เคมี 1

คู่มือครู รายวิชาเพ่มิ เตมิ วิทยาศาสตร์ ๔ช้นั มธั ยมศกึ ษาปีท่ี เคมี เลม่ ๑ ตามมาตรฐานการเรยี นรแู้ ละตวั ชว้ี ดั กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลกั สตู รแกนกลางการศกึ ษาขน้ั พน้ื ฐาน พทุ ธศกั ราช ๒๕๕๑



































































เคมี เล่ม 1 บทที่ 1 | คว�มปลอดภัยและทักษะในปฏบิ ตั ิก�รเคมี 21 สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 1 | คว�มปลอดภยั และทักษะในปฏบิ ตั กิ �รเคมี เคมี เล่ม 1 22 1.3 ก�รวัดปริม�ณส�ร จุดประสงค์ก�รเรียนรู้ 1. เลอื กและใชอ้ ปุ กรณห์ รอื เครอ่ื งมอื ในการทาำ ปฏบิ ตั กิ าร และวดั ปรมิ าณตา่ ง ๆ ไดอ้ ยา่ งเหมาะสม 2. อ่านค่าปรมิ าณตา่ ง ๆ ของสาร คว�มเข้�ใจคล�ดเคลื่อนที่อ�จเกิดขึ้น คว�มเข้�ใจคล�ดเคลื่อน คว�มเข้�ใจที่ถูกต้อง เมื่อถ่ายเทของเหลวออกจากป�เปตต์ ป�เปตต์ที่ใช้งานในระดับมัธยมศึกษา เป็นแบบ จะต้องทาำ ใหข้ องเหลวออกจากปเ� ปตต์ ถ่ายเทของเหลวออกจากป�เปตต์แล้วไม่ต้องเป�าให้ จนหมด ของเหลวออกจนหมด สอ่ื ก�รเรยี นรูแ้ ละแหลง่ ก�รเรียนรู้ ตวั อยา่ งผลการทดลองทม่ี กี ารกระจายตวั ของขอ้ มลู แตกตา่ งกนั เพอ่ื นาำ ไปสกู่ ารวเิ คราะหเ์ กย่ี วกบั ความนา่ เช่ือถอื ของข้อมลู ซ่ึงพจิ ารณาจากความเทย่ี งและความแม่น แนวก�รจดั ก�รเรยี นรู้ 1. ครใู หน้ กั เรียนพิจารณาคา่ ท่ีวดั ไดจ้ ากการทดลองในรปู 1.6 แล้วต้ังคาำ ถามว่า ข้อมูลชดุ ใด มคี วามนา่ เชอ่ื ถอื มากท่ีสดุ เพราะเหตใุ ด เพอ่ื ให้ได้ข้อสรุปว่า ความน่าเชือ่ ถือของขอ้ มลู สามารถ พจิ ารณาไดจ้ าก 2 สว่ นดว้ ยกนั คอื ความเทยี่ งและความแม่น โดยความเทย่ี ง คอื ความใกลเ้ คยี งกนั ของคา่ ทไ่ี ดจ้ ากการวดั ซาำ้ สว่ นความแมน่ คอื ความใกลเ้ คยี งของคา่ เฉลย่ี จากการวดั ซาำ้ เทยี บกบั คา่ จรงิ ดังน้ันข้อมลู ชดุ ง มคี วามน่าเชื่อถือมากท่สี ุด เนือ่ งจากมีความเที่ยงและความแม่นสงู ทส่ี ุด 2. ครตู ง้ั คาำ ถามวา่ ขอ้ มลู แตล่ ะชดุ มคี วามเทย่ี งและความแมน่ แตกตา่ งกนั เพราะเหตใุ ด ซง่ึ ควร ได้คำาตอบว่า ความเท่ียงและความแม่นของข้อมูลขึน้ กบั ทักษะของผ้ทู ดลอง และอปุ กรณ์ทีใ่ ช้ในการ ทำาปฏิบัตกิ าร 3. ครใู ชค้ าำ ถามนาำ วา่ ถา้ จะแบง่ กลมุ่ อปุ กรณว์ ดั ปรมิ าตร ไดแ้ ก ่ บกี เกอร ์ ขวดรปู กรวย กระบอกตวง ปเ� ปตต ์ บวิ เรตต์ และขวดกาำ หนดปริมาตร โดยใชค้ วามแม่นเปน็ เกณฑ ์ จะสามารถแบ่งไดเ้ ปน็ ก่ีกลุ่ม และอุปกรณใ์ นแต่ละกลมุ่ มีอะไรบา้ ง โดยครูอาจแสดงรปู อุปกรณ์ประกอบ เพอ่ื นาำ เขา้ สูเ่ รอ่ื งอปุ กรณ์ วัดปรมิ าตร สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทท่ี 1 | คว�มปลอดภัยและทักษะในปฏบิ ัตกิ �รเคมี 23 4. ครสู าธติ และอธบิ ายการใชง้ านอปุ กรณว์ ดั ปรมิ าตร ไดแ้ ก ่ บกี เกอร ์ ขวดรปู กรวย กระบอกตวง ป�เปตต ์ บวิ เรตต ์ ขวดกาำ หนดปริมาตร อุปกรณว์ ดั มวล เช่น เคร่อื งช่ังแบบสามคาน เครื่องช่งั ไฟฟ้า ในประเดน็ ต่อไปน้ี - วตั ถปุ ระสงค์และเทคนิคการใชอ้ ุปกรณ์และเครอื่ งมอื - การอา่ นคา่ และการรายงานผลจากการวดั ทง้ั นใ้ี หเ้ นน้ ในประเดน็ การอา่ นปรมิ าตรของของเหลว ตอ้ งใหส้ ายตาอยู่ในระดบั เดยี วกบั ระดบั ส่วนโคง้ ของของเหลวดังรูป 1.13 และการประมาณคา่ ทไี่ ด้ จากการอ่านปริมาตรของของเหลวในบวิ เรตต ์ วา่ สามารถประมาณตัวเลขไดต้ งั้ แต่ 0-9 - ข้อควรระวังในการใช้และการดูแลอุปกรณ์และเคร่ืองมอื ท้งั นเี้ มื่อครอู ธิบายขั้นตอนการใช้บวิ เรตต ์ ใหเ้ น้นในประเด็นการบรรจุของเหลวใสบ่ ิวเรตต์ซ่งึ ไมค่ วร ทาำ เหนอื ระดับสายตา และตอ้ งไลฟ่ องอากาศออกจากปลายบวิ เรตต์ให้หมดกอ่ นการใชง้ าน โดย ระหว่างท่มี กี ารสาธติ ควรให้นกั เรียนไดฝ้ กึ ปฏิบัติร่วมด้วย ฟองอากาศ คว�มร้เู พ่มิ เตมิ ส�ำ หรบั ครู ในกรณีท่ียังมีฟองอากาศเหลืออยู่ในบิวเรตต์ให้หมุนก�อกป�ดเป�ดไปในตำาแหน่งท่ี ของเหลวไหลออกมาเร็วและแรงทสี่ ุด ปลอ่ ยให้ของเหลวไหลออกมาไล่ฟองอากาศจนหมด ขณะทข่ี องเหลวไหลลงมาอาจใชล้ ูกยางเคาะเบา ๆ ตรงบริเวณทีม่ ีฟองอากาศอยู่เพ่ือชว่ ยไล่ ฟองอากาศใหอ้ อกมาจนหมด ทง้ั น้ีครูใหน้ กั เรียนตอบคาำ ถามเพื่อตรวจสอบความเขา้ ใจระหวา่ งการให้ความรู้แตล่ ะขัน้ สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 1 | คว�มปลอดภัยและทกั ษะในปฏบิ ัติก�รเคมี เคมี เลม่ 1 24 ตรวจสอบคว�มเข้�ใจ ในหอ้ งปฏบิ ตั กิ ารมปี เ� ปตตแ์ บบใชต้ วงขนาด 5 มลิ ลเิ มตรและ 10 มลิ ลเิ มตรและมปี เ� ปตต์ แบบปรมิ าตรขนาด 5 มลิ ลเิ มตรและ 25 มลิ ลเิ มตรหากตอ้ งการของเหลวปรมิ าตรตอ่ ไปน้ี ตอ้ งเลอื กปเ� ปตตแ์ บบใดและขนาดปรมิ าตรใด 1. 2.50 มลิ ลเิ มตร ใชป้ เ� ปตตแ์ บบใชต้ วง ขนาด 5 หรอื 10 มลิ ลเิ มตร 2. 5.00 มลิ ลเิ มตร ใชป้ เ� ปตตแ์ บบใชต้ วง ขนาด 5 หรอื 10 มลิ ลเิ มตรหรอื ใชป้ เ� ปตต์ แบบปรมิ าตรขนาด 5 มลิ ลเิ มตร 3. 25.00 มลิ ลเิ มตร ใชป้ เ� ปตตแ์ บบปรมิ าตร ขนาด 25 มลิ ลเิ มตร ตรวจสอบคว�มเข�้ ใจ 1. จากรูป ปริมาตรของของเหลวในกระบอกตวงมีค่าเท่าใด อ่านค่าปริมาตรของของเหลวได้ประมาณ 6.80 มิลลิลติ ร (ทศนยิ มตำาแหนง่ ที่สองเปน็ ค่าประมาณ นกั เรยี นอาจตอบตา่ งจากแนวคาำ ตอบได้) 2. ปริมาตรเริ่มต้นและปริมาตรสุดท้ายจากการถ่ายเทของเหลวด้วยบิวเรตต์ เป็นดังรูป ของเหลวที่ถ่ายเทได้มีปริมาตรเท่าใด ปริมาตรเริ่มตน้ ปรมิ าตรสดุ ทา้ ย อ่านค่าปริมาตรเริ่มต้นและปริมาตรสุดท้าย ได ้ 6.25 และ 39.30 มลิ ลลิ ิตร ดงั น้นั ของเหลวทถ่ี า่ ยเทไดม้ ปี รมิ าตร 39.30 – 6.25 เทา่ กบั 33.05 มลิ ลลิ ติ ร (ทศนยิ มตำาแหน่งท่ี สองเป็นค่าประมาณ นักเรยี นอาจตอบต่าง จากแนวคาำ ตอบได)้ สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทที่ 1 | คว�มปลอดภยั และทักษะในปฏบิ ัตกิ �รเคมี 25 5. ครูใหน้ ักเรียนทำากิจกรรม 1.1 เพอ่ื ฝึกทกั ษะการใชอ้ ปุ กรณ์วัดปรมิ าตรและอปุ กรณว์ ัดมวล จากนั้นนำาเสนอข้อมูลที่ได้จากการทำากิจกรรม แล้วอภิปรายร่วมกันในประเด็นความแม่นที่ได้จาก การใช้อุปกรณว์ ดั ปรมิ าตรตา่ งชนดิ กนั และร่วมกันสรปุ กิจกรรม กิจกรรม 1.1 ก�รทดลองวดั ปริม�ตรโดยใช้อุปกรณช์ นิดต่�ง ๆ และ ก�รวัดมวลโดยใช้เครอ่ื งช่งั จดุ ประสงคก์ �รทดลอง 1. ฝึกใช้เคร่อื งชั่งและเครื่องแก้ววัดปรมิ าตรบางชนดิ 2. เปรียบเทียบความแมน่ ในการวดั ปริมาตรของกระบอกตวงและป�เปตต์ เวล�ทใี่ ช ้ อภปิ รายกอ่ นทำาการทดลอง 5 นาที ทาำ กจิ กรรม 10 นาที อภปิ รายหลังทำาการทดลอง 10 นาที รวม 25 นาที วสั ดุ อุปกรณ์ และส�รเคมี ปริม�ณต่อกลุ่ม ร�ยก�ร 50 mL ส�รเคมี 1 อัน 1. น้ำา 1 ใบ วัสดุและอุปกรณ์ 1 ใบ 1. เทอร์มอมิเตอร์ 1 อัน 2. บีกเกอร์ขนาด 100 mL 1 อัน 3. บีกเกอร์ขนาด 250 mL ใช้ร่วมกัน 4. ป�เปตต์ ขนาด 25 mL 5. กระบอกตวงขนาด 25 mL 6. เครื่องชั่ง สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 1 | คว�มปลอดภัยและทักษะในปฏิบัตกิ �รเคมี เคมี เล่ม 1 26 ก�รเตรียมล่วงหน้� ตารางแสดงความหนาแนน่ ของนำา้ ท่ีอุณหภมู ิต่าง ๆ กล่มุ ละ 1 ใบ อภิปร�ยก่อนทำ�ก�รทดลอง ทบทวนเกยี่ วกบั การอ่านค่าอุณหภูมจิ ากเทอรม์ อมิเตอร์ ตวั อย่�งผลก�รทดลอง การวัดปรมิ าตรน้าำ ดว้ ยปเ� ปตต์ °C อณุ หภมู ขิ องน้าำ ท่ีทาำ การทดลอง คือ 20.0 ความหนาแน่นของนาำ้ ที่อุณหภูมิน้ ี เท่ากบั 0.998203 g/mL มวลที่ชั่งได้ (g) มวลของน้ำ�ที่ได้ (g) บีกเกอร์เปล่า 46.98 - 24.61 เติมน้ำาครั้งที่ 1 71.59 24.84 25.04 เติมน้ำาครั้งที่ 2 96.43 24.83 เติมน้ำาครั้งที่ 3 121.47 เฉลี่ย คำานวณปริมาตรนำ้าทีว่ ดั ไดจ้ ากค่ามวลนา้ำ เฉล่ยี จาก d = m V จะได ้ V = m d 24.83 g แทนค่า V = 0.998203 g/mL = 24.87 mL การวัดปริมาตรน้าำ ดว้ ยกระบอกตวง °C อุณหภมู ขิ องนำ้าทีท่ าำ การทดลอง คือ 20.2 g/mL ความหนาแน่นของนาำ้ ทีอ่ ุณหภูมนิ ้ี เทา่ กับ 0.998162 สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 1 บทที่ 1 | คว�มปลอดภัยและทักษะในปฏิบัตกิ �รเคมี 27 บีกเกอร์เปล่า มวลที่ชั่งได้ (g) มวลของน้ำ�ที่ได้ (g) เติมน้ำาครั้งที่ 1 เติมน้ำาครั้งที่ 2 50.72 - เติมน้ำาครั้งที่ 3 74.92 24.20 99.04 24.12 123.62 24.58 เฉลี่ย 24.30 คาำ นวณปรมิ าตรนาำ้ ท่วี ัดได้จากคา่ มวลนำ้าเฉลย่ี จาก d = m V จะได้ V = m d 24.30 g แทนค่า V = 0.998162 g/mL = 24.34 mL อภิปร�ยผลก�รทดลอง การวัดปรมิ าตรของนำา้ ด้วยปเ� ปตตข์ นาด 25 มลิ ลิลิตร 3 คร้งั พบวา่ มวลเฉล่ียของนา้ำ ที่วัดได้เท่ากับ 24.83 กรัม เมื่อนำาค่ามวลเฉลี่ยที่ได้ไปคำานวณหาปริมาตรของน้ำาจาก ความหนาแนน่ ณ อณุ หภูมิท่ีทำาการวัด พบว่าปริมาตรของนา้ำ เทา่ กับ 24.87 มิลลลิ ิตร การวัดปรมิ าตรของน้ำาดว้ ยกระบอกตวงขนาด 25 มลิ ลลิ ิตร 3 ครงั้ พบว่า มวลเฉล่ยี ของนาำ้ ทีว่ ัดไดเ้ ท่ากับ 24.30 กรัม และเมอ่ื นาำ ค่ามวลเฉลี่ยทีไ่ ดไ้ ปคำานวณหาปริมาตรของน้าำ จากความหนาแน่น ณ อณุ หภูมทิ ที่ ำาการวัด พบวา่ ปริมาตรของนา้ำ เทา่ กบั 24.34 มลิ ลิลิตร ดังน้นั ปริมาตรของนำา้ ทีว่ ัดด้วยปเ� ปตตต์ า่ งจากคา่ จรงิ 0.13 มลิ ลิลิตร ส่วนกระบอกตวงตา่ งจากคา่ จริง 0.66 มิลลลิ ิตร เม่ือเปรยี บเทยี บการวดั ปรมิ าตรนำา้ โดยใช้ปเ� ปตต์และกระบอกตวง พบว่า ปรมิ าตร น้าำ ทไี่ ด้จากการใชป้ เ� ปตตใ์ กลเ้ คยี งค่าจริงมากกว่าคา่ ปริมาตรของนำ้าท่ีวดั ด้วยกระบอกตวง สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 1 | คว�มปลอดภยั และทกั ษะในปฏบิ ตั กิ �รเคมี เคมี เลม่ 1 28 สรปุ ผลก�รทดลอง ปเ� ปตตเ์ ปน็ อปุ กรณท์ ว่ี ดั ปรมิ าตรไดใ้ กลเ้ คยี งคา่ จรงิ มากกวา่ กระบอกตวง หรอื กลา่ วได้ วา่ การใช้ปเ� ปตตม์ ีความแม่นมากกวา่ กระบอกตวง 6. ครูอาจใหค้ วามรเู้ พ่มิ เติมว่า ปเ� ปตต์เปน็ อุปกรณ์วดั ปริมาตรที่สอบเทยี บ (calibrate) โดย การวดั ปรมิ าตรของของเหลวทถ่ี ่ายเทออกจากป�เปตต ์ ขณะทกี่ ระบอกตวงเปน็ อุปกรณว์ ัดปรมิ าตรที่ สอบเทยี บโดยการวดั ปริมาตรของของเหลวที่เตมิ ลงในกระบอกตวง ดงั น้ันเม่อื ถ่ายเทของเหลวออก จากกระบอกตวงจะมีของเหลวบางส่วนติดค้างอยู่ในกระบอกตวง ทำาให้ปริมาตรของของเหลวที่ ถ่ายเทออกมาน้อยกวา่ ที่วดั ได ้ และชี้ให้เหน็ สญั ลักษณ์ทป่ี รากฏบนอุปกรณ์ 7. ครใู ห้ความรู้เพิม่ เติมวา่ อปุ กรณแ์ ต่ละชนดิ มคี วามละเอยี ดไมเ่ ทา่ กนั โดยช้ใี ห้เห็นตวั เลขท่ี ปรากฏบนอุปกรณ์ทน่ี าำ มาใหน้ กั เรยี นดู เชน่ ค่าความคลาดเคลือ่ นของกระบอกตวงและป�เปตต์ขนาด 25 มิลลลิ ติ ร เท่ากบั ±0.40 และ ±0.10 ตามลาำ ดบั ดังรปู ค่าความ คลาดเคล่ือน กระบอกตวง ปเ� ปตต์ สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทที่ 1 | คว�มปลอดภัยและทกั ษะในปฏบิ ตั ิก�รเคมี 29 8. ครูให้นักเรยี นพจิ ารณารปู ร่างของกระบอกตวงและปเ� ปตต ์ แล้วต้งั คาำ ถามเพือ่ นาำ อภปิ ราย ว่า เพราะเหตใุ ดกระบอกตวงมีค่าความคลาดเคลื่อนมากกวา่ ป�เปตต ์ ซ่ึงควรได้ข้อสรปุ วา่ ป�เปตต์ มีพื้นที่หน้าตัดบริเวณที่ผิวของของเหลวน้อยกว่ากระบอกตวง ทำาให้ความผิดพลาดของระดับ ของเหลวที่ถ่ายเทมีค่าน้อยกว่าของกระบอกตวง นอกจากนัน้ ครอู าจอธบิ ายเพ่มิ เตมิ ดงั นี ้ การอา่ นปรมิ าตรจากอปุ กรณว์ ดั ปรมิ าตรเปน็ การอา่ นคา่ จากความสงู ของของเหลว เมอ่ื พจิ ารณา จากสตู รคาำ นวณปรมิ าตรทรงกระบอก คอื ปรมิ าตร = พน้ื ทห่ี นา้ ตดั × สงู จะพบวา่ หากพน้ื ทห่ี นา้ ตดั มคี า่ นอ้ ย ความสงู ทอ่ี า่ นไดจ้ ะมคี า่ มาก ทาำ ใหค้ วามผดิ พลาดจากการอา่ นคา่ ความสงู นอ้ ยกวา่ ซง่ึ อธบิ ายดว้ ย ตวั เลขประกอบ ดงั น ้ี ต้องการตวงของเหลวปริมาตร 1 mL ถา้ พ้ืนที่หน้าตัดของอปุ กรณ์วัดปริมาตรเทา่ กับ 1 cm2 ความสงู ท่อี า่ นไดจ้ ะเท่ากบั 1 cm ถา้ อ่านค่าความสงู ผดิ ไป 0.1 cm จะอ่านปริมาตรผดิ ไปร้อยละ 10 แตถ่ า้ พืน้ ท่หี นา้ ตดั ของอปุ กรณว์ ดั ปริมาตรเทา่ กับ 0.1 cm2 ความสูงทอ่ี า่ นได้จะเท่ากบั 10 cm ถา้ อ่านคา่ ความสงู ผดิ ไป 0.1 cm เทา่ เดมิ ปรมิ าตรทอ่ี ่านผดิ ไปคิดเปน็ เพยี งแคร่ ้อยละ 1 9. ครูใหน้ ักเรียนพิจารณารูป 1.15 จากนัน้ ตั้งคำาถามวา่ อณุ หภมู ิทอี่ ่านได้จากเทอร์มอมิเตอร์ ทง้ั สองมีค่าเทา่ ใด ซง่ึ นักเรยี นอาจตอบว่า อา่ นค่าได้ 26.22 และ 26.0 องศาเซลเซยี ส ตามลาำ ดบั เพือ่ นำาเขา้ สูก่ ารอธบิ ายความหมายของเลขนัยสำาคัญ 10. ครอู ธบิ ายเกยี่ วกับหลกั การนบั เลขนยั สำาคญั การปัดเศษ และเลขนยั สำาคัญของผลลพั ธ์ ที่ไดจ้ ากการคาำ นวณ ท้งั นค้ี รใู หน้ กั เรยี นตอบคำาถามเพือ่ ตรวจสอบความเขา้ ใจระหว่างการให้ความรู้ แต่ละขั้น ตรวจสอบคว�มเข�้ ใจ ชง่ั มวลของสารได ้ 76.98 และ 34.9 กรมั ตามลาำ ดบั ผลรวมของมวลสารเปน็ เทา่ ใด ในการบวก ผลลพั ธท์ ไ่ี ดจ้ ะมจี าำ นวนตวั เลขหลงั ทศนยิ มเทา่ กบั ขอ้ มลู ทน่ี อ้ ยทส่ี ดุ ดงั นน้ั ผลรวมของวตั ถทุ ง้ั สองเทา่ กบั 111.9 กรมั สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 1 | คว�มปลอดภยั และทักษะในปฏบิ ัติก�รเคมี เคมี เล่ม 1 30 ตรวจสอบคว�มเข�้ ใจ ปรอทปริมาตร 20.00 มิลลลิ ิตร จะมีมวลเท่าใด เมือ่ ปรอทมคี วามหนาแนน่ เทา่ กับ 1.36 กรมั ตอ่ มิลลลิ ติ ร จาก d = m V จะได้ m = d × V m = 1.36 g/mL × 20.00 mL m = 27.2 g ในการคูณและหาร ผลลัพธ์ที่ได้จะมีจำานวนเลขนัยสำาคัญเท่ากับข้อมูลที่มีเลขนัย สาำ คญั นอ้ ยทส่ี ดุ ดงั น้ัน ปรอทมีมวล 27.2 กรมั 11. ครใู ห้นกั เรียนตอบคาำ ถามเพือ่ ตรวจสอบความเขา้ ใจเกี่ยวกับเลขนยั สาำ คัญ โดยตรวจสอบ การบันทึกผลการทำากิจกรรม 1.1 และการคำานวณของตนเองว่าสอดคล้องกับหลักการเกี่ยวกับ เลขนยั สาำ คญั หรอื ไม ่ หากไมส่ อดคลอ้ งใหแ้ กไ้ ขใหถ้ กู ตอ้ ง ทง้ั นค้ี รอู าจใหต้ วั แทนนกั เรยี นนาำ เสนอรายงาน การตรวจสอบขอ้ มูลของตนเอง โดยคาำ ตอบทไี่ ดค้ วรสอดคลอ้ งกับความละเอียดของอปุ กรณ์ทีใ่ ช้ใน การทำากจิ กรรม 12. อภปิ รายและสรุปบทเรียนร่วมกันเกี่ยวกับวัตถุประสงค ์ เทคนคิ วิธีการใชง้ าน รวมทั้ง ขอ้ ควรระวงั ในการใช้และการดูแลอปุ กรณ์และเครือ่ งมอื ในการทำาปฏิบตั กิ ารเคม ี และเลขนัยสาำ คัญ 13. ครูใหน้ กั เรยี นทาำ แบบฝกึ หัด 1.3 เพ่ือทบทวนความรู้ แนวท�งก�รวดั และประเมนิ ผล 1. ความรู้เกี่ยวกบั เทคนิคการใช้ และการดูแลอุปกรณ์และเครือ่ งมอื ที่ใชส้ าำ หรับวดั ปรมิ าตร และวดั มวล การอ่านค่าและการรายงานผลจากการวัดโดยคำานึงถึงเลขนยั สำาคัญ จากรายงานการ ทดลอง การทาำ แบบฝึกหัด และการทดสอบ 2. ทักษะการสังเกตและการวัด จากรายงานการทดลองและการสังเกตพฤติกรรมในการ ทาำ การทดลอง 3. ทักษะความร่วมมือ การทำางานเป็นทีมและภาวะผู้นำา จากการสังเกตพฤติกรรมใน การทาำ การทดลอง สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทที่ 1 | คว�มปลอดภยั และทักษะในปฏิบตั ิก�รเคมี 31 4. จติ วิทยาศาสตร์ด้านความรอบคอบ จากรายงานการทดลอง และการสงั เกตพฤติกรรมใน การทำาการทดลอง แบบฝก� หดั 1.3 1. อ่านปริมาตรของของเหลว จากรูปต่อไปนี้ 20.2 มลิ ลิลติ ร 41.6 มลิ ลลิ ิตร 44.68 มลิ ลิลิตร 2. อ่านค่าปริมาตรของของเหลวในบิวเรตต์ที่มีปริมาตรเท่ากันในมุมมองที่แตกต่างกันได้ เท่าใด และคา่ ทอี่ า่ นได้ในแตล่ ะข้อถูกต้องหรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด 1. 30.40 มลิ ลลิ ติ ร คา่ ทอ่ี า่ นไดถ้ กู ตอ้ ง เพราะการอา่ นปรมิ าตรของของเหลวตอ้ งใหส้ ายตา อยรู่ ะดบั เดยี วกนั กบั ระดบั สว่ นโคง้ ของของเหลว 2. 30.30 มิลลิลิตร ค่าที่อ่านได้ไม่ถูกต้อง เพราะหากสายตาอยู่สูงกว่าระดับส่วนโค้ง ของของเหลวจะอา่ นค่าปรมิ าตรได้นอ้ ยกวา่ ปรมิ าตรจรงิ สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 1 | คว�มปลอดภยั และทักษะในปฏิบตั กิ �รเคมี เคมี เลม่ 1 32 3. 30.50 มลิ ลลิ ติ ร ค่าท่อี า่ นไดไ้ ม่ถกู ตอ้ ง เพราะหากสายตาอยตู่ ่ำากว่าระดบั ส่วนโคง้ ของ ของเหลวจะอ่านคา่ ปริมาตรไดม้ ากกวา่ ปรมิ าตรจรงิ 3. วิธีการในแตล่ ะขอ้ ตอ่ ไปนี้ สามารถวัดปรมิ าตรนำา้ ทต่ี อ้ งการไดแ้ ม่นหรือไม่ เพราะเหตใุ ด 3.1 ตวงนาำ้ โดยใชก้ ระบอกตวงขนาด 100 มลิ ลลิ ติ ร ครง้ั ละ 100.00 มลิ ลลิ ติ ร 2 ครง้ั และ 50.00 มลิ ลิลิตร 1 คร้งั จะได้นำา้ ปริมาตร 250.00 มิลลิลติ ร ไม่สามารถวัดปริมาตรน้ำาได้แม่น เนื่องจากกระบอกตวงเป็นอุปกรณ์วัดปริมาตร ทส่ี อบเทยี บโดยการวดั ปรมิ าตรของของเหลวทเ่ี ตมิ ลงในกระบอกตวง ดงั นน้ั เมอ่ื ถา่ ยเท ของเหลวออกจากกระบอกตวงจะมขี องเหลวบางสว่ นตดิ คา้ งอยใู่ นกระบอกตวง ทาำ ให้ ปริมาตรของของเหลวท่ีถา่ ยเทออกมาจะนอ้ ยกว่าที่วัดได้ 3.2 ไขนาำ้ จากบวิ เรตตท์ บ่ี รรจนุ าำ้ เรม่ิ ตน้ ทข่ี ดี บอกปรมิ าตรเลข 0 มาถงึ ขดี บอกปรมิ าตร เลข 20 จะได้นำ้าปริมาตร 20.00 มิลลลิ ิตร สามารถวัดปริมาตรน้ำาได้แม่น เนื่องจากบิวเรตต์เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่สอบ เทยี บโดยการวดั ปรมิ าตรของของเหลวทถ่ี า่ ยเทออกจากบวิ เรตต ์ ดงั นน้ั เมอ่ื ถา่ ยเทนาำ้ ออก จากบิวเรตต ์ 20.00 มลิ ลลิ ติ ร จะได้นำา้ ปริมาตร 20.00 มลิ ลิลิตร 3.3 เตมิ นาำ้ ลงในขวดกาำ หนดปรมิ าตรขนาด 100 มลิ ลลิ ติ ร ปรบั ใหพ้ อดกี บั ขดี บอกปรมิ าตร เมือ่ เทนา้ำ ออกใส่บกี เกอรจ์ ะได้น้ำาปรมิ าตร 100.00 มิลลลิ ิตรพอดี ไม่สามารถวัดปริมาตรน้ำาได้แม่น เนื่องจากขวดกำาหนดปริมาตรเป็นอุปกรณ์วัด ปรมิ าตรทส่ี อบเทยี บโดยการวดั ปรมิ าตรของเหลวทบ่ี รรจอุ ยใู่ นขวดกาำ หนดปรมิ าตร เมอ่ื ถา่ ยเทของเหลวออกจากขวดกาำ หนดปรมิ าตรจะมขี องเหลวบางสว่ นตดิ คา้ งอย ู่ ทาำ ให้ ปรมิ าตรของเหลวที่ถา่ ยเทออกมาน้อยกว่าที่วัดได้ สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทท่ี 1 | คว�มปลอดภัยและทกั ษะในปฏบิ ัติก�รเคมี 33 1.4 หนว่ ยวัด จุดประสงคก์ �รเรียนรู้ ระบหุ นว่ ยวดั ปรมิ าณต่าง ๆ ของสาร และเปลี่ยนหนว่ ยวดั ให้เป็นหน่วยในระบบเอสไอด้วยการ ใช้แฟกเตอรเ์ ปลย่ี นหนว่ ย คว�มเข้�ใจคล�ดเคลื่อนที่อ�จเกิดขึ้น คว�มเข้�ใจคล�ดเคลื่อน คว�มเข้�ใจที่ถูกต้อง หน่วยมวลในระบบเอสไอ คือ กรัม หน่วยมวลในระบบเอสไอ คือ กิโลกรัม แนวก�รจัดก�รเรยี นรู้ 1. ครูกระตุ้นความสนใจของนักเรียนโดยยกตัวอย่างการวัดปริมาณส่ิงของที่พบในชีวิต ประจาำ วนั ซง่ึ วดั ปรมิ าณเดยี วกนั แตใ่ ชห้ นว่ ยทแ่ี ตกตา่ งกนั เชน่ การวดั มวลทร่ี ายงานดว้ ยหนว่ ยปอนด์ และกิโลกรัม จากน้ันให้นกั เรียนยกตวั อยา่ งอนื่ ๆ เพม่ิ เติม เช่น การระบุปรมิ าตรในหนว่ ยลิตร ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร ลูกบาศก์เดซเิ มตร ถ้วยตวง แกลลอน การระบอุ ุณหภูมใิ นหนว่ ยองศาเซลเซียส ฟาเรนไฮต ์ แล้วอภปิ รายร่วมกันเพือ่ ให้ได้ขอ้ สรุปวา่ หนว่ ยท่วี ดั ได้จากปรมิ าณทตี่ ่างกัน ก็จะมีหน่วยท่ี แตกต่างกนั และแตล่ ะปรมิ าณกม็ ไี ด้หลายหน่วย 2. ครูให้ความรูว้ ่า การรายงานค่าปริมาณเดยี วกันแต่ใชห้ น่วยวดั ทีแ่ ตกตา่ งกันอาจก่อให้เกดิ ความเข้าใจไมต่ รงกันได้ ดังนั้นจึงมีการกาำ หนดระบบหน่วยวดั ระหว่างประเทศหรือหน่วยเอสไอ ซึ่ง เปน็ หนว่ ยสากลที่เขา้ ใจไดต้ รงกัน ดังตาราง 1.1 และ 1.2 นอกจากนี้ยงั มหี นว่ ยนอกระบบเอสไอทไี่ ดร้ ับ การยอมรับและมใี ชอ้ ย่างแพร่หลาย เชน่ การระบปุ ริมาตรในหนว่ ยลติ ร ตามรายละเอยี ดในตาราง 1.3 3. ครูให้นกั เรียนตอบคำาถามเพ่อื ตรวจสอบความเข้าใจ สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 1 | คว�มปลอดภยั และทักษะในปฏบิ ัตกิ �รเคมี เคมี เล่ม 1 34 ตรวจสอบคว�มเข�้ ใจ 1. ลวดแมกนเี ซยี มหนา 0.1 มลิ ลเิ มตร สามารถเขยี นแสดงความหนาใหอ้ ยใู่ นรปู สญั กรณ์ วทิ ยาศาสตรใ์ นหนว่ ยเอสไอไดเ้ ปน็ เทา่ ใด 0.1 mm = 0.1 × 10-3 m = 1 × 10-4 m 2. ปรมิ าตรนาำ้ ทไ่ี ดจ้ ากปเ� ปตต ์ 10.00 ลกู บาศกเ์ ซนตเิ มตร สามารถเขยี นแสดงปรมิ าตรใหอ้ ยู่ ในรปู สญั กรณว์ ทิ ยาศาสตรใ์ นหนว่ ยเอสไอไดเ้ ปน็ เทา่ ใด 1 cm3 = 1 cm × 1 cm × 1 cm = 0.01 m × 0.01 m × 0.01 m = 1 × 10-6 m3 ดงั นน้ั 10.00 cm3 = 10.00 × 10-6 m3 = 1.000 × 10-5 m3 4. ครูนำาอภิปรายในประเด็นว่า ในการคำานวณเพื่อเปลี่ยนหน่วยสามารถใช้วิธีใดในการ คำานวณไดบ้ ้าง เพ่ือนำาเข้าสกู่ ารอธิบายเรอ่ื งแฟกแตอร์เปลี่ยนหน่วยและวธิ กี ารเทียบหน่วย 5. ครใู หค้ วามรเู้ ก่ียวกับแฟกแตอร์เปลยี่ นหนว่ ยและวิธกี ารเทียบหน่วย 6. ครใู หน้ ักเรยี นทำาแบบฝกึ หดั 1.4 เพื่อทบทวนความรู้ แนวท�งก�รวัดและประเมินผล 1. ความรู้เกยี่ วกบั หน่วยวัดปริมาณต่าง ๆ ทางเคมใี นระบบเอสไอ และการเปล่ยี นหน่วยวัด โดยใชแ้ ฟกเตอร์เปลีย่ นหน่วย จากการอภิปราย การทำาแบบฝกึ หัด และการทดสอบ 2. ทักษะการใชจ้ ำานวน จากการทาำ แบบฝกึ หดั 3. จิตวทิ ยาศาสตร์ด้านความรอบคอบ จากการทาำ แบบฝกึ หัด สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 1 บทที่ 1 | คว�มปลอดภัยและทกั ษะในปฏิบัติก�รเคมี 35 แบบฝก� หดั 1.4 1. จงแสดงวิธีการเปลย่ี นหน่วยไปเปน็ หน่วยใหมท่ ่ตี ้องการในแตล่ ะข้อตอ่ ไปนี้ ข้อที่ ปริม�ณและหน่วยเริ่มต้น หน่วยใหม่ที่ต้องก�ร 1.1 59.2 cm dm 1.2 1.8 kg mg dm3 1.3 2,800 mL kg/dm3 1.4 3.2 g/mL 1.1 59.2 cm = 59.2 cm × 1 m × 10 dm 100 cm 1 m = 5.92 dm ดงั นน้ั 59.2 cm เทา่ กบั 5.92 dm 1.2 1.8 kg = 1.8 kg × 1 0 0 0 g × 1000 mg 1 kg 1 g = 1.8 × 106 mg ดงั น้นั 1.8 kg เทา่ กับ 1.8 × 106 mg 1.3 2800 mL = 2800 mL × 1 L × 1 dm3 1000 mL 1 L = 2.8 dm3 ดงั น้นั 2,800 mL อาจตอบไดเ้ ป็น 2.8 dm3 หรือ 2.80 dm3 หรือ 2.800 dm3 เน่อื งจากเลขศูนย์อาจมคี า่ เปน็ ศนู ย์จรงิ ๆ จากการวัด หรอื เปน็ ตวั เลขท่ใี ชแ้ สดงใหเ้ ห็นวา่ ค่า ดงั กล่าวอยู่ในหลกั พัน 1.4 3.2 g/mL = 3.2 g × 1 kg × 1000 mL × 1 L 1 mL 1000 g 1 L 1 dm3 = 3.2 kg/dm3 ดังน้ัน 3.2 g/mL เทา่ กับ 3.2 kg/dm3 สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 1 | คว�มปลอดภยั และทักษะในปฏบิ ัตกิ �รเคมี เคมี เลม่ 1 36 2. น้ำาบริสุทธิ์ปริมาตร 50.0 ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่อุณหภูมิ 20.5 องศาเซลเซียสมีมวล เทา่ ใด เมื่อความหนาแนน่ ของนา้ำ ท่อี ุณหภูม ิ 20.5 องศาเซลเซยี ส เทา่ กบั 0.998099 กรัม ตอ่ ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร มวลของนำา้ = 50.0 cm3 × 0.998099 g 1 cm3 = 49.90495 g คาำ ตอบต้องมเี ลขนัยสาำ คัญ 3 ตวั ดงั น้นั น้ำามมี วล 49.9 กรมั 3. สารละลายกรดซลั ฟว� รกิ เขม้ ขน้ รอ้ ยละ 24 โดยมวล มคี วามหนาแนน่ 1.2 กรมั ตอ่ ลกู บาศก์ เซนตเิ มตร ถา้ สารละลายกรดซลั ฟว� รกิ 200 ลกู บาศกเ์ ซนตเิ มตร จะมกี รดซลั ฟว� รกิ ก่ีกรัม ปริมาณกรดซัลฟ�วริก = 24 g acid × 1.2 g solution × 200 cm3 solution 100 g solution 1 cm3 solution = 57.6 g acid คำาตอบต้องมีเลขนัยสำาคัญ 2 ตัว ดังนั้น มีกรดซัลฟ�วริก 58 กรัม 4. ถ้าทองเหลือง 12 กรัม ต้องใช้ทองแดง 9.0 กรัม มีต้นทุนราคาของทองแดงกิโลกรัมละ 200 บาท หากตอ้ งการทองเหลือง 300 กรมั ตอ้ งซอ้ื ทองแดงกี่บาท ต้องซื้อทองแดง = 9.0 g Cu × 1 kg Cu × 200 Baht × 300 g brass 12 g brass 1,000 g Cu 1 kg Cu = 45 Baht คำาตอบต้องมีเลขนัยสำาคัญ 2 ตัว ดังนั้น ต้องซื้อทองแดง 45 บาท สถ�บันส่งเสริมก�รสอนวิทย�ศ�สตร์และเทคโนโลยี