

กรดอนทรยตวท�าละลายอนทรยเอสเทอรสารอนทรยพวกไนโตรเจนหรอก�ามะถนเชนเอมนเอไมดไพรมดน

สงหนวยงานภายนอกก�าจด

6.ของเสยทเปนพษ สารพษสารเคมอนตราย สารกอมะเรง

สารเคมทหมดอายสารเคมทเสอมคณภาพสารเคมทเปนอนตรายตอสขภาพ

สงหนวยงานภายนอกก�าจด

7.ของเสยทเปนของเหลว อนทรยทประกอบดวยน�า ของเสยทเปนของเหลว อนทรยทมน�าผสมอย มากกวารอยละ5

สารทเผาไหมไดผสมน�าเชนแอลกอฮอลผสมน�าฟนอลผสมน�ากรดอนนทรยผสมน�าเอมนหรอแอลดไฮดผสมน�า

สงหนวยงานภายนอกก�าจด

อปกรณ/เครองมอ ลกษณะการใชงาน วธใชงาน การท�าความสะอาด

บกเกอร(beaker)

ใชเตรยมสารละลาย

ใชถายเทสารเคม

เลอกขนาดใหเหมาะสมกบปรมาณ

ของเหลวทบรรจจากนนจบแทงแกว

แตะกบปากบกเกอรแลวเอยงบกเกอร

ใหของเหลวไหลตามแทงแกวลงส

ภาชนะรองรบ

ลางดวยน�าและน�ายาซกลางโดยใช

แปรงชวยขดหลงจากนนลางดวย

น�ากลนแลวน�าไปผงใหแหง

หลอดหยดสาร(dropper)

ใชหยดสารละลาย บบจกยาง จ มปลายหลอดลงใน

สารละลาย ปลอยจกยางเพอดด

สารละลายยายหลอดไปยงภาชนะ

ทตองการแลวบบจกยางเพอปลอย

สารออก

ท�าความสะอาดโดยการดดน�าเขา

แลวบบออก เชดใหแหง และวาง

ผงในภาชนะสะอาด

หลอดทดลอง(test tube)

ใชใสสารเพอท�าการ

ทดลอง

เทสารลงในหลอดทดลองโดยใชมอ

ขางหนงจบบรเวณใกลปลายหลอด

หากมการผสมสารตงแต 2 ชนด

ขนไปอาจเขยาสารโดยใหกนหลอด

กระทบกบฝามออกขางหนงเบาๆ

ลางดวยน�าและน�ายาซกลางโดยใช

แปรงชวยขดแลวลางดวยน�ากลน

จากนนน�าไปผงใหแหง

ขวดรปชมพ(erlenmeyer flask)

ใชใสสารละลาย

ตวอยางใชในการ

ไทเทรตสารละลาย

ปลอยสารจากบวเรตลงสขวดรป

ชมพ หรอปลอยสารจากปเปตต

ลงส ขวดรปชมพ โดยใหปลาย

ปเปตตสมผสกบผวดานในขวด

รปชมพแลวปลอยสาร

ลางดวยน�าและน�ายาซกลางโดยใช

แปรงชวยขดแลวลางดวยน�ากลน

จากนนน�าไปผงใหแหง

นกเรยนรจกอปกรณหรอเครองมออะไรบางในหองปฏบตการเคม

Prior Knowledge

ทถกตองและปลอดภยในขณะท�าการทดลองดงนนกอนเรมท�าการทดลองจะตองรวธการใชอปกรณ

และเครองมอพนฐานในหองปฏบตการเคม

2.1 เครองแกวและอปกรณพนฐาน อปกรณทเกยวกบการทดลองทางเคมมอยหลายชนดซงอปกรณเหลานมกผลตขนจากวสด

ทเปนแกวเนองจากปองกนการท�าปฏกรยากบสารเคมรวมทงยงมอปกรณพนฐานทจ�าเปนส�าหรบ

การทดลอง

2.เทคนคการใชอปกรณ และเครองมอทางเคม การทดลองในหองปฏบตการเคมตองมความรเกยวกบเทคนค

การใชอปกรณและเครองมออยางถกวธเพอใหไดผลการทดลอง

ตารางท 1.4 : ลกษณะการใชงาน วธใชงาน และการทาความสะอาดอปกรณและเครองมอทใช ในหองปฏบตการ

10 ปฏบตการเคมเบองตน

11

อปกรณ/เครองมอ ลกษณะการใชงาน วธใชงาน การท�าความสะอาด

ขวดวดปรมาตร(volumetricflask)

ใชเตรยมสารละลาย

มาตรฐานซงตองการ

วดปรมาตรทแนนอน

ละลายสารใหมปรมาตร 3/4 ของ

ขวด เตมตวท�าละลายจนสารอย

ต�ากวาขดบอกปรมาตรปรบปรมาตร

โดยใช หลอดหยดหรอป เปตต

ปดจกขวดแลวคว�าขนลง

ลางดวยน�าและน�ายาซกลาง แลว

ลางดวยน�ากลน จากนนน�าไปผง

ใหแหง

กระบองตวง(graduatedcylinder)

ใชตวงสารละลายซง

จะบอกปรมาตรของ

ของเหลว

เทสารลงกระบอกตวงจนสวนโคงเวา

อยต�ากวาขดบอกปรมาตร ปรบ

ปรมาตรใหสวนโคงเวาต�าสดของสาร

อยตรงกบขดบอกปรมาตร แลว

อานปรมาตร

ลางดวยน�าและน�ายาซกลาง แลว

ลางดวยน�ากลน จากนนน�าไปผง

ใหแหง

ปเปตตปรมาตรเดยว(volumetricpipette)

ใชดดปรมาตรของ

สารละลายทตองการ

อยางแมนย�า

(ปรมาตรเดยว)

บบอากาศออกจากลกยางสวมลกยาง

ทปลายบนของปเปตต จมปลาย

ปเปตตลงลงสาร ดดของเหลวขน

จนเลยขดบอกปรมาตรดงลกยางออก

ใชนวชมอขวาปดปลายปเปตตปรบ

ปรมาตรแลวปลอยสาร

ใสน�ายาซกลางเขาไป1/3ของปเปตต

คอยๆ เอยงปเปตตจนเกอบอยใน

แนวราบ แลวหมนไปมา จากนน

ปลอยน�ายาใหไหลออกทางปลาย

ปเปตตแลวลางดวยน�ากลน

ปเปตตหลายปรมาตร(graduated pipette)

ใชดดสารละลาย

ปรมาตรทตองการ

(ไดหลายปรมาตร)

บบอากาศออกจากลกยางสวมลกยาง

ทปลายบนของปเปตต จมปลาย

ปเปตตลงลงสาร ดดของเหลวขน

จนเลยขดบอกปรมาตรดงลกยางออก

ใชนวชมอขวาปดปลายปเปตตปรบ

ปรมาตรแลวปลอยสาร

ใสน�ายาซกลางเขาไป1/3ของปเปตต

คอยๆ เอยงปเปตตจนเกอบอยใน

แนวราบ แลวหมนไปมา จากนน

ปลอยน�ายาใหไหลออกทางปลาย

ปเปตตแลวลางดวยน�ากลน

ขวดฉดน�ากลน(wash bottle)

ใชใสน�ากลนเพอใช

ในการทดลอง และ

เตรยมสารละลาย

ใชมอบบขวดน�ากลนเพอเพมความ

ดนภายใน น�าหรอของเหลวทอย

ภายในกจะพงออกมา

ลางดวยน�ายาซกลางแลวลางดวย

น�ากลน ท�าใหแหง ระวงอยาให

ตวท�าละลายระเหยงายเชนแอซโตน

หรอเมทานอล หยดออกมาเปอน

โตะปฏบตการ หรอบรเวณทเกบ

ขวดฉดน�ากลน

อปกรณ/เครองมอ ลกษณะการใชงาน วธใชงาน การท�าความสะอาด

ลกยางดด(pipettebulb)

ใชดดสารเขาสปเปตต

แบบธรรมดาจะตองบบลกยางไลอากาศแลวสวมปเปตตจมปเปตตลงสาร แลวคลายมอทบบลกยางแบบ 3 ทาง ตองสวมปเปตตกบต�าแหนงวาลวSกดAไลอากาศออก และบบลกยาง จมปเปตตลงสารและกดSเพอดดสารแลวกดวาลวEเพอปลอยสาร

อยาใหสารเคมไหลเขาส ลกยางเกบลกยางในทเยน

แทงแกวคนสาร(glass rod)

ใชคนสารละลาย คนสารไปในทศทางเดยวโดยไมใหแทงแกวกระทบขางหลอดทดลอง

ลางดวยน�ายาซกลางแลวลางดวยน�ากลนท�าใหแหง

กรวยแกว(glass funnel)

ใชกรองสารหรอเทสาร

ใชค กบกระดาษกรอง เพอแยกของแขงออกจากของเหลว และใชสวมบวเรตเมอจะเทสารละลายลงในบวเรต

ลางดวยน�ายาซกลางแลวลางดวยน�ากลนท�าใหแหง

บวเรต(burette)

ใชบรรจสารละลายส�าหรบการไทเทรตเพอหาความเขมขน

เทสารใหอยในระดบเหนอขดศนยเลกนอยแลวปรบปรมาตรโดยใหสวนเวาต�าสดของผวสารละลายอยตรงขดปรมาตรพอดจากนนใชนวหวแมมอ นวช และนวกลางของมอขางหนงปรบการไหลของสารละลาย

ลางดวยน�ายาซกลางแลวลางดวยน�ากลนถายงไมสะอาด(สงเกตน�าทเกาะตดอยในบวเรต) น�าไปท�าความสะอาดอกครงหนงทงไว10นาท แลวปลอยน�ายาซกลางใหไหลออกทางปลายบวเรตแลวลางดวยน�ากลน และหามเอาผาดนเขาไปเชดภายในบวเรต

โถดดความชน(desiccator)

ใชส�าหรบดดความชนออกจากสารเคม

ทาวาสลนบรเวณทฝาสมผสกบโถเปดฝาโดยเลอนออกชาๆ น�าสารทตองการดดความชนวางบนแผนกระเบองเคลอบ แลวเลอนฝาปดหากเลอนปดไมไดใหเปดจกดานบนเพอใหความดนภายในและภายนอกโถเทากนกอน

เมอสารดดความชนเปลยนส ตองเปดฝา น�าแผนกระเบองเคลอบและสารดดความชนออกมาแลวน�าไปอบทอณหภม110องศาเซลเซยสจนเปลยนเปนสเดม แลวเทใสโถเหมอนเดมโดยใชกระดาษชวยเท

ขาตงสามเหลยม(tripod stand)

ใชเปนขาตงส�าหรบวางอปกรณเพอเผาหรอตมดวยตะเกยงบนเสนหรอตะเกยงแอลกอฮอล

ตงบกเกอรหรอขวดวดปรมาตรเมอตมสารละลายทบรรจอยโดยมตะแกรงรองรบหรอตงเบาเคลอบเมอเผาดวยเปลวไฟ

จดเกบไวในทปลอดภยและหยบใชไดสะดวก

ตารางท 1.4 : ลกษณะการใชงาน วธใชงาน และการทาความสะอาดอปกรณและเครองมอทใช ในหองปฏบตการ (ตอ)

ตารางท 1.4 : ลกษณะการใชงาน วธใชงาน และการทาความสะอาดอปกรณและเครองมอทใช ในหองปฏบตการ (ตอ)

12 ปฏบตการเคมเบองตน

13

ภาพท1.5เครองชงแบบกล

2.2เครองมอส�าหรบการชง เครองชง (balance) เปนเครองมอพนฐานทใชในการชงสารใหไดปรมาณตามตองการถาแบงตามหลกการท�างานอาจแบงเปน2ประเภทใหญดงน 1. เครองชงแบบกล (mechanicalbalance)เครองชงชนดนมแขนขางขวาอย3แขนซงแตละแขนมขดบอกน�าหนกไวเชน0-1.0กรม0-10กรมและ0-100กรมแขนทง 3นตดกบเขมชอนเดยวกน และยงมตมน�าหนกส�าหรบเลอนไปมาไดอกดวย

ผใชงานตองมความระมดระวงในการใชงานและดแลรกษาโดยไมควรชงสงของทมน�าหนกเกนขดความสามารถของเครองชงเพอปองกนการช�ารดเสยหายซงอาจท�าใหน�าหนกคลาดเคลอนจนไมสามารถน�ามาใชงานได และตองท�าความสะอาดเครองชง โดยใชผาทแหงและสะอาดเชดสงสกปรกบรเวณเครองชงออกทกครงหลงใชงาน

2.3อปกรณทใหความรอน อปกรณใหความรอน (heating) เปนสงจ�าเปนอกอยางหนงทตองใชในหองปฏบตการเคมวธการใหความรอนมหลากหลายวธแบงตามแหลงก�าเนดความรอน

2. เครองชงแบบไฟฟา(electricbalance)เครองชงทแสดงผลเปนตวเลขโดยมความละเอยด2หรอ4ต�าแหนง เครองชงชนดนมความแมนย�าสงและงายตอการใชงานซงสามารถบอกคาความละเอยดไดถง0.0001กรม

ภาพท1.6เครองชงแบบไฟฟา

ตวอยางอปกรณใหความรอน

ภาพท1.8อางน�าควบคมอณหภม(water bath) อางใหความรอนโดยสามารถควบคมอณหภมตงแต15 องศาเซลเซยสแตไมเกนอณหภม100องศาเซลเซยส

ภาพท1.7เตาใหความรอน(hotplates) อปกรณใหความรอนทออกแบบมาส�าหรบเครองแกวทม กนแบนเชนบกเกอรซงใชส�าหรบตมสารหรออนสารละลาย ทอณหภมไมเกน400องศาเซลเซยส

การทดลองทดมควรมลกษณะอยางไร

Prior Knowledge 3. การปฏบตและเขยนรายงาน การทดลอง การศกษาทางเคม จะประกอบดวยเนอหาทางทฤษฎ

และทางปฏบต ซงเนอหาทางปฏบตสวนใหญเปนการทดลอง

ในหองปฏบตการ โดยการทดลองทดจ�าเป นตองมการวางแผนการทดลองกอนลงมอ

ท�าการทดลองเพอใหการทดลองมผลทถกตองทสดและมความคลาดเคลอนนอยทสด

การปฏบตและเขยนรายงานการทดลองเปนการท�าการทดลองเพอหาค�าตอบจากสมมตฐาน

ทตงไวและน�าผลการทดลองทไดมาสรปและเขยนรายงานเพอน�าเสนอขอมลทไดจากการทดลอง

ซงประกอบไดดวยหลายขนตอนดงน

การวางแผนการทดลองกอนลงมอท�าการทดลองซงจะตองมการก�าหนดปญหาตงสมมตฐานออกแบบ

วธการทดลองและระบวสดอปกรณและสารเคมทใชในการทดลอง

การลงมอปฏบตการทดลองตามวธการทดลองทออกแบบไว ซงจะตองมการใชอปกรณและสารเคม

อยางถกตองและเหมาะสมเพอใหไดผลการทดลองทถกตองหรอคลาดเคลอนนอยทสด

การจดบนทกขอมลทไดจากการทดลองซงอาจเปนผลจากการสงเกตหรอการวดคาโดยการบนทกขอมล

จากการทดลองอาจอยในรปตารางหรอการเขยนกราฟ

เปนการแปลความหมายขอมลทไดจากการทดลอง ซงมกมการใชคาทางสถตเขาชวยเพอวเคราะหผล

การทดลอง(กรณทเปนขอมลเชงปรมาณ)

การเขยนรายงานเพอน�าเสนอขอมลผลการทดลองสรปและวเคราะหผลการทดลองรวมทงขอเสนอแนะ

ตางๆ เพอใชปรบปรงการทดลองในครงตอๆ ไป

ขนท 1 การวางแผนการทดลอง

ขนท 2 การท�าการทดลอง

ขนท 3 การบนทกขอมล

ขนท 4 การสรปและวเคราะห

ขนท 5 การน�าเสนอขอมลและการเขยนรายงาน

14 ปฏบตการเคมเบองตน

15

การปฏบตและเขยนรายงานการทดลอง

การทดลอง ทกษะกระบวนการวทยาศาสตร

•การสงเกต •การตงสมมตฐาน

•การก�าหนดและควบคมตวแปร

•การทดลอง

จตวทยาศาสตร

•ความอยากรอยากเหน

•ความมเหตผล

•ความรวมมอชวยเหลอ

อภปรายผลการทดลอง

จากการทดลองนนกเรยนจะสามารถวางแผนการทดลองท�าการทดลองสงเกตและบนทกผลการทดลองสรปและวเคราะหผลการทดลองเพอทดสอบสมมตฐานทตงไวโดยใชทกษะกระบวนทางการวทยาศาสตรตางๆ และสามารถเขยนรายงานการทดลองเพอเปนขอมลในการน�าเสนอผลการทดลอง อกทงยงชวยใหนกเรยนมจตวทยาศาสตรและจรยธรรมทางวทยาศาสตร

1. ใหนกเรยนแบงกลมกลมละ3คนออกแบบการทดลองเรองการละลายของสารในตวท�าละลายตางๆ โดยออกแบบการทดลองดงน

•ก�าหนดปญหาตงสมมตฐานและก�าหนดตวแปรในการทดลอง • สารเคมทใชในการทดลองประกอบดวยตวท�าละลาย2ชนดและสารตวอยาง5ชนด

(สารทพบในชวตประจ�าวน) •วสดและอปกรณทใชในการทดลอง •วธการทดลอง •ตารางบนทกผลการทดลอง2. ใหนกเรยนแตละกลมท�าการทดลองดงทออกแบบไวสงเกตและบนทกผลการทดลอง3. ใหนกเรยนแตละกลมสรปและวเคราะหผลการทดลองพรอมจดเขยนรายงานการทดลอง4. ใหนกเรยนแตละกลมออกมาน�าเสนอผลการทดลองหนาชนรยน

วธการทดลอง

ในการปฏบตและเขยนรายงานการทดลองทางเคมจ�าเปนตองค�านงถงดานตางๆ ดงน

1. วธการทางวทยาศาสตรประกอบดวย5ขนไดแกขนก�าหนดปญหาขนตงสมมตฐาน

ขนตรวจสอบสมมตฐานขนวเคราะหขอมลและขนสรปผล

2. ทกษะกระบวนการทางวทยาศาตรเชนการสงเกตการค�านวณการทดลองการตงสมมตฐาน

3. จตวทยาศาสตร เชน ความรบผดชอบ ความมเหตผล การรวมแสดงความคดเหน

และยอมรบฟงความคดเหนของผอนการท�างานรวมกบผอนอยางสรางสรรค

4. จรยธรรมทางวทยาศาสตรเชนความซอสตยความรอบคอบความนาเชอถอ

สงตางๆ เหลานจะท�าใหผเรยนหรอผท�าการทดลองมคณลกษณะหรอลกษณะนสยทเกดจาก

การศกษาหาความรโดยใชกระบวนการทางวทยาศาสตรไดอยางถกตอง

ตวอยางแบบรายงานการทดลอง

การทดลองเรอง....................................................................................................................................................................................................

จดประสงค:...............................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

ปญหา:............................................................................................................................................................................................................................

สมมตฐาน:.................................................................................................................................................................................................................

ตวแปรตน:..................................................................................................................................................................................................................

ตวแปรตาม:..............................................................................................................................................................................................................

ตวแปรควบคม:......................................................................................................................................................................................................

วสดอปกรณและสารเคม

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

วธการทดลอง

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

ผลการทดลอง

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

สรปผลการทดลอง

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................................

1716

นกเรยนรจกหนวยทางเคมอะไรบาง และในปฏบตการเคมเกยวของกบหนวยอะไรบาง

Prior Knowledge

ตารางท 1.5 : หนวยพนฐานในระบบเอสไอ

ปรมาณ ชอหนวย สญลกษณของหนวย

ความยาว เมตร(meter) m

มวล กโลกรม(kilogram) kg

เวลา วนาท(second) s

กระแสไฟฟา แอมแปร(ampere) A

อณหภม เคลวน(kelvin) K

ความเขมของการสองสวาง แคนเดลา(candeta) cd

ปรมาณของสาร โมล(mole) mol

4.หนวยวดทางเคม หนวยทางเคม เปนหนวยทใชบอกขนาดของปรมาณสารเคมทตองการใช ทงหนวยน�าหนก หนวยปรมาตร และหนวยความเขมขนในการค�านวณหาปรมาณสารเพอเตรยมเปนสารละลายตางๆใหมความเขมขนตามตองการนนมหนวยทใชเปนมาตรฐานสากลคอหนวยเอสไอ

หนวยเอสไอ(SIbaseunits)เปนหนวยการวดพนฐานของหนวยวดอนๆ ประกอบดวย7หนวยซงแตละหนวยจะเปนอสระตอกนดงตารางท1.5

จากหนวยSIทงหมดจะเหนวาหนวยส�าคญทเกยวของกบการวดทางเคมมดงน 1. มวล (mass;m) คอ ปรมาณของเนอสารในวตถใดๆ ซงมหนวยในระบบ SI คอกโลกรม (kg) แตในวชาเคมมกใชมวลของสารในหนวยตางๆ เชน กรม (g) มลลกรม (mg)ไมโครกรม(μg)รวมถงมวลของอะตอมจะใชหนวยทเรยกวาหนวยมวลอะตอม(atomicmassunit;amu)

จงค�านวณสารหนก0.086กโลกรมใหอยในหนวยกรมมลลกรมและไมโครกรม

วธท�า จาก 1กโลกรม = 103 กรม = 106 มลลกรม = 109 ไมโครกรม ดงนน 0.086กโลกรม = 0.086×103 = 86กรม 0.086×106= 86000 = 8.6×104มลลกรม 0.086×109 = 86000000 = 8.6×107ไมโครกรม

ตวอยางท 1.1

2. อณหภม (temperature; T) เปนการวดคาของพลงงานจลนของอนภาคในสารใดๆหรออาจกลาวไดวาเปนปรมาณทบอกความรอนของสารนน หนวยของอณหภมในระบบ SIคอเคลวน(K)แตยงมหนวยอนๆ ทนยมใชไดแกองศาเซลเซยส(�C)องศาฟาเรนไฮต(�F)และองศาโรเมอร(�R)ซงสามารถเขยนความสมพนธระหวางหนวยตางๆ ไดดงน

�R4 = �C

5 = �F-32

9 = K-273

5

หรอ �C = K-273 หรอ K = 273+�C

3. ปรมาณสารเปนความสมพนธระหวางมวลหรอน�าหนกของธาตตางๆ ของสารประกอบในปฏกรยาเคม หนวยของปรมาณสารในหนวย SI คอ โมล (mol) ซงโมลจะมความสมพนธกบมวลของสารปรมาตรของแกสและจ�านวนอนภาคมสตรค�านวณความสมพนธเชงโมลดงน

จ�านวนโมล = น�าหนก(กรม)มวลโมเลกล(กรม/โมล)

= ปรมาตร(ลตร,STP)22.4ลตร

=จ�านวนอนภาค6.02×1023

จงเปลยนคาอณหภม25�Cใหเปนหนวยของ�F�RและK

วธท�า จาก C5 = F - 32

9

แทนคา 255 = F - 32

9 �F = (5×9)+32

= 77�F

จงค�านวณโมลของH2O0.36กรมและCO21.806×1024โมเลกล

วธท�า H2O0.36กรม =0.36× 1โมล18กรมH2O

=0.2 โมล

CO21.806× 1024โมเลกล=1.806×1024โมเลกล× 1โมล6.02×1023

=3โมล

ตวอยางท 1.2

ตวอยางท 1.3

คาถามทาทายการคดขนสงH. O. T. S.

แกสNH32โมล

จะมมวลกกรม

มปรมาตรกลตร

ทSTPและมกอนภาค

R4 = C

5R4 = 25

5

�R = 255×4

= 20�R

K = �C+273

= 25+273

= 298K

โดย สารใดๆ จ�านวน1โมลจะมมวลเปนกรม=มวลโมเลกลของสารนน แกสใดๆ จ�านวน1โมลจะมปรมาตร=22.4ลตรทSTP สารใดๆ จ�านวน1โมลจะมจ�านวนอนภาค=6.02×1023อนภาค

18 ปฏบตการเคมเบองตน

19

Summary

ถก/ผด ทบทวนทหวขอ

1. นกเรยนสามารถรบประทานอาหารหรอเครองดมในหองปฏบตการได 1.1

2. ของเสยทมฤทธเปนเบสสามารถทงลงทอไดทนทโดยไมตองผานการท�าให เปนกลางกอน

1.6

3. กระบอกตวงขวดวดปรมาตรบวเรตบกเกอรปเปตตเปนอปกรณ ทใชวดปรมาตรสารทมสถานะของเหลว

2.1

4. การวางแผนการทดลองมสวนส�าคญตอผลการทดลองทเกดขน 3.

5. 293.3เคลวนมคาเทากบ70.2องศาฟาเรนไฮต 4.

บนทก

ลงใน

สมด

ใหนกเรยนตรวจสอบความเขาใจโดยพจารณาขอความวาถกหรอผดแลวบนทกลงในสมด

หากพจารณาขอความไมถกตองใหกลบไปทบทวนเนอหาตามหวขอทก�าหนดให

Self Check

การปฏบตตนในหองปฏบตการเคม การทดลองทางเคมในหองปฏบตการจ�าเปนตองมความรเกยวกบขนตอนการทดลอง การใชอปกรณและ

เครองมอตางๆ อยางถกวธอกทงยงตองค�านงถงความปลอดภยในหองปฏบตการเปนอยางมากเพอปองกน

อบตเหตทอาจเกดขนได

เทคนคการใชอปกรณและเครองมอทางเคมในหองปฏบตการจะมอปกรณและเครองมอทางเคมตางๆ เชน เครองแกวและอปกรณพนฐาน เครองมอ

ส�าหรบการชง อปกรณใหความรอน เปนตน ซงอปกรณและเครองมอตางๆ จะมวธการใชงาน และวธการ

ดแลรกษาทแตกตางกน

การปฏบตและเขยนรายงานการทดลองการปฏบตและเขยนรายงานการทดลองประกอบดวยการวางแผนการทดลองการท�าการทดลองการบนทก

ขอมลการสรปและวเคราะหการน�าเสนอขอมลและการเขยนรายงาน

หนวยวดทางเคมหนวยวดทางเคมทใชอยในระบบSIทส�าคญเชนมวลมหนวยเปนกโลกรมอณหภมมหนวยเปนเคลวนและ

ปรมาณสารมหนวยเปนโมลซงหนวยตางๆ สามารถเปลยนแปลงใหอยในหนวยอนๆ ไดเชนกน

ปฏบตการเคมเบองตน คาชแจง : ใหนกเรยนตอบค�าถามตอไปน1Unit Question

2. สญลกษณทก�าหนดใหตอไปนแสดงความเปนอนตรายประเภทใด

1. เมออยในหองปฏบตการทดลองนกเรยนควรปฏบตตนอยางไร1.

3. เพราะเหตใดวสดอปกรณในหองปฏบตการทางเคมจงมกท�าจากแกว

4. เพราะเหตใดจงตองวางแผนการทดลองกอนท�าการทดลองทกครง

5. จงค�านวณโมลของสารทก�าหนดใหตอไปน

(ก�าหนดใหมวลอะตอมของAl=27 Sn=119 Pb=207 N=14 O=16 K=39

P=31และC=12)

1)อะลมเนยม(Al)2.70กรม

2)ดบก(Sn)17.5กรม

3)เลด(II)ไนเตรต(Pb(NO3)2)82.75กรม

4)โพแทสเซยมไอออน(K+)1.505×1023ไอออน

5)ฟอสฟอรส(P)6.02×1022อะตอม

6)แกสคารบอนไดออกไซด(CO2)44.8ลตรทSTP

3.

4.

5.

ภาพท1.9

ภาพท1.11

ภาพท1.10

ภาพท1.12

20 ปฏบตการเคมเบองตน

21