คู่มือครูม.4 เล่ม 2

คูม่ อื ครรู ายวิชาเพม่ิ เตมิ วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ๔ เคมี ตามผลการเรยี นรู้ กลมุ่ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศกึ ษาข้ันพ้นื ฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑

ตารางธาตุ I1A 2 โลหะ 13 14 15 16 17 18 IIA อโลหะ IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA H1 กง่ึ โลหะ B4e B5 C6 N7 O8 F9 He2 hydrogen beryllium boron carbon nitrogen oxygen fluorine helium 1.01 9.01 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 4.00 L3i M12g 3 45 67 8 9 10 11 12 A13l S14i P15 S16 C17l N10e lithium IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB magnesium Fir2oe6n aluminium silicon phosphorus sulfur chlorine neon 6.94 24.30 55.85 26.98 28.08 30.97 32.06 35.45 20.18 N11a R44u 28 29 Ga31 As33 A18r sodium nickel copper Ca20 Sc21 Ti22 V23 Cr Mn24 25 ruthenium Co Ni Cu Zn27 30 gallium Ge32 arsenic Se34 Br35 argon 22.99 zinc calcium scandium titanium vanadium chromium manganese 101.07 cobalt 69.72 germanium 74.92 selenium bromine 39.95 K19 58.93 58.69 63.55 65.38 40.08 44.96 47.87 50.94 52.00 54.94 O76s I4n9 72.63 78.97 79.90 Kr36 potassium S38r 3Y9 Z40r N41b M42o T43c osmium R4h5 P4d6 A47g C48d indium S5n0 S5b1 T5e2 5I3 krypton 39.10 tin antimony tellurium iodine strontium yttrium zirconium niobium molybdenum technetium 190.23 rhodium palladium silver cadmium 114.82 118.71 121.76 127.60 126.90 83.80 R3b7 87.62 88.91 91.22 92.91 95.95 Hs108 102.91 106.42 107.87 112.41 T81l X54e rubidium B56a 57-71 72 T73a W74 R75e hassium 7Ir7 P78t A79u H80g thallium P8b2 B83i P8o4 A85t xenon 85.47 Hflanthanoids barium hafnium tantalum tungsten rhenium iridium platinum gold mercury 204.38 lead bismuth polonium astatine 131.29 C55s *89-103 207.20 208.98 137.33 178.49 180.95 183.84 186.21 192.22 195.08 196.97 200.59 Nh113 Rn86 caesium 104 Ra88 ** Rfactinoids rutherfordium Db105 Sg Bh106 107 Mt Ds Rg Cn109 110 111 112 nihonium Fl Mc Lv Ts114 115 116 117 radon 132.91 bohrium radium dubnium seaborgium meitnerium darmstadtium roentgenium copernicium flerovium moscovium livermorium tennessine Og118 Fr87 oganesson francium กลมุ ธาตุ L5a7 C58e P59r N60d P6m1 S6m2 E6u3 G6d4 T6b5 D66y H67o E68r T6m9 Y7b0 L7u1 *แลนทานอยด lanthanum cerium praseodymium neodymium promethium samarium europium gadolinium terbium dysprosium holmium erbium thulium ytterbium lutetium กลมุ ธาตุ 140.91 144.24 150.36 **แอกทนิ อยด 138.91 140.12 151.96 157.25 158.93 162.50 164.93 167.26 168.93 173.05 174.97 A89c T9h0 P9a1 U92 N93p P9u4 A9m5 C9m6 B97k C98f E99s F1m00 M10d1 N10o2 L10r3 actinium thorium protactinium uranium neptunium plutonium americium curium berkelium californium einsteinium fermium mendelevium nobelium lawrencium 232.04 231.04 238.03

ค่มู ือครู รายวชิ าเพม่ิ เตมิ วทิ ยาศาสตร์ และเทคโนโลยี เคมี ช้ัน มัธยมศึกษาปที ่ี ๔ เล่ม ๒ ตามผลการเรยี นรู้ กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสตู รแกนกลางการศึกษาขั้นพ้ืนฐานพทุ ธศักราช ๒๕๕๑ จัดทำ�โดย สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยกี ระทรวงศกึ ษาธิการ พ.ศ. ๒๕๖๑ เผยแพร่ พฤศจกิ ายน ๒๕๖๒

คำ�น�ำ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ไดร้ ับมอบหมายจากกระทรวง ศึกษาธิการในการพัฒนามาตราฐานและตัวช้ีวัดของหลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์และ วทิ ยาศาสตร์ และยงั มบี ทบาทหนา้ ทใี่ นการรบั ผดิ ชอบเกย่ี วกบั การจดั ท�ำ หนงั สอื เรยี น คมู่ อื ครู แบบฝกึ ทกั ษะ กจิ กรรม และสอ่ื การเรยี นรู้ ตลอดจนวธิ กี ารจดั การเรยี นรแู้ ละการวดั และประเมนิ ผล เพอ่ื ใหก้ าร จัดการเรยี นรคู้ ณติ ศาสตร์ และวทิ ยาศาสตรเ์ ปน็ ไปอยา่ งมีประสทิ ธิภาพ คู่มือครูรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ เล่ม ๒ นี้ จัดทำ�ข้ึนเพื่อประกอบการใช้หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้น มธั ยมศึกษาปีท่ี ๔ เลม่ ๒ โดยครอบคลุมเนอ้ื หาสาระตามการเรยี นรู้เพ่ิมเตมิ วิทยาศาสตร์ กลุม่ สาระ การเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลกั สตู รแกนกลางการศกึ ษา ขน้ั พน้ื ฐาน พทุ ธศกั ราช ๒๕๕๑ ในสาระเคมี โดยมตี ารางวเิ คราะหผ์ ลการเรยี นรู้ การใหค้ วามรเู้ พม่ิ เตมิ ทีจ่ ำ�เป็นส�ำ หรับครผู ้สู อน รวมทัง้ การเฉลยค�ำ ตอบ และแบบฝกึ หดั ในหนงั สอื เรยี น สสวท. หวังเป็นอย่างย่ิงว่า คู่มือเล่มน้ีจะเป็นประโยชน์ต่อการเรียนรู้ และเป็นส่วนสำ�คัญใน การพฒั นาคณุ ภาพและมาตราฐานการศกึ ษา กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ ขอขอบคณุ ผทู้ รงคณุ วฒุ ิ บคุ ลากรทางการศกึ ษาและหนว่ ยงานต่าง ๆ ที่มีส่ ว่ นเกีย่ วข้องในการจัดทำ�ไว้ ณ โอกาสนี้

ค�ำ ชแี้ จง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้จัดทำ�ตัวช้ีวัดและสาระการ เรยี นร้แู กนกลาง กลุ่มสาระการเรยี นร้วู ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรบั ปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตาม หลักสูตรแกนกลางการศึกษา ขั้นพื้นฐานพุทธศกั ราช ๒๕๕๑ โดยมีจุดเน้นเพ่อื ตอ้ งการพัฒนาผเู้ รียน ให้มีความรู้ความสามารถท่ีทัดเทียมกับนานาชาติ ได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ท่ีเช่ือมโยงความรู้กับ กระบวนการ ใชก้ ระบวนการสบื เสาะหาความรแู้ ละแก้ปัญหาท่หี ลากหลาย มกี ารทำ�กจิ กรรมดว้ ยการ ลงมือปฏบิ ตั ิเพือ่ ใหผ้ ้เู รียนได้ใช้ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ และทักษะแห่งศตวรรษท่ี ๒๑ ซึง่ ในปีการศึกษา ๒๕๖๑ เป็นต้นไปโรงเรียนจะต้องใช้หลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) สสวท.ได้มีการจัดทำ�หนังสือเรียนท่ีเป็นไปตามมาตรฐาน หลกั สตู รเพอื่ ใหโ้ รงเรยี นไดใ้ ชส้ �ำ หรบั จดั การเรยี นการสอนในชนั้ เรยี น และเพอื่ ใหค้ รผู สู้ อนสามารถสอน และจดั กจิ กรรมตา่ งๆ ตามหนงั สอื เรยี นไดอ้ ยา่ งมปี ระสทิ ธิภาพ จงึ ได้จดั ทำ�ค่มู อื ครสู ำ�หรบั ใช้ประกอบ หนังสือเรียนดังกลา่ ว คู่มือครูรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ เล่ม ๒ นี้ ได้บอกแนวการจัดการเรียนการสอนตามเนื้อหาในหนังสือเรียนเกี่ยวกับ การคำ�นวณเกี่ยวกับ มวลอะตอม มวลโมเลกลุ และสตู รมวล ความสมั พนั ธข์ องโมล จ�ำ นวนอนภุ าค มวลและปรมิ าตรของแกส๊ ที่ STP การค�ำ นวณสตู รอยา่ งงา่ ยและสตู รโมเลกลุ ของสาร ความเขม้ ขน้ ของสารละลายและการเตรยี ม สารละลาย ซึ่งครูผู้สอนสามารถนำ�ไปใช้เป็นแนวทางในการวางแผนการจัดการเรียนรู้ให้บรรลุ จดุ ประสงคท์ ต่ี ง้ั ไว้ โดยสามารถน�ำ ไปจดั กจิ กรรมการเรยี นรไู้ ดต้ ามความเหมาะสมและความพรอ้ มของ โรงเรยี น ในการจดั ท�ำ คมู่ อื ครเู ลม่ นี้ ไดร้ บั ความรว่ มมอื เปน็ อยา่ งดยี ง่ิ จากผทู้ รงคณุ วฒุ ิ นกั วชิ าการอสิ ระ คณาจารย์ รวมทั้งครูผสู้ อน นักวชิ าการ จากทัง้ ภาครัฐและเอกชน จึงขอขอบคณุ มา ณ ทน่ี ้ี สสวท. หวังเป็นอย่างย่ิงว่าคู่มือครูรายวิชาเพ่ิมเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ช้ัน มธั ยมศกึ ษาปที ี่ ๔ เลม่ ๒ นี้ จะเปน็ ประโยชนแ์ กผ่ สู้ อน และผทู้ เี่ กยี่ วขอ้ งทกุ ฝา่ ย ทจ่ี ะชว่ ยใหก้ ารจดั การ ศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากมีข้อเสนอแนะใดที่จะทำ�ให้คู่มือครูเล่มน้ี มีความสมบรู ณ์ยง่ิ ข้ึน โปรดแจ้ง สสวท. ทราบดว้ ยจะขอบคุณยิ่ง สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธกิ าร

ข้อแนะนำ�ท่ัวไปในการใช้คมู่ ือครู วทิ ยาศาสตรม์ คี วามเกยี่ วขอ้ งกบั ทกุ คนทง้ั ในชวี ติ ประจ�ำ วนั และการงานอาชพี ตา่ ง ๆ รวมทง้ั มบี ทบาทส�ำ คญั ในการพฒั นาผลผลติ ตา่ ง ๆ ทใี่ ชใ้ นการอ�ำ นวยความสะดวกทง้ั ในชวี ติ และการทำ�งาน นอกจากนี้วิทยาศาสตร์ยังช่วยพัฒนาวิธีคิดและทำ�ให้มีทักษะท่ีจำ�เป็นใน การตัดสินใจและแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ การจัดการเรียนรู้เพ่ือให้นักเรียนมีความรู้และ ทักษะที่สำ�คัญตามเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์จึงมีความสำ�คัญย่ิง ซึ่ง เป้าหมายของการจดั การเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ มีดังน้ี 1. เพ่ือให้เขา้ ใจหลักการและทฤษฎที ีเ่ ปน็ พืน้ ฐานของวชิ าวิทยาศาสตร์ 2. เพอื่ ใหเ้ กดิ ความเข้าใจในลกั ษณะ ขอบเขต และข้อจำ�กดั ของวทิ ยาศาสตร์ 3. เพอ่ื ใหเ้ กดิ ทกั ษะทส่ี �ำ คญั ในการศกึ ษาคน้ ควา้ และคดิ คน้ ทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. เพอ่ื พฒั นากระบวนการคดิ และจนิ ตนาการ ความสามารถในการแกป้ ญั หาและการจดั การ ทักษะในการสอ่ื สารและความสามารถในการตดั สินใจ 5. เพ่ือให้ตระหนักถึงความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี มวลมนุษย์ และ สภาพแวดลอ้ ม ในเชงิ ทม่ี อี ิทธิพลและผลกระทบซ่งึ กันและกัน 6. เพอ่ื น�ำ ความรคู้ วามเขา้ ใจเรอ่ื งวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ไปใชใ้ หเ้ กดิ ประโยชนต์ อ่ สังคมและการดำ�รงชีวติ อยา่ งมคี ุณค่า 7. เพ่ือให้มีจิตวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้ความรู้ทาง วทิ ยาศาสตร์อยา่ งสร้างสรรค์ คมู่ ือครูเปน็ เอกสารทจ่ี ดั ท�ำ ขึน้ ควบคกู่ ับหนงั สือเรยี น ส�ำ หรับใหค้ รูไดใ้ ชเ้ ปน็ แนวทางใน การจดั การเรยี นรเู้ พอ่ื ใหน้ กั เรยี นไดร้ บั ความรแู้ ละมที กั ษะทสี่ �ำ คญั ตามจดุ ประสงคก์ ารเรยี น รใู้ นหนงั สอื เรยี น ซงึ่ สอดคลอ้ งกบั ผลการเรยี นรู้ รวมทงั้ มสี อ่ื การเรยี นรใู้ นเวบ็ ไซตท์ ส่ี ามารถ เช่ือมโยงได้จาก QR code หรือ URL ที่อยู่ประจำ�แต่ละบท ซ่ึงครูสามารถใช้ ส่งเสริมให้นักเรียนบรรลุเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ได้ อย่างไรก็ตามครู อาจพิจารณาดัดแปลงหรือเพ่ิมเติมการจัดการเรียนรู้ให้เหมาะสมกับบริบทของแต่ละ ห้องเรียนได้ โดยคมู่ ือครูมอี งคป์ ระกอบหลักดังต่อไปนี้

ขอ้ แนะน�ำ ทว่ั ไปในการใชค้ มู่ อื ครู ผลการเรยี นรู้ ผลการเรียนรู้เป็นผลลัพธ์ท่ีควรเกิดกับนักเรียนท้ังด้านความรู้และทักษะ ซึ่งช่วยให้ครูได้ ทราบเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้ในแต่ละเนื้อหาและออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ให้ สอดคล้องกับผลการเรียนรู้ได้ ท้ังน้ีครูอาจเพ่ิมเติมเนื้อหาหรือทักษะตามศักยภาพของ นักเรียน รวมทัง้ อาจสอดแทรกเนือ้ หาทีเ่ กย่ี วข้องกบั ท้องถ่นิ เพอื่ ให้นักเรยี นมีความรคู้ วาม เขา้ ใจมากข้นึ ได้ การวเิ คราะหผ์ ลการเรียนรู้ การวิเคราะห์ความรู้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 และ จิตวิทยาศาสตร์ ทเ่ี กยี่ วขอ้ งในแตล่ ะผลการเรียนรู้ เพ่อื ใช้เป็นแนวทางในการจัดการเรียนรู้ ผังมโนทศั น์ แผนภาพท่ีแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความคิดหลัก ความคิดรอง และความคิดย่อย เพื่อ ช่วยให้ครเู ห็นความเชอ่ื มโยงของเนื้อหาภายในบทเรียน สาระสำ�คญั การสรปุ เนอ้ื หาส�ำ คญั ของบทเรยี น เพอ่ื ชว่ ยใหค้ รเู หน็ กรอบเนอื้ หาทง้ั หมด รวมทง้ั ล�ำ ดบั ของ เน้อื หาในบทเรียนนัน้ เวลาทใี่ ช้ เวลาท่ีใช้ในการจัดการเรียนรู้ ซ่ึงครูอาจดำ�เนินการตามข้อเสนอแนะท่ีกำ�หนดไว้ หรืออาจ ปรบั เวลาไดต้ ามความเหมาะสมกบั บริบทของแต่ละหอ้ งเรยี น ความรกู้ อ่ นเรยี น คำ�สำ�คัญหรือข้อความท่ีเป็นความรู้พ้ืนฐาน ซ่ึงนักเรียนควรมีก่อนที่จะเรียนรู้เนื้อหาใน บทเรียนน้ัน

ขอ้ แนะน�ำ ทว่ั ไปในการใชค้ มู่ อื ครู ตรวจสอบความรกู้ อ่ นเรยี น ชดุ ค�ำ ถามและเฉลยทใี่ ชใ้ นการตรวจสอบความรกู้ อ่ นเรยี นตามทร่ี ะบไุ วใ้ นหนงั สอื เรยี น เพอ่ื ใหค้ รไู ดต้ รวจสอบและทบทวนความรใู้ หน้ กั เรยี นกอ่ นเรม่ิ กจิ กรรมการจดั การเรยี นรใู้ นแตล่ ะ บทเรียน การจัดการเรียนรู้ในแต่ละหัวข้ออาจมีองค์ประกอบแตกต่างกัน​​โ​​ ดยรายละเอียดแต่ละ องค์ประกอบ เป็นดังนี้ • จุดประสงค์การเรยี นรู้ เป้าหมายของการจัดการเรียนรู้ที่ต้องการให้นักเรียนเกิดความรู้หรือทักษะหลังจาก ผา่ นกจิ กรรมการจดั การเรยี นรใู้ นแตล่ ะหวั ขอ้ ซงึ่ สามารถวดั และประเมนิ ผลได้ ทง้ั นคี้ รอู าจ ตัง้ จดุ ประสงคเ์ พ่มิ เตมิ จากที่ใหไ้ ว้ ตามความเหมาะสมกับบรบิ ทของแตล่ ะหอ้ งเรียน • ความเขา้ ใจคลาดเคลอ่ื นทีอ่ าจเกิดขนึ้ เน้ือหาท่ีนักเรียนอาจเกิดความเข้าใจคลาดเคล่ือนท่ีพบบ่อย ซ่ึงเป็นข้อมูลให้ครูได้ พงึ ระวงั หรอื อาจเนน้ ย�ำ้ ในประเดน็ ดงั กลา่ วเพอ่ื ปอ้ งกนั การเกดิ ความเขา้ ใจทค่ี ลาดเคลอ่ื นได้ • ส่อื การเรียนรู้และแหลง่ การเรยี นรู้ สอ่ื การเรยี นรแู้ ละแหลง่ การเรยี นรทู้ ใ่ี ชป้ ระกอบการจดั การเรยี นรู้ เชน่ บตั รค�ำ วดี ทิ ศั น์ เวบ็ ไซต์ ซึ่งครูควรเตรียมลว่ งหนา้ ก่อนเรม่ิ การจัดการเรยี นรู้ • แนวการจดั การเรยี นรู้ แนวทางการจดั การเรยี นรทู้ ส่ี อดคลอ้ งกบั จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ โดยมกี ารน�ำ เสนอทง้ั ในส่วนของเน้ือหาและกิจกรรมเป็นข้ันตอนอย่างละเอียด ท้ังน้ีครูอาจปรับหรือเพ่ิมเติม กจิ กรรมจากทใ่ี หไ้ ว้ ตามความเหมาะสมกบั บรบิ ทของแตล่ ะหอ้ งเรยี น กจิ กรรม การปฏบิ ตั ทิ ชี่ ว่ ยในการเรยี นรเู้ นอื้ หาหรอื ฝกึ ฝนใหเ้ กดิ ทกั ษะตามจดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ ของบทเรียน โดยอาจเป็นการทดลอง การสาธิต การสืบค้นข้อมูล หรือกิจกรรมอื่น ๆ ซึ่ง ควรให้นักเรียนลงมือปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง โดยองค์ประกอบของกิจกรรมมี รายละเอยี ดดังนี้

ขอ้ แนะน�ำ ทว่ั ไปในการใชค้ มู่ อื ครู - จดุ ประสงค์ เปา้ หมายทต่ี อ้ งการใหน้ กั เรยี นเกดิ ความรหู้ รอื ทกั ษะหลงั จากผา่ นกจิ กรรมนน้ั - วสั ดุ และอปุ กรณ์ รายการวัสดุ อุปกรณ์ หรือสารเคมี ที่ต้องใช้ในการทำ�กิจกรรม ซ่ึงครูควรเตรียมให้ เพียงพอส�ำ หรบั การจดั กจิ กรรม - การเตรยี มลว่ งหนา้ ข้อมูลเก่ียวกับส่ิงท่ีครูต้องเตรียมล่วงหน้าสำ�หรับการจัดกิจกรรม เช่น การเตรียม สารละลายทม่ี คี วามเขม้ ขน้ ตา่ ง ๆ การเตรยี มตวั อยา่ งสง่ิ มชี วี ติ - ขอ้ เสนอแนะส�ำ หรบั ครู ข้อมูลท่ีให้ครูแจ้งต่อนักเรียนให้ทราบถึงข้อควรระวัง ข้อควรปฏิบัติ หรือข้อมูล เพ่ิมเตมิ ในการทำ�กจิ กรรมน้ัน ๆ - ตวั อยา่ งผลการท�ำ กจิ กรรม ตวั อยา่ งผลการทดลอง การสาธติ การสบื คน้ ขอ้ มลู หรอื กจิ กรรมอน่ื ๆ เพอ่ื ใหค้ รใู ช้ เปน็ ขอ้ มลู ส�ำ หรบั ตรวจสอบผลการท�ำ กจิ กรรมของนกั เรยี น - อภปิ รายและสรปุ ผล ตัวอย่างข้อมูลท่ีควรได้จากการอภิปรายและสรุปผลการทำ�กิจกรรม ซ่ึงครูอาจใช้ คำ�ถามท้ายกิจกรรมหรือคำ�ถามเพ่ิมเติม เพ่ือช่วยให้นักเรียนอภิปรายในประเด็น ท่ีต้องการ รวมท้ังช่วยกระตุ้นให้นักเรียนช่วยกันคิดและอภิปรายถึงปัจจัยต่าง ๆ ทท่ี �ำ ใหผ้ ลของกจิ กรรมเปน็ ไปตามทค่ี าดหวงั หรอื อาจไมเ่ ปน็ ไปตามทค่ี าดหวงั นอกจากนี้อาจมีความรู้เพิ่มเติมสำ�หรับครู เพื่อให้ครูมีความรู้ความเข้าใจในเร่ืองนั้น ๆ เพิ่มขึ้น ซง่ึ ไม่ควรนำ�ไปเพ่มิ เตมิ ให้นักเรยี น เพราะเปน็ ส่วนทเี่ สริมจากเนือ้ หาทม่ี ใี นหนงั สอื เรียน

ขอ้ แนะน�ำ ทว่ั ไปในการใชค้ มู่ อื ครู • แนวทางการวดั และประเมนิ ผล แนวทางการวัดและประเมินผลที่สอดคล้องกับจุดประสงค์การเรียนรู้ ซ่ึงประเมิน ท้ังด้านความรู้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 และ จิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนท่ีควรเกิดขึ้นหลังจากได้เรียนรู้ในแต่ละหัวข้อ ผลท่ีได้จากการ ประเมินจะช่วยให้ครูทราบถึงความสำ�เร็จของการจัดการเรียนรู้ รวมท้ังใช้เป็นแนวทาง ในการปรบั ปรุงและพฒั นาการจดั การเรียนรูใ้ ห้เหมาะสมกับนกั เรียน เคร่ืองมือวัดและประเมินผลมีอยู่หลายรูปแบบ เช่น แบบทดสอบรูปแบบต่าง ๆ แบบประเมนิ ทกั ษะ แบบประเมนิ คณุ ลกั ษณะดา้ นจติ วทิ ยาศาสตร์ ซง่ึ ครอู าจเลอื กใชเ้ ครอ่ื งมอื สำ�หรับการวัดและประเมินผลจากเคร่ืองมือมาตรฐานที่มีผู้พัฒนาไว้แล้ว ดัดแปลงจาก เคร่ืองมือท่ีผู้อ่ืนทำ�ไว้แล้ว หรือสร้างเคร่ืองมือใหม่ข้ึนเอง ตัวอย่างของเคร่ืองมือวัดและ ประเมนิ ผล ดงั ภาคผนวก • เฉลยค�ำ ถาม แนวค�ำ ตอบของค�ำ ถามระหวา่ งเรยี นและค�ำ ถามทา้ ยบทเรยี นในหนงั สอื เรยี น เพอ่ื ให้ ครใู ชเ้ ปน็ ขอ้ มลู ในการตรวจสอบการตอบค�ำ ถามของนกั เรยี น - เฉลยค�ำ ถามระหวา่ งเรยี น แนวค�ำ ตอบของค�ำ ถามระหวา่ งเรยี นซง่ึ มที ง้ั ค�ำ ถามชวนคดิ ตรวจสอบความเขา้ ใจ และแบบฝึกหัด ท้ังน้ีครูควรใช้คำ�ถามระหว่างเรียนเพ่ือตรวจสอบความรู้ความ เข้าใจของนักเรียนก่อนเร่ิมเน้ือหาใหม่ เพ่ือให้สามารถปรับการจัดการเรียนรู้ให้ เหมาะสมตอ่ ไป - เฉลยค�ำ ถามทา้ ยบทเรยี น แนวค�ำ ตอบของแบบฝกึ หดั ทา้ ยบท ซง่ึ ครคู วรใชค้ �ำ ถามทา้ ยบทเรยี นเพอ่ื ตรวจสอบ วา่ หลังจากเรียนจบบทเรียนแล้ว นักเรียนยังขาดความรู้ความเข้าใจในเรื่องใด เพื่อให้สามารถวางแผนการทบทวนหรือเน้นย้ำ�เนื้อหาให้กับนักเรียนก่อนการ ทดสอบได้

สารบญั 4 บทท่ี 4 โมลและสูตรเคมี 1 โมลและสูตรเคมี ผลการเรียนรู้ 1 การวิเคราะหผ์ ลการเรยี นรู้ 1 ผังมโนทัศน์ 3 สาระสำ�คญั 4 เวลาท่ีใช้ 4 ǩǕǖǛDžǏǑǐǗǣǘความรู้ก่อนเรǛี LjǴ 4.1 มวลอะตอม 6 เฉลยแบบฝกึ หดั 4.1 8 4.2 โมล 12 เฉลยแบบฝกึ หัด 4.2 18 เฉลยแบบฝึกหดั 4.3 22 เฉลยแบบฝึกหดั 4.4 30 4.3 สตู รเคมี 32 เฉลยแบบฝึกหดั 4.5 36 เฉลยแบบฝึกหัด 4.6 37 เฉลยแบบฝกึ หดั 4.7 40 เฉลยแบบฝกึ หัดท้ายบท 49

สารบญั 5 บทท่ี 5 สารละลาย 58 สารละลาย ผลการเรียนรู้ 58 การวเิ คราะหผ์ ลการเรยี นรู้ 58 ผงั มโนทัศน์ 60 สาระสำ�คญั 61 เวลาทีใ่ ช้ 61 ǩǕǖǛDžǏǑǐǗǣǘǁǑǥljǏ˥Ʈ̀ ǣˣ LjǩǏ˱ǛLjǶDZ 5 . 1 ความเข้มขน้ ของสารละลาย 64 เฉลยแบบฝกึ หดั 5.1 70 5.2 การเตรยี มสารละลาย 76 เฉลยแบบฝึกหัด 5.2 82 5.3 สมบตั บิ างประการของสารละลาย 90 เฉลยแบบฝกึ หัด 5.3 100 เฉลยแบบฝึกหดั ทา้ ยบท 104

สารบัญ 6 บทที่ 6 ปริมาณสมั พันธ ์ 111 ปริมาณสัมพนั ธ์ ผลการเรยี นรู้ 111 การวิเคราะห์ผลการเรยี นรู้ 111 ผงั มโนทศั น์ 113 สาระส�ำ คญั 114 เวลาที่ใช้ 114 6.1 ปฏิกริ ิยาเคมี และ 6.2 สมการเคมี 116 เฉลยแบบฝกึ หดั 6.1 126 6.3 การคำ�นวณปรมิ าณสารในปฏกิ ริ ิยาเคมี 132 เฉลยแบบฝกึ หดั 6.2 143 เฉลยแบบฝกึ หัด 6.3 146 เฉลยแบบฝึกหัด 6.4 148 เฉลยแบบฝึกหดั 6.5 150 6.4 สารกำ�หนดปรมิ าณ และ 6.5 ผลได้รอ้ ยละ 155 เฉลยแบบฝกึ หดั 6.6 162 เฉลยแบบฝึกหัด 6.7 168 เฉลยแบบฝกึ หัดท้ายบท 170

สารบัญ ตวั อย่างเคร่ืองมอื วัดและประเมินผล 192 ภาคผนวก บรรณานุกรม 206 คณะกรรมการจัดทำ�คูม่ ือครู 207

เคมี เลม่ 2 บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี 1 บทที่ 4 โมลและสูตรเคมี ipst.me/7705 ผลการเรยี นรู้ 1. บอกความหมายของมวลอะตอมของธาตุ และค�ำ นวณมวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตุ มวลโมเลกลุ และมวลสูตร 2. อธบิ ายและคำ�นวณปรมิ าณใดปริมาณหนึ่งจากความสมั พันธข์ องโมล จำ�นวนอนภุ าค มวล และปรมิ าตรของแกส๊ ที่ STP 3. ค�ำ นวณอตั ราส่วนโดยมวลของธาตอุ งคป์ ระกอบของสารประกอบตามกฎสดั สว่ นคงที่ 4. คำ�นวณสูตรอย่างงา่ ยและสตู รโมเลกุลของสาร การวเิ คราะหผ์ ลการเรยี นรู้ ผลการเรยี นรู้ 1. บอกความหมายของมวลอะตอมของธาตุ และค�ำ นวณมวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตุ มวลโมเลกลุ และมวลสตู ร จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. บอกความหมายของมวลอะตอมของธาตุ มวลอะตอมสมั พทั ธ์ และมวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตุ 2. ค�ำ นวณมวลอะตอมของธาตแุ ละมวลอะตอมสมั พทั ธ์ 3. ค�ำ นวณมวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตุ ทักษะกระบวนการ ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวิทยาศาสตร์ 1. การใช้จ�ำ นวน - 1. ความใจกว้าง 2. การใชว้ จิ ารณญาณ ผลการเรยี นรู้ 2. อธิบายและคำ�นวณปริมาณใดปริมาณหน่ึงจากความสัมพันธ์ของโมล จำ�นวนอนุภาค มวล และปรมิ าตรของแก๊สท่ี STP สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 2 2 จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. อธบิ ายความหมายของโมลและเลขอาโวกาโดร 2. คำ�นวณมวลโมเลกุลและมวลสูตร 3. อธิบายความสมั พนั ธ์ของโมล มวล จ�ำ นวนอนุภาค และปริมาตรของแกส๊ ท่ี STP 4. ค�ำ นวณปรมิ าณสารจากความสมั พนั ธข์ องโมล มวล จ�ำ นวนอนภุ าค และปรมิ าตรของแกส๊ ท่ี STP ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21 จติ วิทยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ 1. การใชจ้ �ำ นวน 1. การสื่อสารสารสนเทศและ 1. ความรอบคอบ การรเู้ ทา่ ทันส่ือ 2. ความร่วมมือ การทำ�งาน เปน็ ทมี และภาวะผ้นู ำ� ผลการเรยี นรู้ 3. ค�ำ นวณอตั ราส่วนโดยมวลของธาตอุ งคป์ ระกอบของสารประกอบตามกฎสัดสว่ นคงที่ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. ค�ำ นวณอตั ราสว่ นโดยมวลของธาตอุ งคป์ ระกอบของสารประกอบตามกฎสดั สว่ นคงท่ี ทักษะกระบวนการ ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 จิตวิทยาศาสตร์ ทางวิทยาศาสตร์ 1. การใช้จำ�นวน - 1. ความรอบคอบ ผลการเรยี นรู้ 4. ค�ำ นวณสตู รอยา่ งงา่ ยและสตู รโมเลกลุ ของสาร จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. อธบิ ายความหมายของสตู รอยา่ งงา่ ยและสตู รโมเลกลุ ของสาร 2. ค�ำ นวณมวลเปน็ รอ้ ยละของธาตอุ งคป์ ระกอบ 3. ค�ำ นวณสตู รอยา่ งงา่ ยจากอตั ราสว่ นโดยโมลของธาตอุ งคป์ ระกอบ 4. ค�ำ นวณสตู รโมเลกลุ ของสาร จากสตู รอยา่ งงา่ ยและมวลโมเลกลุ ของสาร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี 3 ทักษะกระบวนการ ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 จิตวิทยาศาสตร์ ทางวิทยาศาสตร์ 1. การใชจ้ �ำ นวน 1. การสอื่ สารสารสนเทศและ 1. การใช้วจิ ารณญาณ 2. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู การรู้เทา่ ทันส่ือ 2. ความใจกวา้ ง 3. การตคี วามหมายขอ้ มลู และ 3. ความรอบคอบ ลงข้อสรปุ ผังมโนทศั น์ บทท่ี 4 โมลและสตู รเคมี มวลโมเลกลุ มวลสตู ร มวลต่อโมล จ�ำ นวนอนภุ าคของสาร มวล ปริมาตรของแก๊ส ที่ STP มวลอะตอม โมล โมลและสูตรเคมี การคำ�นวณเกีย่ วกบั สูตรเคมี กฎสัดสว่ นคงท่ี รอ้ ยละโดยมวล สูตรอย่างงา่ ย อตั ราส่วนโดยมวล สูตรโมเลกลุ อตั ราส่วนโดยโมล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 2 4 สาระสำ�คัญ มวลอะตอมเปน็ มวลของธาตุ 1 อะตอม แตอ่ ะตอมมขี นาดเลก็ มาก ไมส่ ามารถชง่ั ไดโ้ ดยตรง จงึ นยิ มใชม้ วลอะตอมสมั พทั ธ์ ซงึ่ ไดจ้ ากการเปรยี บเทยี บมวลอะตอมกบั มวลของธาตมุ าตรฐาน ซง่ึ ปจั จบุ นั ใช้ 12C เปน็ มาตรฐานในการเปรยี บเทยี บมวล มวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตเุ ปน็ คา่ เฉลย่ี จากคา่ มวลอะตอม ของแตล่ ะไอโซโทปของธาตชุ นดิ นนั้ ตามปรมิ าณทมี่ ใี นธรรมชาติ มวลโมเลกลุ และมวลสตู รเปน็ ผลรวม ของมวลอะตอมเฉล่ยี ของธาตุท่เี ป็นองค์ประกอบของสารน้ัน โมลเป็นปริมาณสารที่มีจำ�นวนอนุภาคเท่ากับเลขอาโวกาโดรหรือค่าคงตัวอาโวกาโดร คือ 6.02 × 1023 อนภุ าค มวลของสาร 1 โมล ทม่ี หี น่วยเป็นกรัม เรียกว่า มวลต่อโมล ซึ่งมีค่าตัวเลขเท่ากบั มวลอะตอม มวลโมเลกุลหรือมวลสูตรของสารน้ัน สำ�หรับสารที่มีสถานะแก๊ส 1 โมล จะมีปริมาตร เท่ากับ 22.4 ลติ รท่ี STP สารประกอบเกิดจากการรวมตวั ของธาตตุ ั้งแต่ 2 ชนดิ ข้ึนไป โดยมอี ัตราสว่ นโดยมวลของธาตุ อัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบในสารประกอบสามารถแสดงในรูปของร้อยละโดยมวล ประกอบคงทเี่ สมอตามกฎสัดสว่ นคงที่ สตู รเคมสี ามารถแสดงไดด้ ว้ ยสตู รเอมพริ คิ ลั หรอื สตู รอยา่ งงา่ ย และสตู รโมเลกลุ ซง่ึ สตู รอยา่ งงา่ ย สามารถคำ�นวณได้จากอัตราส่วนโดยโมลของธาตุองค์ประกอบ และถ้าทราบมวลโมเลกุลของสารจะ สามารถคำ�นวณสูตรโมเลกุลได้ เวลาที่ใช้ บทน้ีควรใชเ้ วลาสอนประมาณ 20 ชว่ั โมง 2 ชวั่ โมง 4.1 มวลอะตอม 9 ชว่ั โมง 4.2 โมล 9 ชั่วโมง 4.3 สตู รเคมี ความรกู้ อ่ นเรียน เลขนยั ส�ำ คญั หนว่ ยวดั แฟกเตอรเ์ ปลยี่ นหนว่ ย วธิ กี ารเทยี บหนว่ ย อนภุ าคในอะตอม ไอโซโทป พนั ธะเคมี และสตู รเคมี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 2 บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี 5 ตรวจสอบความรู้กอ่ นเรยี น ใสเ่ ครื่องหมาย หนา้ ข้อความท่ถี ูกตอ้ ง และเครื่องหมาย หนา้ ข้อความท่ีไมถ่ กู ตอ้ ง ... ... 1. อะตอมของธาตุประกอบด้วยอนุภาคทส่ี �ำ คัญ 3 ชนดิ คือ โปรตอน นิวตรอน และ อิเล็กตรอน ... ... 2. อเิ ลก็ ตรอนมีมวลมากกวา่ โปรตอนประมาณ 1800 เทา่ อเิ ล็กตรอนมีมวลน้อยกวา่ โปรตอนประมาณ 1800 เทา่ ... ... 3. โปรตอนและนวิ ตรอนมีมวลใกลเ้ คียงกัน ซง่ึ มีคา่ ประมาณ 1.66 × 10-24 กรัม ... ... 4. 24He เปน็ สัญลกั ษณน์ วิ เคลยี รข์ องธาตฮุ เี ลียม ... ... 5. ไอโซโทป หมายถงึ ธาตุชนิดเดียวกนั ทีม่ จี ำ�นวนโปรตอนไมเ่ ทา่ กนั ไอโซโทป หมายถึง ธาตชุ นดิ เดยี วกนั ที่มีจำ�นวนโปรตอนเทา่ กนั แตม่ จี ำ�นวน นวิ ตรอนไมเ่ ท่ากัน ... ... 6. เมทานอลมีสตู รเคมีเปน็ CH3OH เป็นสารประกอบไอออนิก เมทานอลมสี ตู รเคมเี ปน็ CH3OH เป็นสารประกอบโคเวเลนต์ ... ... 7. แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) เป็นสารโคเวเลนต์ แคลเซยี มคลอไรด์ (CaCl2) เป็นสารประกอบไอออนกิ ... ... 8. เอทานอล (CH3CH2OH) 1 โมเลกุลมีจำ�นวนธาตุองค์ประกอบเท่ากับ ไดเมทลิ อเี ทอร์ (CH3OCH3) 1 โมเลกุล ... ... 9. เอทานอลมคี วามหนาแน่น 0.789 กรมั ตอ่ มลิ ลิลติ ร ถา้ ต้องการเปล่ยี นหน่วยเป็น กิโลกรมั ตอ่ ลติ ร ต้องใช้แฟกเตอร์เปลย่ี นหน่วย 1 kg และ 1000 mL 1000 g 1L ... ... 10. สารประกอบไอออนกิ ไมม่ สี ตู รโมเลกลุ เนอ่ื งจากมโี ครงสรา้ งตอ่ เนอ่ื งไปเปน็ สามมติ ิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เลม่ 2 6 4.1 มวลอะตอม จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. บอกความหมายของมวลอะตอมของธาตุ มวลอะตอมสมั พทั ธ์ และมวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตุ 2. ค�ำ นวณมวลอะตอมของธาตแุ ละมวลอะตอมสัมพทั ธ์ 3. ค�ำ นวณมวลอะตอมเฉลีย่ ของธาตุ ความเข้าใจคลาดเคล่อื นทีอ่ าจเกดิ ข้นึ ความเขา้ ใจทีถ่ กู ต้อง ความเขา้ ใจคลาดเคลอ่ื น ตัวเลขมวลอะตอมในตารางธาตุเป็นมวลอะตอม ตัวเลขมวลอะตอมในตารางธาตุเป็นมวลอะตอม ของธาตุ เฉลยี่ ของธาตุ แต่นยิ มเรียกสนั้ ๆ ว่า มวลอะตอม แนวการจดั การเรียนรู้ 1. ครูตัง้ คำ�ถามโดยใชแ้ นวคำ�ถาม ดังนี้ - มวลอะตอมของธาตุ หาไดอ้ ยา่ งไรและมคี า่ เทา่ ใด นักเรียนควรตอบได้ว่า หาได้จากผลรวมของมวลโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน แต่ อเิ ลก็ ตรอนมมี วลนอ้ ยมาก มวลอะตอมจงึ มคี า่ ใกลเ้ คยี งกบั ผลรวมของมวลโปรตอนและนวิ ตรอน ซง่ึ มี คา่ นอ้ ยมากในหนว่ ยกรมั หรอื กโิ ลกรมั - อะตอมของแตล่ ะธาตมุ มี วลเทา่ กนั หรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด นกั เรยี นควรตอบไดว้ า่ ไมเ่ ทา่ กนั เนอ่ื งจากธาตแุ ตล่ ะชนดิ มจี �ำ นวนโปรตอนและนวิ ตรอนไมเ่ ทา่ กนั จากน้ันครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกันเก่ียวกับการหามวลอะตอมซึ่งไม่สามารถหาได้ด้วยวิธีการ ช่งั มวล เพอ่ื น�ำ เขา้ สวู่ ิธกี ารหามวลอะตอมสัมพัทธโ์ ดยเปรยี บเทยี บกับธาตมุ าตรฐาน 2. ครใู หค้ วามรเู้ กยี่ วกบั มวลอะตอมสมั พทั ธซ์ งึ่ เปน็ คา่ ทไ่ี มม่ หี นว่ ยก�ำ กบั และวธิ กี ารเปรยี บเทยี บ มวลอะตอมของธาตุกับธาตุมาตรฐาน โดยปัจจุบันใช้ 12C ที่เป็นไอโซโทปหลักของคาร์บอนเป็นธาตุ มาตรฐานในการเปรยี บเทียบจากน้นั ครอู ธบิ ายการค�ำ นวณโดยยกตวั อยา่ งประกอบ 3. ครูทบทวนความรู้เดิมเก่ียวกับไอโซโทปของธาตุ แล้วให้ความรู้เกี่ยวกับมวลอะตอมและ ปริมาณของไอโซโทปในธรรมชาติ เช่น คาร์บอนมี 3 ไอโซโทป คือ 12C มีมวลอะตอม 12.0000 ในธรรมชาติมีอยู่ร้อยละ 98.930 13C มีมวลอะตอม 13.0034 ในธรรมชาติมีอยู่ร้อยละ 1.070 ส่วน 14C เป็นไอโซโทปกัมมันตรังสีมีปริมาณน้อยมาก แล้วอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับวิธีการหา มวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ ซง่ึ หาไดจ้ าก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี 7 มวลอะตอมเฉล่ียของธาต ุ = ผลรวมของ [(%ไอโซโทป)(มวลอะตอมของไอโซโทป)] 100 จากนน้ั คำ�นวณมวลอะตอมเฉลยี่ ของคาร์บอน ซง่ึ คำ�นวณไดเ้ ท่ากบั 12.011 4. ครูให้นักเรียนพิจารณามวลอะตอมในตารางธาตุ เพื่ออภิปรายและลงข้อสรุปว่า ค่า มวลอะตอมทป่ี รากฏในตารางธาตเุ ปน็ คา่ มวลอะตอมเฉลย่ี ซง่ึ นยิ มเรยี กวา่ มวลอะตอม ซง่ึ สงั เกตไดจ้ าก ค่ามวลอะตอมของคาร์บอนในตารางธาตุไม่เท่ากับ 12.0000 แต่เท่ากับ 12.01 จากน้ันยกตัวอย่าง มวลอะตอมของธาตุอ่นื ๆ ทป่ี รากฏในตารางธาตเุ ปรียบเทียบกับค่ามวลอะตอมเฉลี่ยในตาราง 4.1 5. ครใู ห้นักเรยี นท�ำ แบบฝึกหดั 4.1 เพ่ือทบทวนความรู้ แนวทางการวดั และประเมินผล 1. ความรเู้ กย่ี วกบั ความหมายของมวลอะตอม มวลอะตอมสมั พทั ธ์ และมวลอะตอมเฉลย่ี ของ ธาตุ และวธิ กี ารค�ำ นวณ จากการอภปิ ราย การท�ำ แบบฝกึ หดั และการทดสอบ 2. ทกั ษะการใชจ้ �ำ นวน จากการท�ำ แบบฝกึ หดั 3. จติ วทิ ยาศาสตรด์ า้ นความใจกวา้ งและและการใชว้ จิ ารณญาณ จากการสงั เกตพฤตกิ รรมใน การอภปิ ราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เลม่ 2 8 แบบฝึกหัด 4.1 1. มวลอะตอมสมั พทั ธข์ องไฮโดรเจนเทา่ กบั 1.01 ไฮโดรเจน 1 อะตอม มมี วลกก่ี รมั มวลอะตอมสมั พทั ธข์ องไฮโดรเจน = มวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม 1.66 × 10-24g มวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม = ม วลอะตอมสมั พทั ธข์ องไฮโดรเจน × 1.66 × 10-24g = 1.01 × 1.66 × 10-24 g = 1.68 × 10-24g ดงั นน้ั ไฮโดรเจน 1 อะตอมมมี วล 1.68 × 10-24กรมั 2. มวลอะตอมสมั พทั ธข์ องโซเดยี มเทา่ กบั 22.99 โซเดยี ม 1 อะตอมมมี วลเปน็ กเ่ี ทา่ ของ 1 12 มวลของคารบ์ อน–12 1 อะตอม มวลอะตอมสมั พทั ธข์ องโซเดยี ม = มวลของโซเดยี ม 1 อะตอม (g) 1 มวลของ12C 1 อะตอม (g) 12 22.99 = มวลของโซเดยี ม 1 อะตอม (g) 1 มวลของ12C 1 อะตอม (g) 12 มวลของโซเดยี ม 1 อะตอม (g) = 22.99 × 1 มวลของ 12C 1 อะตอม (g) 12 ดงั นน้ั โซเดยี ม 1 อะตอมมมี วลเปน็ 22.99 เทา่ ของ 1 มวลของ 12C 1 อะตอม 12 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 2 บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี 9 3. จงหามวลอะตอมสมั พทั ธข์ อง 32S เมอ่ื 32S 1 อะตอมมมี วล 53.05 × 10-24 กรมั และคา่ ท่ี ค�ำ นวณไดม้ ากกวา่ หรอื นอ้ ยกวา่ คา่ ทป่ี รากฏในตารางธาตุ อธบิ ายไดอ้ ยา่ งไร มวลอะตอมสมั พทั ธข์ อง 32S = มวลอะตอมของ 32S (g) 1.66 × 10-24 g = 53.05 × 10-24g 1.66 × 10-24 g = 31.96 ดงั น้นั มวลอะตอมสัมพทั ธข์ อง 32S เท่ากับ 31.96 ซ่งึ มคี า่ นอ้ ยกว่ามวลอะตอมใน ตารางธาตุ ทม่ี คี า่ เทา่ กบั 32.06 เนอ่ื งจากคา่ นเ้ี ปน็ มวลอะตอมสมั พทั ธข์ องไอโซโทป 32S แตม่ วลอะตอมในตารางธาตเุ ปน็ มวลอะตอมเฉลย่ี แสดงวา่ ในธรรมชาตมิ กี �ำ มะถนั ไอโซโทป อน่ื ทม่ี มี วลอะตอมของไอโซโทปมากกวา่ 32.06 4. ธาตอุ อกซเิ จนมมี วลอะตอมสมั พทั ธ์ 16.00 ธาตุ A 1 อะตอมมมี วลเปน็ 4 เทา่ ของมวลของ ออกซเิ จน 2 อะตอม ธาตุ A จะมมี วลอะตอมสมั พทั ธเ์ ทา่ ใด หามวลของ O มวลของ O 1 อะตอม = มวลอะตอมสมั พทั ธข์ อง O × 1.66 × 10-24 g = 16.00 × 1.66 × 10-24 g หามวลอะตอมของ A หรอื มวลของ A 1 อะตอม มวลของ O 2 อะตอม = 2 × 16.00 × 1.66 × 10-24 g มวลอะตอมของ A = 4 × 2 × 16.00 × 1.66 × 10-24 g หามวลอะตอมสมั พทั ธข์ อง A มวลอะตอมสมั พทั ธข์ อง A = มวลอะตอมของ A (g) 1.66 × 10-24g = 4 × 2 × 16.00 × 1.66 × 10-24 g 1.66 × 10-24g = 128 ดงั นน้ั มวลอะตอมสมั พทั ธข์ อง A เทา่ กบั 128 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เลม่ 2 10 5. จงหามวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตอุ ริ เิ ดยี ม (Ir) จากขอ้ มลู ตอ่ ไปน้ี ไอโซโทป มวลอะตอมของ ปรมิ าณร้อยละใน ไอโซโทป ธรรมชาติ Ir – 191 191.961 37.30 Ir – 193 192.963 62.70 มวลอะตอมของ Ir = (191.961 × 37.300) + (192.963 × 62.700) 100 = 192.22 ดงั นน้ั มวลอะตอมของ Ir เทา่ กบั 192.22 6. ธาตซุ ลิ คิ อน (Si) ทพ่ี บในธรรมชาตมิ ี 3 ไอโซโทป มมี วลอะตอมของแตล่ ะไอโซโทปเทา่ กบั 27.98 28.98 และ 29.97 โดยมปี รมิ าณรอ้ ยละ 92.21 4.70 และ 3.09 ตามล�ำ ดบั จง หามวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตซุ ลิ คิ อน มวลอะตอมเฉลย่ี ของซลิ คิ อน = (92.21 × 27.98) + (4.70 × 28.98) + (3.09 × 29.97) 100 = 28.09 ดงั นน้ั มวลอะตอมของซลิ คิ อนเทา่ กบั 28.09 7. ธาตเุ งนิ (Ag) ทพ่ี บในธรรมชาตมิ ี 2 ไอโซโทปคอื 107Ag มมี วลอะตอมเทา่ กบั 106.91 และ109Ag พบในธรรมชาตริ อ้ ยละ 48.16 ถา้ ธาตเุ งนิ มมี วลอะตอมเฉลย่ี เทา่ กบั 107.87 จงค�ำ นวณหามวลอะตอมของ 109Ag ก�ำ หนดให ้ มวลอะตอมของ 109Ag = Z ปรมิ าณเปน็ รอ้ ยละของ 109Ag = 51.82 ดงั นน้ั ปรมิ าณรอ้ ยละของ 107Ag = 100 – 51.82 = 48.18 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 2 บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี 11 มวลอะตอมเฉลย่ี ของ Ag = (48.18 × 106.91) + (51.82 × Z) 100 107.87 = 5150 + 51.82 Z 100 Z = 108.8 ดงั นน้ั มวลอะตอมของ 109Ag เทา่ กบั 108.8 8. ธาตยุ โู รเพยี ม (Eu) พบในธรรมชาติ 2 ไอโซโทปคอื 151Eu มมี วลอะตอมเทา่ กบั 150.92 และ 153Eu มมี วลอะตอมเทา่ กบั 152.92 ถา้ มวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตยุ โู รเพยี ม เทา่ กบั 151.96 จงหาปรมิ าณรอ้ ยละของธาตยุ โู รเพยี มแตล่ ะไอโซโทป ก�ำ หนดให้ ปรมิ าณรอ้ ยละของ 151Eu ในธรรมชาติ = A ดงั นน้ั ปรมิ าณรอ้ ยละของ 153Eu ในธรรมชาติ = 100 – A มวลอะตอมเฉลย่ี ของ Eu = (A × 150.92) + [(100 - A) × (152.92)] 100 151.96 = 150.92 A + 15292 - 152.92 A 100 A = 48.00 ดังน้นั ปริมาณของ 151Eu ในธรรมชาติมีร้อยละ 48.00 และปริมาณของ 153Eu ใน ธรรมชาตมิ รี อ้ ยละ 52.00 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เล่ม 2 12 4.2 โมล 4.2.1 มวลต่อโมล 4.2.2 ความสมั พันธ์ระหวา่ งโมล มวล และปริมาตรของแก๊ส จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1. อธิบายความหมายของโมลและเลขอาโวกาโดร 2. ค�ำ นวณมวลโมเลกุลและมวลสตู ร 3. อธิบายความสัมพันธ์ของโมล มวล จ�ำ นวนอนภุ าค และปรมิ าตรของแกส๊ ที่ STP 4. ค�ำ นวณปรมิ าณสารจากความสมั พนั ธข์ อง โมล มวล จ�ำ นวนอนภุ าค และปรมิ าตรของแกส๊ ท่ี STP ความเขา้ ใจคลาดเคล่อื นที่อาจเกิดขนึ้ ความเข้าใจทถ่ี ูกตอ้ ง ความเข้าใจคลาดเคลือ่ น หนว่ ยโมลใช้ได้กับทั้งอะตอม ไอออน โมเลกลุ หน่วยโมลใชก้ ับอะตอมเทา่ น้นั หรือหน่วยสูตร แนวการจัดการเรียนรู้ 1. ครตู รวจสอบความรเู้ ดมิ เกย่ี วกบั หนว่ ยวดั ปรมิ าณในชวี ติ ประจ�ำ วนั เชน่ กรมั ลติ ร โหล เพอ่ื เชอ่ื มโยงเขา้ สกู่ ารบอกปรมิ าณสารเคมที อ่ี าจบอกเปน็ หนว่ ยมวล หนว่ ยปรมิ าตร หรอื หนว่ ยแสดงจ�ำ นวน อนภุ าค แลว้ เชอ่ื มโยงเขา้ สหู่ นว่ ยโมล โดยอธบิ ายความหมายของโมลทส่ี มั พนั ธก์ บั เลขอาโวกาโดร หรอื คา่ คงตวั อาโวกาโดร และใหส้ งั เกตวา่ เลขอาโวกาโดรเปน็ สว่ นกลบั ของ 1.66 × 10-24 ซง่ึ เทา่ กบั 1 หนว่ ย มวลอะตอม 2. ครใู หน้ กั เรยี นพจิ ารณาตาราง 4.2 เพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ หนว่ ยโมลสามารถใชใ้ นการบอกจ�ำ นวน อนภุ าคซง่ึ อาจเปน็ อะตอม โมเลกลุ ไอออน หรอื อน่ื ๆ ขน้ึ อยกู่ บั ประเภทของสาร จากนน้ั อธบิ ายเกย่ี วกบั การหาจำ�นวนอะตอมหรือไอออนท่ีเป็นองค์ประกอบของสาร โดยพิจารณาจากสูตรเคมีและความ สมั พนั ธร์ ะหวา่ งจ�ำ นวนโมลและจ�ำ นวนอนภุ าคของสาร แลว้ ใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามเพอ่ื ตรวจสอบความ เขา้ ใจ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี 13 ตรวจสอบความเขา้ ใจ 1. น�ำ้ (H2O) 0.5 โมล ประกอบดว้ ยไฮโดรเจน (H) และออกซเิ จน (O) อยา่ งละกโ่ี มลและคดิ เปน็ อยา่ งละกอ่ี ะตอม 2 mol H 1 mol H2O จ�ำ นวนโมลของ H = 0.5 mol H2O × = 1 mol H ดงั นน้ั น�ำ้ 0.5 โมล ประกอบดว้ ยไฮโดรเจน 1 โมล และมจี �ำ นวนอะตอมของไฮโดรเจน เทา่ กบั 6.02 × 1023 อะตอม 1 mol O 1 mol H2O จ�ำ นวนโมลของ O = 0.5 mol H2O × = 0.5 mol O จ�ำ นวนอะตอมของ O = 0.5 mol O × 6.02 × 1023atom O 1 mol O = 3.01 × 1023 atom O ดงั นน้ั น�ำ้ 0.5 โมล ประกอบดว้ ยออกซเิ จน 0.5 โมล และมจี �ำ นวนอะตอมของออกซเิ จน เทา่ กบั 3.01 × 1023 อะตอม 2. แคลเซยี มฟอสเฟต (Ca3(PO4)2) 2 โมล ประกอบดว้ ยแคลเซยี มไอออน (Ca2+) และฟอสเฟต ไอออน (PO43-) อยา่ งละกไ่ี อออน จ�ำ นวนไอออนของ Ca2+ = 2 mol Ca3(PO4)2 × 3 mol Ca2+ × 6.02 × 1023ion Ca2+ 1 mol Ca3(PO4)2 1 mol Ca2+ = 3.61 × 1024 ion Ca2+ จ�ำ นวนไอออนของ PO43- = 2 mol Ca3(PO4)2 × 2 mol PO43- × 6.02 × 1023ion PO43- 1 mol Ca3(PO4)2 1 mol PO43- = 2.41 × 1024 ion PO43- ดงั นน้ั แคลเซยี มฟอสเฟต 2 โมล ประกอบดว้ ยแคลเซยี มไอออน 3.61 × 1024 ไอออน และฟอสเฟตไอออน 2.41 × 1024 ไอออน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เล่ม 2 14 3. ครูอธิบายว่า เน่ืองจากสารมีจำ�นวนโปรตอนและนิวตรอนไม่เท่ากัน ดังน้ันสารแต่ละชนิด ปรมิ าณ 1 โมล อาจมมี วลและปรมิ าตรไมเ่ ทา่ กนั โดยใชร้ ปู 4.1 ประกอบการอธบิ าย จากนน้ั ครอู ธบิ าย เพ่ิมเติมเก่ียวกับการเขียนแฟกเตอร์เปล่ียนหน่วย จากความสัมพันธ์ระหว่างจำ�นวนโมลและจำ�นวน อนภุ าค 4. ใหน้ กั เรยี นท�ำ แบบฝกึ หดั 4.2 เพอ่ื ทบทวนความรู้ 5. ครตู ง้ั ค�ำ ถามวา่ คารบ์ อน–12 1 โมล มมี วลเทา่ ใด จากนน้ั รว่ มกนั ค�ำ นวณมวลของคารบ์ อน-12 ซ่ึงควรตอบได้ว่า 12 กรัม แล้วเช่ือมโยงเข้าสู่การอธิบายความหมายของมวลต่อโมล จากน้ันครูให้ นกั เรยี นพจิ ารณาตวั อยา่ งการหามวลตอ่ โมลของธาตบุ างชนดิ ในตาราง 4.3 เพอ่ื ใหอ้ ภปิ รายรว่ มกนั วา่ ธาตุ 1 โมล มีมวลเท่าใดในหน่วยกรัม ซ่ึงควรได้ข้อสรุปว่า มวลของธาตุ 1 โมล ในหน่วยกรัม (หรือ มวลตอ่ โมล) มคี า่ เปน็ ตวั เลขเทา่ กบั มวลอะตอมของธาตนุ น้ั จากนน้ั ครอู ธบิ ายการค�ำ นวณเกย่ี วกบั มวล และโมลโดยยกตวั อยา่ ง 3 ประกอบการอธบิ าย 6. ครูอธิบายเก่ียวกับวิธีคำ�นวณมวลโมเลกุลและมวลสูตรของสาร ซ่ึงหาได้จากผลรวมของ มวลอะตอมของธาตอุ งคป์ ระกอบตามสตู รเคมี จากนน้ั ครอู ธบิ ายการค�ำ นวณโดยยกตวั อยา่ ง 4 และ 5 ประกอบ 7. ครใู นนกั เรยี นตอบค�ำ ถามเพอ่ื ตรวจสอบความเขา้ ใจ ตรวจสอบความเขา้ ใจ 1. สารตา่ งชนดิ กนั ทม่ี จี �ำ นวนโมลเทา่ กนั จะมมี วลเทา่ กนั หรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด สว่ นใหญไ่ มเ่ ทา่ กนั เพราะสารตา่ งชนดิ กนั สว่ นใหญม่ สี ตู รเคมตี า่ งกนั ท�ำ ใหม้ มี วลสตู รตา่ งกนั 2. สารตา่ งชนดิ กนั มจี �ำ นวนโมลเทา่ กนั จะมจี �ำ นวนอนภุ าคเทา่ กนั หรอื ไม่ สารท่ีมีอนุภาคอยู่ในรูปของอะตอมและโมเลกุลท่ีมีจำ�นวนโมลเท่ากันมีจำ�นวนอนุภาค เทา่ กนั เชน่ โลหะโซเดยี มและแกส๊ ออกซเิ จนจ�ำ นวน 1 โมล มจี �ำ นวน 6.02 × 1023 อนภุ าค เทา่ กนั สว่ นสารทอ่ี นภุ าคอยใู่ นรปู ของไอออนทม่ี จี �ำ นวนโมลเทา่ กนั อาจมจี �ำ นวนอนภุ าคไมเ่ ทา่ กบั สารอน่ื ขน้ึ อยกู่ บั องคป์ ระกอบของสารนน้ั เชน่ โซเดยี มคลอไรด์ 1 โมล มโี ซเดยี มไอออน 6.02 × 1023 ไอออน และคลอไรดไ์ อออน 6.02 × 1023 ไอออน จงึ มจี �ำ นวนไอออนทง้ั หมด 2 × 6.02 × 1023 ไอออน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี 15 3. สารตา่ งชนดิ กนั มมี วลเทา่ กนั จะมจี �ำ นวนอนภุ าคเทา่ กนั หรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด สว่ นใหญไ่ มเ่ ทา่ กนั เพราะสารตา่ งชนดิ กนั สว่ นใหญม่ มี วลตอ่ โมลไมเ่ ทา่ กนั ดงั นน้ั ถา้ มวลเทา่ กนั จะมจี �ำ นวนโมลไมเ่ ทา่ กนั จงึ มจี �ำ นวนอนภุ าคไมเ่ ทา่ กนั ความรเู้ พม่ิ เตมิ ส�ำ หรบั ครู สารต่างชนิดกันท่ีมีสูตรเคมีเหมือนกัน เรียกว่า ไอโซเมอร์ จะมีมวลสูตรและมวลต่อโมล เท่ากนั 8. ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ แบบฝกึ หดั 4.3 เพอ่ื ทบทวนความรู้ 9. ครอู ธบิ ายเกย่ี วกบั การวดั ปรมิ าณสารทม่ี สี ถานะแกส๊ ซง่ึ นยิ มวดั ในหนว่ ยปรมิ าตร ซง่ึ ตอ้ งระบุ อณุ หภมู แิ ละความดนั รวมทง้ั อณุ หภมู แิ ละความดนั ทภ่ี าวะมาตรฐานของแกส๊ หรอื ท่ี STP จากนน้ั ครู ใหน้ กั เรยี นพจิ ารณาตาราง 4.4 ทแ่ี สดงมวลของแกส๊ บางชนดิ ปรมิ าตร 1 ลติ ร ท่ี STP แลว้ ใชค้ �ำ ถาม วา่ แกส๊ 1 โมลมีปรมิ าตรเทา่ ใดท่ี STP ซ่งึ ควรตอบไดว้ ่า แก๊สใด ๆ 1 โมลมีปริมาตร 22.4 ลกู บาศก์ เดซเิ มตรหรอื 22.4 ลติ ร ท่ี STP โดยครแู สดงการค�ำ นวณปรมิ าตรของแกส๊ ฮเี ลยี ม 1 โมล ซง่ึ มมี วล 0.179 กรมั ประกอบการอธบิ าย 10. ครใู หน้ กั เรยี นสรปุ ความรเู้ กย่ี วกบั ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโมล จ�ำ นวนอนภุ าค มวล และปรมิ าตร ของแกส๊ ท่ี STP ซง่ึ ควรสรปุ ไดว้ า่ สาร 1 โมลมี 6.02 × 1023 อนภุ าค และมมี วลเปน็ กรมั เทา่ กบั มวลตอ่ โมล ของสารนน้ั และถา้ สารเปน็ แกส๊ จะมปี รมิ าตรเทา่ กบั 22.4 ลติ ร ท่ี STP ตามรปู 4.2 จากนน้ั ครอู ธบิ าย การค�ำ นวณปรมิ าณสารในหนว่ ยตา่ ง ๆ ทส่ี มั พนั ธก์ บั โมลโดยยกตวั อยา่ ง 6 ประกอบ 11. ครูให้นักเรียนจับคู่กันและทำ�กิจกรรม 4.1 เพ่ือสร้างโจทย์เก่ียวกับความสัมพันธ์ระหว่าง โมล จ�ำ นวนอนภุ าค มวล ความหนาแนน่ และปรมิ าตรของแกส๊ ท่ี STP ของสารทเ่ี ปน็ แกส๊ 1 โมล โดย เร่ิมท่ีกำ�หนดและเขียนสูตรเคมีและจำ�นวนโมลของแก๊สก่อน แล้วคำ�นวณมวล จำ�นวนอนุภาค และ ปรมิ าตรท่ี STP และใสต่ วั เลขทไ่ี ดล้ งไปในแตล่ ะหนา้ ของลกู บาศก์ จากนน้ั ใหน้ กั เรยี นแลกลกู บาศกก์ บั เพอ่ื นเพอ่ื เตมิ ความหนาแนน่ ท่ี STP ทง้ั นส้ี ามารถใหน้ กั เรยี นเวน้ ขอ้ มลู เพม่ิ เตมิ หรอื ก�ำ หนดขอ้ มลู อน่ื ท่ี ยากขน้ึ แลว้ ใหน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรมเหมอื นเดมิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เลม่ 2 16 กิจกรรม 4.1 ความสัมพันธร์ ะหวา่ งโมล มวล จ�ำ นวนอนุภาค ความหนาแน่น และปริมาตรของแก๊สท่ี STP จุดประสงค์ของกจิ กรรม ค�ำ นวณปรมิ าณสารจากความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโมล มวล จ�ำ นวนอนภุ าค ความหนาแนน่ และปริมาตรของแก๊สท่ี STP เวลาท่ีใช้ อภิปรายก่อนทำ�กจิ กรรม 5 นาที ท�ำ กิจกรรม 15 นาที อภิปรายหลงั ท�ำ กจิ กรรม รวม 5 นาที 25 นาที วัสดแุ ละอปุ กรณ์ ปริมาณต่อกลมุ่ 1 แผน่ 2 ด้าม รายการ 1 เล่ม 1 อนั 1. กระดาษแข็ง 2. ปากกาเมจกิ 3. กรรไกร 4. กาว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี 17 การเตรยี มล่วงหน้า เตรียมแบบลูกบาศกท์ ่ที �ำ จากกระดาษแข็ง จ�ำ นวน 1 แผน่ ตอ่ กล่มุ ดังรูป ตัวอยา่ งผลการทำ�กิจกรรม ตัวอยา่ งการค�ำ นวณความสัมพันธ์ของแกส๊ ไนโตรเจน จ�ำ นวน 1 โมล 1.25 g/L ความหนาแนน่ ที่ STP (g/L) 6.02 × 1023 โมเลกลุ จำ�นวนอนุภาค N2 1 mol 22.4 L สูตรเคมขี องแกส๊ โมล ปรมิ าตร ที่ STP (L) 28.02 g มวล (g) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เล่ม 2 18 อภปิ รายผลการทำ�กิจกรรม เม่ือทราบสตู รเคมแี ละจำ�นวนโมลของแกส๊ จะสามารถคำ�นวณมวล จำ�นวนอนภุ าค และปรมิ าตรที่ STP ได้ โดยใชค้ วามสมั พนั ธ์ สาร 1 โมล มี 6.02 × 1023 อนุภาค ซ่งึ มมี วล เป็นกรมั เท่ากบั มวลต่อโมลของสารน้ัน และถา้ สารเป็นแกส๊ จะมีปรมิ าตรเทา่ กบั 22.4 ลติ ร ท่ี STP นอกจากน้เี มือ่ ทราบมวลและปริมาตรจะสามารถค�ำ นวณความหนาแนน่ ของแกส๊ ท่ี STP ได้ 12. ครแู ละนกั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั เพอ่ื สรปุ ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโมล มวล จ�ำ นวนอนภุ าค และ ปรมิ าตรของแกส๊ ท่ี STP รวมทง้ั ความหนาแนน่ ท่ี STP 13. ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ แบบฝกึ หดั 4.4 เพอ่ื ทบทวนความรู้ แนวทางการวัดและประเมนิ ผล 1. ความร้เู ก่ยี วกับความหมายของโมลและเลขอาโวกาโดร การคำ�นวณมวลโมเลกุล มวลสูตร และปรมิ าณสารจากความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโมล จ�ำ นวนอนภุ าค มวล และปรมิ าตรของแกส๊ ท่ี STP จาก การท�ำ กจิ กรรม การอภปิ ราย การท�ำ แบบฝกึ หดั และการทดสอบ 2. ทกั ษะการใชจ้ �ำ นวน จากการท�ำ กจิ กรรม การท�ำ แบบฝกึ หดั และการทดสอบ 3. ทักษะการส่อื สารสารสนเทศและการร้เู ท่าทันสอ่ื และความรว่ มมอื การท�ำ งานเป็นทีมและ ภาวะผนู้ �ำ จากการท�ำ กจิ กรรม 4. จติ วทิ ยาศาสตรด์ า้ นความรอบคอบจากผลการท�ำ กจิ กรรม และการท�ำ แบบฝกึ หดั แบบฝึกหดั 4.2 1. จงค�ำ นวณจ�ำ นวนโมลของสารตอ่ ไปน้ี 1.1 ฮเี ลยี ม 1.02 × 1022 อะตอม จ�ำ นวนโมลของ He = 1.02 × 1022 atom He × 1 mol He 6.02 × 1023atom He = 0.0169 mol He ดงั นน้ั ฮเี ลยี ม 1.02 × 1022 อะตอม มจี �ำ นวน 0.0169 โมล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 2 บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี 19 1.2 แกส๊ แอมโมเนยี 3.01 × 1025 โมเลกลุ จ�ำ นวนโมลของ NH3 = 3.01 × 1025 molecule NH3 × 1 mol NH3 6.02 × 1023molecule NH3 = 50.0 mol NH3 ดงั นน้ั แกส๊ แอมโมเนยี 3.01 × 1025 โมเลกลุ มจี �ำ นวน 50.0 โมล 1.3 เหลก็ 3.61 × 1020อะตอม 1 mol Fe จ�ำ นวนโมลของ Fe = 3.61 × 1020 atom Fe × 6.02 × 1023atom Fe = 6.00 × 10-4mol Fe ดงั นน้ั เหลก็ 3.61 × 1020 อะตอม มจี �ำ นวน 6.00 × 10-4 โมล 1.4 ก�ำ มะถนั 1 อะตอม จ�ำ นวนโมลของ S = 1 atom S × 1 mol S 6.02 × 1023atom S = 1.66 × 10-24 mol S ดงั นน้ั ก�ำ มะถนั 1 อะตอม มจี �ำ นวน 1.66 × 10-24 โมล 1.5 โพแทสเซยี มไอออน 100 ไอออน จ�ำ นวนโมล ของ K+ = 100 ion K+ × 1 mol K+ 6.02 × 1023ion K+ = 1.66 × 10-22 mol K+ ดงั นน้ั โพแทสเซยี มไอออน 100 ไอออน มจี �ำ นวน 1.66 × 10-22 โมล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 2 20 2. จงค�ำ นวณจ�ำ นวนอนภุ าคของสารตอ่ ไปน้ี 2.1 อารก์ อน 3.00 โมล 6.02 × 1023atom Ar 1 mol Ar จ�ำ นวนอะตอมของอารก์ อน = 3.00 mol Ar × = 1.81 × 1024atom Ar ดงั นน้ั อารก์ อน 3.00 โมล มจี �ำ นวน 1.81 × 1024 อะตอม 2.2 เหลก็ 8.50 โมล จ�ำ นวนอะตอมของเหลก็ = 8.50 mol Fe × 6.02 × 1023atom Fe 1 mol Fe = 5.12 × 1024 atom Fe ดงั นน้ั เหลก็ 8.50 โมล มจี �ำ นวน 5.12 × 1024 อะตอม 2.3 โซเดยี มไอออน 0.001 โมล 6.02 × 1023ion Na+ 1 mol Na+ จ�ำ นวนไอออนของโซเดยี ม = 0.001 mol Na+ × = 6 × 1020 ion Na+ ดงั นน้ั โซเดยี มไอออน 0.001 โมล มจี �ำ นวน 6 × 1020 ไอออน 2.4 น�ำ้ 5.00 โมล 6.02 × 1023molecule H2O 1 mol H2O จ�ำ นวนโมเลกลุ ของน�ำ้ = 5.00 mol H2O × = 3.01 × 1024 molecule H2O ดงั นน้ั น�ำ้ 5.00 โมล มจี �ำ นวน 3.01 × 1024 โมเลกลุ 2.5 ไนเทรตไอออน 1.0 × 10-5 โมล 6.02 × 1023ion NO3- 1 mol NO3- จ�ำ นวนไอออนของไนเทรต = 1.0 × 10-5 mol NO3-× = 6.0 × 1018 ion NO3- ดงั นน้ั ไนเทรตไอออน 1.0 × 10-5 โมล มจี �ำ นวน 6.0 × 1018 ไอออน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี 21 3. โพแทสเซยี มซลั เฟต (K2SO4) 0.1 โมล มจี �ำ นวนโพแทสเซยี มไอออน (K+) และซลั เฟตไอออน (SO42-) อยา่ งละกโ่ี มล 2 mol K+ mol K2SO4 จ�ำ นวนโมลของ K+ = 0.1 mol K2SO4 × 1 = 0.2 mol K+ จ�ำ นวนโมลของ SO42- = 0.1 mol K2SO4 × 1 mol SO42- 1 mol K2SO4 = 0.1 mol SO42- ดงั นน้ั โพแทสเซยี มซลั เฟต 0.1 โมล มโี พแทสเซยี มไอออน 0.2 โมล และซลั เฟตไอออน 0.1 โมล 4. อะลมู เิ นยี มซลั เฟต (Al2(SO4)3) กโ่ี มลทส่ี ามารถให้ Al3+ 6.02 × 1022 ไอออน และในปรมิ าณ สารดงั กลา่ วมซี ลั เฟตไอออน (SO42-) กโ่ี มล จ�ำ นวนโมลของ Al2(SO4)3 = 6.02 × 1022 ion Al3+ × 1 mol Al3+ × 1 mol Al2(SO4)3 6.02 × 1023 ion Al3+ 2 mol Al3+ = 0.0500 mol Al2(SO4)3 ดงั นน้ั อะลมู เิ นยี มซลั เฟต 0.0500 โมล สามารถใหอ้ ะลมู เิ นยี มไอออน 6.02 × 1023 ไอออน จ�ำ นวนโมลของ SO42- = 0.0500 mol Al2(SO4)3 × 1 3 mol SO42- mol Al2(SO4)3 = 0.150 mol SO42- ดงั นน้ั อะลมู เิ นยี มซลั เฟต 0.5 โมล มซี ลั เฟตไอออน 0.150 โมล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เล่ม 2 22 แบบฝึกหดั 4.3 1. จงหามวลโมเลกลุ และมวลตอ่ โมลของสารตอ่ ไปน้ี โดยใชค้ า่ มวลอะตอมจากตารางธาตใุ น หนงั สอื เรยี น 1.1 แอสไพรนิ (C9H8O4) มวลโมเลกลุ ของแอสไพรนิ = (9 × มวลอะตอมของ C) + (8 × มวลอะตอมของ H) + (4 × มวลอะตอมของ O) = (9 × 12.01) + (8 × 1.01) + (4 × 16.00) = 180.17 ดงั นน้ั แอสไพรนิ มมี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 180.17 และมมี วลตอ่ โมลเทา่ กบั 180.17 กรมั ตอ่ โมล 1.2 แอซตี กิ (C2H4O2) มวลโมเลกลุ ของกรดแอซตี กิ = (2 × มวลอะตอมของ C) + (4 × มวลอะตอมของ H) + (2 × มวลอะตอมของ O) = (2 × 12.01) + (4 × 1.01) + (2 × 16.00) = 60.06 ดงั นน้ั กรดแอซตี กิ มมี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 60.06 และมมี วลตอ่ โมลเทา่ กบั 60.06 กรมั ตอ่ โมล 1.3 ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) มวลโมเลกลุ ของไนโตรเจนไดออกไซด์ = (1 × มวลอะตอมของ N) + (2 × มวลอะตอมของ O) = (1 × 14.01) + (2 × 16.00) = 46.01 ดงั นน้ั ไนโตรเจนไดออกไซดม์ มี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 46.01 และมมี วลตอ่ โมลเทา่ กบั 46.01 กรมั ตอ่ โมล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี 23 1.4 ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ (H2S) มวลโมเลกลุ ของไฮโดรเจนซลั ไฟด์ = (2 × มวลอะตอมของ H) + (1 × มวลอะตอมของ S) = (2 × 1.01) + (1 × 32.06) = 34.08 ดังน้ัน ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 34.08 และมีมวลต่อโมลเท่ากับ 34.08 กรมั ตอ่ โมล 2. ฟอสฟอรสั 1 โมเลกลุ มสี ตู รโมเลกลุ เปน็ P4 ถา้ มวลโมเลกลุ ของฟอสฟอรสั เทา่ กบั 123.88 จงหามวลอะตอมของฟอสฟอรสั มวลโมเลกลุ ของฟอสฟอรสั = 4 × มวลอะตอมของฟอสฟอรสั 123.8 = 4 × มวลอะตอมของฟอสฟอรสั มวลอะตอมของฟอสฟอรสั = 123.88 4 = 30.97 ดงั นน้ั มวลอะตอมของฟอสฟอรสั เทา่ กบั 30.97 3. ในปี พ.ศ.2528 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบอัญรูปใหม่ของคาร์บอนท่ีเป็นโมเลกุลซ่ึงมี มวลโมเลกลุ ประมาณ 720 และ 840 อญั รปู ทง้ั สองชนดิ นม้ี สี ตู รโมเลกลุ เปน็ อยา่ งไร ก�ำ หนดให้ อญั รปู ของคารบ์ อนมสี ตู รโมเลกลุ Cn อญั รปู ทม่ี มี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 720 มวลโมเลกลุ ของ Cn = n × 12.01 720 = n × 12.01 n = 720 = 60.0 12.01 ดงั นน้ั อญั รปู ทม่ี มี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 720 มสี ตู รโมเลกลุ C60 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 2 24 อญั รปู ทม่ี มี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 840 มวลโมเลกลุ ของ Cn = n × 12.01 840 = n × 12.01 n = 840 = 69.9 ≈ 70 12.01 ดงั นน้ั อญั รปู ทม่ี มี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 840 มสี ตู รโมเลกลุ C70 4. สารประกอบ A1 โมเลกลุ มมี วล 2.56 × 10-22 กรมั จงค�ำ นวณมวลตอ่ โมลของสารประกอบน้ี มวลตอ่ โมลของสาร A = 2.56 × 10-22g × 6.02 × 1023molecule 1 molecule 1 mol = 154 g/mol ดงั นน้ั มวลตอ่ โมลของสารประกอบ A เทา่ กบั 154 กรมั ตอ่ โมล 5. ค�ำ นวณจ�ำ นวนโมลของสารทก่ี �ำ หนดใหต้ อ่ ไปน้ี 5.1 อะลมู เิ นยี ม (Al) 2.70 กรมั mol ของ Al = 2.70 g Al × 1 mol Al 26.98 g Al = 0.100 mol Al ดงั นน้ั อะลมู เิ นยี ม 2.70 กรมั มจี �ำ นวน 0.100 โมล 5.2 ดบี กุ (Sn) 17.5 กรมั mol ของ Sn = 17.5 g Sn × 1 mol Sn 118.71 g Sn = 0.147 mol ดงั นน้ั ดบี กุ 17.5 กรมั มจี �ำ นวน 0.147 โมล 5.3 น�ำ้ (H2O) 0.36 กรมั 00..03260gmHo2Ol H×2O118.m02olgHH2O2O mol ของ H2O = = ดงั นน้ั น�ำ้ 0.36 กรมั มจี �ำ นวน 0.020 โมล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี 25 5.4 เลด(II)ไนเทรต (Pb(NO3)2) 82.75 กรมั mol ของ Pb(NO3)2 = 82.75 g Pb(NO3)2 × 1 mol Pb(NO3)2 = 0.2498 mol 331.22 g Pb(NO3)2 ดงั นน้ั เลด(II)ไนเทรต 82.75 กรมั มจี �ำ นวน 0.2498 โมล 6. สารตอ่ ไปนม้ี จี �ำ นวนอนภุ าคเทา่ ใด 6.1 เฮกเซน (C6H14) 43.0 กรมั จ�ำ นวนอนภุ าคของ C6H14 = 43.0 g C6H14 × 1 mol C6H14 × 6.02 × 1023molecule C6H14 86.20 g C6H14 1 mol C6H14 = 3.00 × 1023 molecule 1 mol ดงั นน้ั เฮกเซน 43.0 กรมั มี 3.00 × 1023 โมเลกลุ 6.2 คารบ์ อน (C) 4.0 กรมั จ�ำ นวนอนภุ าคของ C = 4.0 g C × 1 mol C × 6.02 × 1023atom C 12.01 g C 1 mol C = 2.0 × 1023 atom C ดงั นน้ั คารบ์ อน 4.0 กรมั มี 2.0 × 1023 อะตอม 6.3 แกส๊ ไนโตรเจนมอนอกไซด์ (NO) 30.0 กรมั จ�ำ นวนอนภุ าคของ NO = 30.0 g NO × 1 mol NO × 6.02 × 1023molecule NO 30.01 g NO 1 mol NO = 6.02 × 1023 molecule NO ดงั นน้ั ไนโตรเจนมอนอกไซด์ 30.0 กรมั มี 6.02 × 1023 โมเลกลุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เลม่ 2 26 6.4 ไนเทรตไอออนในเลด(II)ไนเทรต (Pb(NO3)2) 82.75 กรมั จ�ำ นวนอนภุ าคของ NO3- 2 mol NO3- 1 mol Pb(NO3)2 = 82.75 g Pb(NO3)2 × 1 mol Pb(NO3)2 × 331.22 g Pb(NO3)2 6.02 × 1023ion NO3- × 1 mol NO3- = 3.01 × 1023 ion NO3- ดงั นน้ั เลด(II)ไนเทรต (Pb(NO3)2) 82.75 กรมั มไี นเทรตไอออน 3.01 × 1023 ไอออน 7. จงค�ำ นวณจ�ำ นวนโมลและมวลของสารตอ่ ไปน้ี 7.1 ตะกว่ั 1 อะตอม mol ของ Pb = 1 atom Pb × 1 mol Pb 6.02 × 1023atom Pb = 1.66 × 10-24 mol Pb ดงั นน้ั ตะกว่ั 1 อะตอม มจี �ำ นวน 1.66 × 10-24 โมล มวลของ Pb = 1 atom Pb × 6.02 1 mol Pb Pb × 207.20 g Pb × 1023 atom 1 mol Pb = 3.44 × 10-22 g Pb ดงั นน้ั ตะกว่ั 1 อะตอม มมี วล 3.44 × 10-22 กรมั 7.2 ฟอสฟอรสั 6.02 × 1022 อะตอม mol ของ P = 6.02 × 1022 atom P × 1 mol P 6.02 × 1023atom P = 0.100 mol P ดงั นน้ั ฟอสฟอรสั 6.02 × 1022 อะตอม มจี �ำ นวน 0.100 โมล มวลของ P = 6.02 × 1022 atom P × 1 mol P × 30.97 g P 6.02 × 1023atom P 1 mol P = 3.10 g P ดงั นน้ั ฟอสฟอรสั 6.02 × 1022 อะตอม มมี วล 3.10 กรมั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี 27 7.3 แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ 1.81 × 1024 โมเลกลุ mol ของ CO2 = 1.81 × 1024 molecule CO2 × 1 mol CO2 6.02 × 1023molecule CO2 = 3.01 mol CO2 ดงั นน้ั แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ 1.81 × 1024 โมเลกลุ มจี �ำ นวน 3.01 โมล มวลของ CO2 = 1.81 × 1024 molecule CO2 × 6.02 × 1 mol CO2 CO2 × 44.01 g CO2 1023 molecule 1 mol CO2 = 132 g CO2 ดงั นน้ั แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ 1.81 × 1024 โมเลกลุ มมี วล 132 กรมั 7.4 เลด(II)ไนเทรต (Pb(NO3)2) ซง่ึ มไี นเทรตไอออน 3.01 × 1023 ไอออน mol ของ Pb(NO3)2 1 mol NO3- × 1 mol Pb(NO3)2 = 3.01 × 1023 ion NO3- × = 0.250 mol Pb(NO3)2 6.02 × 1023ion NO3- 2 mol NO3- ดงั นน้ั เลด(II)ไนเทรต ซง่ึ มไี นเทรตไอออน 3.01 × 1023 ไอออน มจี �ำ นวน 0.250 โมล มวลของ Pb(NO3)2 = 3.01 × 1023 ion NO3- × 1 mol NO3- × 1 mol Pb(NO3)2 6.02 × 1023ion NO3- 2 mol NO3- × 331.22 g Pb(NO3)2 1 mol Pb(NO3)2 = 82.8 g Pb(NO3)2 ดงั นน้ั เลด(II)ไนเทรต ซง่ึ มไี นเทรตไอออน 3.01 × 1023 ไอออน มมี วล 82.8 กรมั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เลม่ 2 28 8. แกส๊ ไขเ่ นา่ หรอื ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ (H2S) เปน็ แกส๊ พษิ ซง่ึ มขี อ้ ก�ำ หนดวา่ ในอากาศ 1 ลติ ร ไม่ ควรมแี กส๊ นเ้ี กนิ 2.4 × 10-8 โมล จงหามวลของแกส๊ ไฮโดรเจนซลั ไฟดแ์ ละธาตอุ งคป์ ระกอบ แตล่ ะชนดิ ในปรมิ าณแกส๊ ในอากาศ 1 ลติ ร ตามขอ้ ก�ำ หนดน้ี มวลของ H2S ในอากาศ 1 ลติ ร = 1 L air × 24 × 10-8mol H2S × 34.08 g H2S 1 L air 1 mol H2S = 8.2 × 10-7 g H2S ดงั นน้ั แกส๊ ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ 2.4 ×10-8 โมล มมี วล 8.2 × 10-7 กรมั มวลของ H = 1 L air × 2.4 × 10-8mol H2S × 2 mol H × 1.01 g H 1 L air 1 mol H2S 1 mol H = 4.8 × 10-8 g H ดงั นน้ั แกส๊ ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ 2.4 ×10-8 โมล มมี วลของไฮโดรเจน 4.8 × 10-8 กรมั มวลของ S = 1 L air × 24 × 10-8mol H2S × 1 mol S × 32.06 g S 1 L air 1 mol H2S 1 mol S = 7.7 × 10-7 g S ดงั นน้ั แกส๊ ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ 2.4 ×10-8 โมล มมี วลของก�ำ มะถนั 7.7 × 10-7 กรมั 9. กรดซลั ฟวิ รกิ (H2SO4) 9.8 กรมั แกส๊ ไฮโดรเจน (H2) 2 กรมั และแกส๊ ไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) 36.5 กรมั สารใดมจี �ำ นวนโมเลกลุ นอ้ ยทส่ี ดุ จ�ำ นวนโมเลกลุ ของ H2SO4 = 9.8 g H2SO4 × 1 mol H2SO4 × 6.02 × 1023molecule H2SO4 98.08 g H2SO4 1 mol H2SO4 = 6.0 × 1022 molecule H2SO4 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี 29 จ�ำ นวนโมเลกลุ ของ H2 = 2 g H2 × 1 mol H2 × 6.02 × 1023molecule H2 2.02 g H2 1 mol H2 = 6 × 1023 molecule H2 จ�ำ นวนโมเลกลุ ของ HCl = 36.5 g HCl × 1 mol HCl × 6 .02 × 1023m olecule HCl 36.46 g HCl 1 mol HCl = 6.03 × 1023 molecule HCl ดงั นน้ั กรดซลั ฟวิ รกิ มจี �ำ นวนโมเลกลุ นอ้ ยทส่ี ดุ 10. สารประกอบของธาตไุ นโตรเจนและออกซเิ จนมหี ลายชนดิ ซง่ึ มสี ตู รโมเลกลุ แตกตา่ งกนั จงเสนอสตู รโมเลกลุ ของสารประกอบของธาตไุ นโตรเจนและออกซเิ จนทม่ี มี วลโมเลกลุ เปน็ 30.01 44.02 และ 46.01 สตู รโมเลกลุ ของสารประกอบของธาตไุ นโตรเจนและออกซเิ จนทเ่ี ปน็ ไปได้ สามารถเขยี น เรยี งล�ำ ดบั ตามมวลโมเลกลุ ไดด้ งั น้ี NO มมี วลโมเลกลุ = 14.01 + 16.00 = 30.01 N2O มมี วลโมเลกลุ = (2 × 14.01) + 16.00 = 44.02 NO2 มมี วลโมเลกลุ = 14.01 + (2 × 16.00) = 46.01 N2O2 มมี วลโมเลกลุ = (2 × 14.01) + (2 × 16.00) = 60.02 (มคี า่ มากกวา่ มวลโมเลกลุ ทก่ี �ำ หนด) ดังน้ันสารประกอบของธาตุไนโตรเจนและออกซิเจนท่ีมีมวลโมเลกุลเป็น 30.01 44.02 และ 46.01 คอื NO N2O และ NO2 ตามล�ำ ดบั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เลม่ 2 30 แบบฝึกหัด 4.4 1. เปรยี บเทยี บจ�ำ นวนโมลของแกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) และแกส๊ ไฮโดรเจน (H2) ทม่ี ี ปรมิ าตร 5.6 มลิ ลลิ ติ ร ท่ี STP แกส๊ 1 โมล มปี รมิ าตร 22.4 ลติ ร ท่ี STP ดงั นน้ั แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซดแ์ ละแกส๊ ไฮโดรเจน ซง่ึ มปี รมิ าตรเทา่ กนั ท่ี STP จงึ มจี �ำ นวนโมลเทา่ กนั 2. ค�ำ นวณมวล โมล จ�ำ นวนอนภุ าค และปรมิ าตรท่ี STP ของสารตอ่ ไปน้ี แก๊ส มวล โมล จำ�นวนอนุภาค ปริมาตรท่ี (g) (mol) (โมเลกลุ หรืออะตอม) STP (L) โอโซน (O3) 2.40 0.0500 คลอรีน (Cl2) 3.01 × 1022 1.12 มีเทน (CH4) 2.40 0.0339 อารก์ อน (Ar) 2.04 × 1022 0.758 0.802 0.0500 3.01 × 1022 1.12 0.200 0.0500 3.01 × 1022 1.12 3. แกส๊ ออกซเิ จน (O2) 48.0 กรมั มคี วามหนาแนน่ เทา่ ใดท่ี STP 1 mol O2 22.4 L ปรมิ าตรของ O2 ท่ี STP = 48.0 g O2 × 32.00 g O2 × 1 mol O2 = 33.6 L ความหนาแนน่ ของ O2 ท่ี STP = 48.0 g 33.6 L = 1.43 g/L ดงั นน้ั แกส๊ ออกซเิ จนมคี วามหนาแนน่ 1.43 กรมั ตอ่ ลติ ร ท่ี STP 4. ความหนาแนน่ ท่ี STP ของแกส๊ ฮเี ลยี ม (He) มากกวา่ หรอื นอ้ ยกวา่ อากาศ เพราะเหตใุ ด อากาศมีความหนาแน่นมากกว่าแก๊สฮีเลียม เน่ืองจากอากาศมีแก๊สไนโตรเจนและแก๊ส ออกซเิ จนเปน็ องคป์ ระกอบหลกั ซง่ึ แกส๊ ทง้ั สองมมี วลโมเลกลุ มากกวา่ แกส๊ ฮเี ลยี ม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี 31 5. ค�ำ นวณมวลโมเลกลุ ของแกส๊ ชนดิ หนง่ึ ซง่ึ มคี วามหนาแนน่ ท่ี STP เปน็ 1.79 กรมั ตอ่ ลติ ร มวลโมเลกลุ มคี า่ เปน็ ตวั เลขเทา่ กบั มวลตอ่ โมล และแกส๊ 1 โมล มปี รมิ าตร 22.4 ลติ ร จงึ หามวลของแกส๊ ปรมิ าตร 22.4 ลติ ร ดงั น้ี ความหนาแนน่ (g/L) = มวล (g) ปรมิ าตร (L) มวล (g) = ความหนาแนน่ (g/L) × ปรมิ าตร (L) มวล (g) = 1.79 g × 22.4 L 1L = 40.1 g มวลทค่ี �ำ นวณไดค้ อื มวลของแกส๊ 1 โมล ดงั นน้ั แกส๊ นม้ี มี วลตอ่ โมลเทา่ กบั 40.1 กรมั ตอ่ โมล จงึ มมี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 40.1 6. ค�ำ นวณมวลโมเลกลุ ของแกส๊ ชนดิ หนง่ึ ซง่ึ มมี วล 0.74 กรมั และมปี รมิ าตร 340.0 มลิ ลลิ ติ ร ท่ี STP หามวลของแกส๊ ปรมิ าตร 22.4 L ท่ี STP ดงั น้ี มวลตอ่ โมล = 0.74 g × 1000 mL × 22.4 L 340 mL 1L 1 mol = 49 g/mol แกส๊ ชนดิ นม้ี มี วลตอ่ โมลเทา่ กบั 49 กรมั ตอ่ โมล ดงั นน้ั จงึ มมี วลโมเลกลุ เทา่ กบั 49 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เล่ม 2 32 4.3 สูตรเคมี 4.3.1 กฎสัดส่วนคงที่ 4.3.2 ร้อยละโดยมวลของธาตุ 4.3.3 การหาสตู รโมเลกุลและสตู รอย่างงา่ ย จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. ค�ำ นวณอตั ราส่วนโดยมวลของธาตุองคป์ ระกอบของสารประกอบตามกฎสดั ส่วนคงที่ 2. อธบิ ายความหมายของสูตรอย่างง่าย และสูตรโมเลกลุ ของสาร 3. คำ�นวณมวลเป็นร้อยละของธาตอุ งค์ประกอบ 4. ค�ำ นวณสูตรอย่างง่ายจากอัตราส่วนโดยโมลของธาตุองค์ประกอบ 5. คำ�นวณสูตรโมเลกลุ ของสารจากสูตรอย่างง่ายและมวลโมเลกุลของสาร แนวการจัดการเรียนรู้ 1. ครูทบทวนความรู้เก่ียวกับธาตุและสารประกอบ โดยครูยกตัวอย่างสูตรเคมีของธาตุและ สารประกอบบางชนิด เช่น Mg S8 CuSO4 CO2 แล้วให้นักเรียนระบุว่าสารท่กี ำ�หนดให้เป็นธาตุหรือ สารประกอบ จากนน้ั ใชค้ �ำ ถามน�ำ วา่ นกั วทิ ยาศาสตรท์ ราบเกย่ี วกบั อตั ราสว่ นโดยโมลของอะตอมธาตุ ไดอ้ ยา่ งไร เพอ่ื น�ำ ไปสกู่ ารหาอตั ราสว่ นโดยโมลของธาตอุ งคป์ ระกอบทเ่ี กดิ เปน็ สารประกอบ 2. ครตู ง้ั ค�ำ ถามวา่ ถา้ ทราบอตั ราสว่ นโดยมวลจะหาอตั ราสว่ นโดยโมลไดห้ รอื ไม่ อยา่ งไร ซง่ึ ควร ตอบไดว้ า่ เนอ่ื งจากมวลและโมลของสารมคี วามสมั พนั ธก์ นั เมอ่ื ทราบอตั ราสว่ นโดยมวลจะสามารถหา อตั ราสว่ นโดยโมลได้ จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นวเิ คราะหข์ อ้ มลู ในตาราง 4.5 เพอ่ื ศกึ ษาอตั ราสว่ นโดยมวล ของธาตอุ งคป์ ระกอบของสารประกอบคอปเปอร(์ II)ซลั ไฟด์ แลว้ ใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามชวนคดิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 2 บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี 33 ชวนคิด 1. ในการทดลองแตล่ ะครง้ั อตั ราสว่ นระหวา่ งมวลของทองแดงตอ่ มวลของก�ำ มะถนั มคี า่ เทา่ ใด และมคี า่ เฉลย่ี เทา่ ใด มวลของสารทท่ี �ำ ปฏกิ ริ ิยาพอดีกัน อตั ราส่วนโดยมวลของ ทองแดงต่อก�ำ มะถัน การทดลองที่ มวลของทองแดง มวลของก�ำ มะถนั (g) (g) 2.0 : 1.0 1 1.0 0.5 2 1.9 1.0 1.9 : 1.0 3 2.9 1.5 1.9 : 1.0 4 4.0 2.0 2.0 : 1.0 5 4.9 2.5 2.0 : 1.0 ดงั นน้ั อตั ราสว่ นระหวา่ งมวลของทองแดงตอ่ มวลของก�ำ มะถนั มคี า่ เฉลย่ี 2.0 : 1.0 2. อัตราส่วนโดยโมลของทองแดงต่อกำ�มะถันท่ีทำ�ปฏิกิริยาพอดีกันเป็นสารประกอบ คอปเปอร(์ II)ซลั ไฟด์ มคี า่ เฉลย่ี เทา่ ใด อตั ราสว่ นโดยมวลของ Cu : S = 2.0 : 1.0 อตั ราสว่ นโดยโมลของ Cu : S = 2.0 : 1.0 63.55 32.06 = 0.031 : 0.031 = 1.0 : 1.0 ดงั นน้ั อตั ราสว่ นโดยโมลของทองแดงตอ่ ก�ำ มะถนั มคี า่ เฉลย่ี 1.0 : 1.0 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 4 | โมลและสตู รเคมี เคมี เล่ม 2 34 3. ครแู ละนกั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายและลงขอ้ สรปุ วา่ มวลของทองแดงทท่ี �ำ ปฏกิ ริ ยิ ากบั ก�ำ มะถนั เพม่ิ ขน้ึ ตามมวลของก�ำ มะถนั โดยเมอ่ื ค�ำ นวณอตั ราสว่ นระหวา่ งมวลของทองแดงกบั ก�ำ มะถนั แตล่ ะครง้ั มคี า่ ประมาณ 2 : 1 จงึ กลา่ วไดว้ า่ ทองแดงท�ำ ปฎกิ ริ ยิ ากบั ก�ำ มะถนั ไดส้ ารประกอบคอปเปอร(์ II)ซลั ไฟด์ ดว้ ยอตั ราสว่ นโดยมวลเทา่ กบั 2 : 1 4. ครใู หค้ วามรวู้ า่ ถา้ ท�ำ การสงั เคราะหส์ ารประกอบคอปเปอร(์ II)ซลั ไฟด์ โดยใชส้ ารละลายทม่ี ี คอปเปอร(์ II)ไอออน ท�ำ ปฏกิ ริ ยิ ากบั สารละลายทม่ี ซี ลั ไฟดไ์ อออน จะไดอ้ ตั ราสว่ นโดยมวลของทองแดง กบั ก�ำ มะถนั ทท่ี �ำ ปฏกิ ริ ยิ าพอดกี นั เทา่ กบั 2 : 1 เชน่ เดยี วกนั จงึ สรปุ ไดว้ า่ การเตรยี มคอปเปอร(์ II)ซลั ไฟด์ ดว้ ยวธิ ใี ดกต็ าม อตั ราสว่ นโดยมวลของทองแดงทท่ี �ำ ปฏกิ ริ ยิ าพอดกี บั ก�ำ มะถนั จะเปน็ 2 : 1 เสมอ ซง่ึ เปน็ ไปตามกฎสดั สว่ นคงท่ี 5. ครูต้งั คำ�ถามว่า อัตราส่วนโดยโมลของทองแดงกับกำ�มะถันมีค่าเท่าใด ซ่งึ ควรตอบว่า มีค่า เทา่ กบั 1 : 1 โดยค�ำ นวณไดจ้ ากการหารอตั ราสว่ นโดยมวลดว้ ยมวลอะตอมของธาตแุ ตล่ ะชนดิ จากนน้ั ครูอธิบายเพ่ิมเติมว่า อัตราส่วนโดยโมลของสารประกอบหน่ึง ๆ จะมีค่าคงท่ีเช่นเดียวกับอัตราส่วน โดยมวล ซง่ึ การค�ำ นวณอตั ราสว่ นโดยโมลนเ้ี ปน็ ขน้ั ตอนส�ำ คญั ในการหาสตู รเคมขี องสารประกอบ 6. ครูอธิบายการคำ�นวณอัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสารประกอบตามกฎ สดั สว่ นคงท่ี โดยยกตวั อยา่ ง 7 ประกอบ แลว้ ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ แบบฝกึ หดั 4.5 เพอ่ื ทบทวนความรู้ 7. ครูอธิบายเพ่ิมเติมเก่ียวกับวิธีการคำ�นวณร้อยละโดยมวลของธาตุองค์ประกอบของสาร 1 โมเลกลุ โดยแสดงตวั อยา่ ง 8 และ 9 ประกอบการอธบิ าย 8. ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ แบบฝกึ หดั 4.6 เพอ่ื ทบทวนความรู้ 9. ครนู ำ�อภิปรายเพ่อื เช่อื มโยงกฏสดั ส่วนคงท่กี บั สตู รเคมี โดยใช้ค�ำ ถามวา่ อัตราสว่ นโดยโมล ของทองแดงกบั ก�ำ มะถนั ในสารประกอบคอปเปอร(์ II)ซลั ไฟด์ สมั พนั ธก์ บั สตู รเคมี CuS อยา่ งไร ซง่ึ ควร ตอบได้วา่ จ�ำ นวนโมลของธาตุในอตั ราสว่ นโดยโมลเทา่ กบั จำ�นวนอะตอมของธาตุในสูตรเคมี จากนน้ั ครอู ธบิ ายความหมายของสตู รอยา่ งงา่ ยหรอื สตู รเอมพริ คิ ลั และสตู รโมเลกลุ พรอ้ มยกตวั อยา่ งประกอบ การอธบิ าย 10. ครใู หน้ กั เรยี นพจิ ารณาสตู รโมเลกลุ และสตู รเอมพริ คิ ลั ของสารบางชนดิ ในตาราง 4.6 แลว้ อภปิ รายรว่ มกนั เกย่ี วกบั สตู รโมเลกลุ และสตู รเอมพริ คิ ลั ของสารโคเวเลนตแ์ ละสารประกอบไอออนกิ ซง่ึ ควรไดข้ อ้ สรปุ ดงั น้ี - สารโคเวเลนตม์ ที ง้ั สตู รโมเลกลุ และสตู รเอมพริ คิ ลั ซง่ึ อาจเหมอื นกนั หรอื ตา่ งกนั - สารประกอบไอออนกิ มแี ตส่ ตู รเอมพริ คิ ลั - สารโคเวเลนตบ์ างชนดิ มสี ตู รโมเลกลุ ตา่ งกนั แตม่ สี ตู รเอมพริ คิ ลั เหมอื นกนั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 2 บทท่ี 4 | โมลและสูตรเคมี 35 11. ครูอธิบายวิธีการคำ�นวณสูตรเอมพิริคัล โดยใช้อัตราส่วนโดยมวลจากกฎสัดส่วนคงท่หี รือ รอ้ ยละโดยมวล แลว้ ท�ำ เปน็ อตั ราสว่ นโดยโมลและอตั ราสว่ นอยา่ งต�ำ่ โดยโมล จากนน้ั ครแู สดงการค�ำ นวณ โดยยกตวั อยา่ ง 10 และ 11 ประกอบการอธบิ าย 12. ครูอธิบายวิธีการคำ�นวณสูตรโมเลกุลจากสูตรเอมพิริคัล โดยแสดงตัวอย่าง 12 และ 13 ประกอบการอธบิ าย 13. ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ แบบฝกึ หดั 4.7 เพอ่ื ทบทวนความรู้ แนวทางการวดั และประเมนิ ผล 1. ความรเู้ กย่ี วกบั วธิ กี ารค�ำ นวณอตั ราสว่ นโดยมวลและรอ้ ยละโดยมวลข องธาตุองค์ประกอบ ความหมายและวิธีการคำ�นวณสูตรอย่างง่าย หรือสูตรเอมพิริคัล และสูตรโมเลกุล จากการอภิปราย การท�ำ แบบฝกึ หดั และการทดสอบ 2. ทกั ษะการใชจ้ �ำ นวน จากการท�ำ แบบฝกึ หดั 3. ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล การตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป และการส่ือสาร สารสนเทศและการรเู้ ทา่ ทนั สอ่ื จากการอภปิ ราย 4. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้าง และการใช้วิจารณญาณจากการสังเกตพฤติกรรมในการ อภปิ ราย 5. จติ วทิ ยาศาสตรด์ า้ นความรอบคอบ จากการท�ำ แบบฝกึ หดั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 4 | โมลและสูตรเคมี เคมี เล่ม 2 36 แบบฝกึ หัด 4.5 1. คารบ์ อน (C) 1.20 กรมั ท�ำ ปฏกิ ริ ยิ าพอดกี บั แกส๊ ออกซเิ จน (O2) 3.20 กรมั ไดแ้ กส๊ ไมม่ สี ี ชนดิ หนง่ึ แกส๊ ชนดิ เดยี วกนั นส้ี ามารถเตรยี มไดจ้ ากปฏกิ ริ ยิ าระหวา่ งกรดไฮโดรคลอรกิ (HCl) กบั แคลเซยี มคารบ์ อเนต (CaCO3) ซง่ึ วเิ คราะหแ์ ลว้ พบวา่ แกส๊ ทเ่ี กดิ ขน้ึ 100 กรมั ประกอบดว้ ย คารบ์ อน 27.25 กรมั ขอ้ มลู เหลา่ นเ้ี ปน็ ไปตามกฎสดั สว่ นคงทห่ี รอื ไม่ เพราะเหตใุ ด แกส๊ ไมม่ สี ชี นดิ หนง่ึ เกดิ จาก C 1.20 g ท�ำ ปฏกิ ริ ยิ าพอดกี บั O 3.20 g นน่ั คอื แกส๊ นม้ี อี ตั ราสว่ นโดยมวลของ C : O = 1.20 : 3.20 = 1.00 : 2.67 แก๊สชนิดน้ีเม่ือเตรียมจากปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับแคลเซียมคาร์บอเนต พบวา่ แกส๊ 100 g ประกอบดว้ ย C 27.25 g ดงั นน้ั จงึ มี O 72.75 g นน่ั คอื อตั ราสว่ นโดยมวลของ C : O ในแกส๊ น ้ี = 27.25 : 72.75 = 1.000 : 2.670 ดงั นน้ั อตั ราสว่ นโดยมวลของธาตอุ งคป์ ระกอบของสารประกอบชนดิ นม้ี คี า่ เทา่ กนั แม้ จะเตรยี มดว้ ยวธิ ตี า่ งกนั จงึ เปน็ ไปตามกฎสดั สว่ นคงท่ี 2. ในการเผาเหลก็ (Fe) 11.17 กรมั กบั ก�ำ มะถนั (S) 9.00 กรมั พบวา่ มกี �ำ มะถนั เหลอื อยู่ 2.59 กรมั จงค�ำ นวณอตั ราสว่ นโดยมวล และอตั ราสว่ นโดยโมลของสารประกอบทเ่ี กดิ ขน้ึ เมอ่ื เผาเหลก็ 11.17 g กบั ก�ำ มะถนั 9.00 g มกี �ำ มะถนั เหลอื อยู่ 2.59 g ก�ำ มะถนั ทใ่ี ชเ้ มอ่ื เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเทา่ กบั 9.00 g – 2.59 g = 6.41 g อตั ราสว่ นโดยมวลของ Fe : S = 11.17 : 6.41 = 1.74 : 1.00 อตั ราสว่ นโดยโมลของ Fe : S = 1.74 : 1.00 55.85 32.06 = 0.312 : 0.312 = 1.00 : 1.00 ดงั นน้ั สารประกอบทเ่ี กดิ ขน้ึ มอี ตั ราสว่ นโดยมวลของ Fe : S เทา่ กบั 1.74 : 1.00 และ อตั ราสว่ นโดยโมลของ Fe : S เทา่ กบั 1 : 1 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี