the young detectives นักสืบตัวน้อย

THE YOUNG DETECTIVES นั ก สื บ ตั ว น้ อ ย ณั ฐ พ ร นั ย เ น ต ร์ ร า ย วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ แ ล ะ เ ท ค โ น โ ล ยี ชั้ น มั ธ ย ม ศึ ก ษ า ปี ที่ 2

THE YOUNG DETECTIVES นั ก สื บ ตั ว น้ อ ย ปริศนาน้ำหมึกสีดำ เรื่องราวความเป็นมา... มีกระดาษแผ่นหนึ่งที่มีรอยหมึกสีดำที่คนร้ายทิ้งเหลือไว้ในที่เกิดเหตุ โดยมีผู้ต้องสงสัย 2 คนสุดท้ายที่ตรวจพบว่าใช้น้ำหมึกสีดำ จากการสืบสวนพบว่า นายหนึ่ง ใช้น้ำหมึกชนิด A นายสอง ใช้น้ำหมึกชนิด B เหล่านักสืบตัวน้อยเอ๋ย จงใช้ความรู้ที่มีไล่ล่าหาตัวคนร้าย 1 ใน 2 คน นี้ให้ได้ เพราะความจริงมีเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น !!!!! ขั้นตอนสืบสวน 1.ศึกษาข้อมูลที่เกิดเหตุ คุณตำรวจฝ่ายพิสูจน์หลักฐาน ตอนนี้ยุ่งมาก! แต่ต้องการให้เหล่านักสืบตัวน้อยช่วยเหลือโดยการ ทดลองแยกสารด้วยวิธีการโครมาโทกราฟีแบบกระดาษ ให้เหล่านักสืบจงทำศึกษาขั้นตอนการแยกสารวิธีนี้โดย ทำตามคำแนะนำที่คุณตำรวจให้ไว้ 2.สืบหาความจริง ให้เหล่านักสืบตัวน้อยจงช่วยกันทำการทดลองตามคำ แนะนำขงคุณตำรวจ ร่วมกันสังเกตและจดบันทึกข้อมูล และผลการทดลองลงในแบบบันทึกเพื่อสงให้คุณตำรวจ 3.นำพยานหลักฐานชี้ตัว เมื่อได้ผลการทดลองน้ำหมึกทั้งสองชนิดของผู็ต้อง สงสัยแล้ว ให้นักสืบชี้ตัวคนร้ายว่าน้ำหมึกที่นำมาทดลอง นั้น หมึกชนิดไหนเมื่อยกสารด้วยวิธีโครมาโทกราฟีแล้ว ได้ผลเหมือนหมึดกำปริศนาในที่เกิดเหตุ

ขั้นตอนสืบสวน 1.ศึกษาข้อมูลที่เกิดเหตุ การแยกสารด้วยวิธีโครมาโทกราฟีแบบกระดาษ คืออะไร โครมาโทกราฟีแบบกระดาษเป็นวิธีการแยกสารผสมที่มี ปริมาณน้อยโดยใช้แยกสารที่มีสมบัติการละลายในตัวทำ ละลาย และการถูกดูดซับด้วยตัวดูดซับแตกต่างกัน ทำให้สาร แต่ละชนิดเคลื่อนที่ไปบนตัวดูดซับได้ต่างกัน สารจึงแยกออก จากกันได้ อัตราส่วนระหว่างระยะทางที่สารองค์ประกอบแต่ละ ชนิดเคลื่ อนที่ได้บนตัวดูดซับกับระยะทางที่ตัวทำละลาย เคลื่อนที่ได้ เป็นค่าเฉพาะตัวของสารแต่ละชนิดในตัวทำละลาย และตัวดูดซับหนึ่ง ๆ วิธีการทำโครมาโทกราฟี นำสารที่ต้องการแยกมาละลายในตัวทำละลายที่เหมาะสมแล้วให้ เคลื่อนที่ไปบนตัว ดูดซับ การเคลื่อนที่ของสารบนตัวดูดซับขึ้นอยู่กับความ สามารถในการละลายของ สารแต่ละชนิดในตัวทำละลาย และความสามารถ ในการดูดซับที่มีต่อสารนั้น กล่าว คือ สารที่ละลายในตัวทำละลายได้ดี และ ถูกดูดซับน้อยจะถูกเคลื่อนที่ออกมา ก่อน ส่วนสารที่ละลายได้น้อยและถูก ดูดซับได้ดี จะเคลื่อนที่ออกมาที หลัง ถ้าใช้ตัวดูดซับมาก ๆ จะสามารถแยก สารออกจากกันได้ การเลือกตัวทำละลายและตัวดูดซับ 1. ตัวทำละลายและสารที่ต้องการแยกจะต้องมีการละลายไม่เท่ากัน 2. ควรเลือกตัวดูดซับที่มีการดูดซับสารได้ไม่เท่ากัน 3. ถ้าต้องการแยกสารที่ผสมกันหลายชนิด อาจต้องใช้ตัวทำละลายหลาย ชนิดหรือใช้ตัวทำละลายผสม 4. ตัวทำละลายที่นิยมใช้ ได้แก่ เฮกเซน ไซโคลเฮกเซน เบนซีน อะซีโตน คลอไรฟอร์ม เอธานอล 5. ตัวดูดซับที่นิยมใช้ ได้แก่ อะลูมินาเจค ซิลิกาเจล

ค่า Rf (Retention factor ) โครมาโทกราฟีแบบกระดาษสามารถนำมาคำนวณหาค่า Rf ได้ ค่า Rf (Retention factor ) เป็นค่าเฉพาะตัวของสาร ขึ้นอยู่กับชนิดของตัวทำ ละลายและตัวดูดซับ ดังนั้นการบอกค่า Rf ของสารแต่ละชนิดจึงต้องบอกชนิด ของตัวทำละลาย และตัวดูดซับเสมอค่า Rf สามารถคำนวณได้จากสูตร Rf = ระยะทางที่สารเคมีคลื่อนที่ (cm) ระยะทางที่ตัวทำละลายเคลื่อนที่ (cm) สารต่างชนิดกันจะมีค่า Rf แตกต่างกัน เพราะฉะนั้นเราจึงสามารถใช้ค่า Rf มาใช้ในการวิเคราะห์ชนิดของสารได้ กล่าวคือ ถ้าสารใดมีความสามารถในการ ละลายสูงจะมีค่า Rf มาก เนื่องจากตัวทำละลายจะเคลื่อนที่เร็วกว่าสารที่จะแยก ค่า Rf < 1 เสมอ ถ้าใช้ตัวทำละลายและตัวดูดซับชนิดเดียวกันปรากฏว่ามีค่า Rf เท่ากัน อาจ สันนิษฐานได้ว่า สารดังกล่าวเป็นสารชนิดเดียวกัน หรือนำสารตัวอย่างมาทำ โครมาโทกราฟีคู่กับสารจริงก็ได้ เกร็ดน่ารู้เกี่ยวกับค่า Rf 1. ค่า Rf ไม่มีหน่วย 2. ค่า Rf จะมีค่าไม่เกิน 1 3.ค่า Rf มาก แสดงว่าละลายได้ดีในตัวทำละลายและถูกดูดซับได้น้อย 4. ค่า Rf หาได้จากการทดลองเท่านั้น 5. ค่า Rf ขึ้นอยู่กับชนิดของสารและชนิดตัวทำละลาย 6. ค่า Rf เป็นค่าเฉพาะค่าคงที่ของแต่ละสาร ประโยชน์ของการแยกสารด้วยวิธีโครมาโทกราฟี 1. สามารถแยกสารที่มีปริมาณน้อยได้ 2. สามารถแยกได้ทั้งสารที่มีสี และไม่มีสี 3. สามารถใช้ได้ทั้งปริมาณวิเคราะห์ (บอกได้ว่าสารที่แยกออกมา มีปริมาณ เท่าใด) และคุณภาพวิเคราะห์ (บอกได้ว่าสารนั้นเป็นสารชนิดใด) 4. สามารถแยกสารผสมออกจากกันได้ 5. สามารถแยกสารออกจากกระดาษกรองหรือตัวดูดซับโดยสกัดด้วยตัวทำ ละลาย

2.สืบหาความจริง วัสดุ-อุปกรณ์ 1. แก้วน้ำพลาสติกใส 2 ใบ 2. น้ำ 3. แอลกอฮอล์ 70% 4. กระดาษทิชชู 5. กรรไกร 6. ไม้บรรทัด 7. ปากกาหมึกสีดำ 2 ชนิด 8. ดินสอ 9. ยางลบ 10. เทปใส 11. หลอดฉีดยา 10 ml. ขั้นตอนการทดลอง 1. ตัดกระดาษทิชชูขนาด 3x13 cm. ใช้ดินสอขีดเส้น และจุดหมึกสีดำ ดังภาพ ก. 2. นำน้ำใส่แก้ว 10 ml. แล้วนำกระดาษทิชชู ในข้อที่ 1. ทำดังภาพ ข. นำเทปใสติด 3. สังเกตและบันทึกผลการทดลองที่เกิดขึ้น นักสืบทุกคนสามารถถ่ายรูปเก็บ ไว้เป็นหลักฐานได้ 4. ทำซ้ำ ข้อ 1.-3. แต่เปลี่ยนจากน้ำเป็นแอลกอฮอล์ 70% 5. เปรียบเทียบผลการทดลองทั้งสอง และนำผลการทดลองไปเปรียบเปรียบ กับหลักฐานต้องสงสัยที่คนร้ายทิ้งไว้ได้เลย 6. มาชี้ตัวคนร้ายกัน ว่าหมึกที่หยดในที่เกิดเหตนั้น เป็นของคนร้ายคนไหน!!! ภาพ ก. ภาพ ข.

บันทึกผล คำชี้แจง ให้เหล่านักสืบตัวน้ อย จงบันทึกข้อมูลผลการทดลองที่ท่านสังเกตได้ ลงในตารางด้านล่างนี้ หมึกสีดำปริศนา รายละเอียดที่สังเกตได้ ................................................................................................................ ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ชนิดหมึก น้ำ แอลกอฮอล์ 70 % รายละเอียด รายละเอียด A ระยะทางที่เคลื่อนที่ cm. ระยะทางที่เคลื่อนที่ cm. รายละเอียด รายละเอียด B ระยะทางที่เคลื่อนที่ cm. ระยะทางที่เคลื่อนที่ cm. จากการสืบหาความจริง หมึกสีดำปริศนา ตรงกับหมึกชนิดใด ................................ ดังนั้น คนร้ายคือ !!!!!!!!!!!! นายหนึ่ ง นายสอง หมึกชนิด A หมึกชนิด B

คำถามทิ้งทายแด่เหล่านักสืบตัวน้อย.... 1. การแยกสารด้วยวิธีโครมาโทกราฟี มีหลักการอย่างไร ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... 2. ถ้าค่า Rf ....... สารเคลื่อนที่ได้........ ละลายได้ดี ดูดซับได้.......... ค่า Rf ....... สารเคลื่อนที่ได้น้ อย ละลายได้...... ดูดซับได้.......... 3. เหล่านักสืบตัวน้ อย สามารถนำความรู้เรื่องการแยกสารด้วยวิธี โครมาโทกราฟี ไปใช้ได้อย่างไร ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... วันนี้นักสืบตัวน้ อยทุกท่าน ช่วยงานตำรวจได้มากเลย ไว้มีคดีต่อไป ต้องรบกวนทุก ท่านอีกนะ

แบบทดสอบท้ายกิจกรรม คำชี้แจง ให้นักเรียนทำเครื่องหมายกากบาท X ในตัวเลือกที่ถูกต้อง 1. ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับโครมาโทกราฟี ก. เป็นการแยกสารโดยอาศัยความแตกต่างของการดูดซับ ข. เป็นการแยกสารโดยอาศัยความแตกต่างของความสามารถในการ ละลาย ค. เป็นการแยกสารโดยอาศัยความแตกต่างของการละลายและการดูดซับ ง. เป็นการแยกสารโดยอาศัยความแตกต่างของการเคลื่อนที่บนตัวดูดซับ 2. หากต้องการแยกองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ที่สกัดได้จากใบไม้ควรใช้ วิธีใด ก. การระเหย ข. การกลั่น ค. สกัดด้วยไอน้ำ ง. โครมาโทกราฟี 3. ข้อใดไม่ถูกต้อง ก. ค่า Rf ต้องมีค่าไม่เกิน 1 ข. ค่า Rf ไม่มีหน่วย ค. ค่า Rf ของสารแต่ละชนิดจะมีค่าเฉพาะตัว ง. ค่า Rf มาก แสดงว่าละลายได้ดีในตัวทำละลายและถูกดูดซับได้น้ อย ใช้ข้อมูลจากการทดลองต่อไปนี้ตอบคำถามข้อ 4-5 เมื่อนำหมึกสีแดงมาจุดบนกระดาษกรองแล้วนำไปจุ่มในกล่องพลาสติกที่มี น้ำตั้งทิ้งไว้ได้ผลการทดลองดังรูป

4. หมึกสีแดงประกอบด้วยสารกี่ชนิดเป็นอย่างน้ อย ก. 1 ชนิด ข. 2 ชนิด ค. 3 ชนิด ง. 4 ชนิด 5. ข้อใดสรุปไม่ถูกต้อง ก. สาร A ถูกดูดซับได้ดีที่สุด ข. หมึกสีแดงมีสารที่เป็นองค์ประกอบอย่างน้ อย 3 ชนิด ค. สาร B จะมีค่า มากกว่าสาร C ง. สาร C มีความสามารถในการละลายน้ อยกว่าสาร B ใช้ข้อมูลจากตารางต่อไปนี้ตอบคำถามข้อ 6-10 6. จากตารางข้อใดสรุปถูกต้อง ก. สาร A มีสารองค์ประกอบ 3 ชนิด ข. สาร B เป็นสารบริสุทธิ์ ค. สีน้ำเงินถูกดูดซับได้ดีกว่าสีแดง ง. สีเหลืองละลายในตัวทำละลายได้ดีกว่าสีแดง 7. สีที่แยกได้ สีใดละลายในตัวทำละลายได้ดีที่สุด ก. สีน้ำเงิน ข. สีแดง 1 ค. สีม่วง ง. สีเหลือง

8. ข้อใดกล่าวถึงสารสีเหลืองได้ถูกต้อง ก. ละลายในตัวทำละลายได้น้ อยและถูกดูดซับได้มาก ข. ละลายในตัวทำละลายได้น้ อยและถูกดูดซับได้น้ อย ค. ละลายในตัวทำละลายได้มากและถูกดูดซับได้มาก ง. ละลายในตัวทำละลายได้มากและถูกดูดซับได้น้ อย 9. ถ้าสีแดงในสี A และสี B เป็นสารตัวเดียวกัน จงหาว่า X ควรมีค่าเท่าไร ก. 8 ข. 10 ค. 16 ง. 18 10. ถ้านักเรียนต้องการทราบว่าในหมึกสีดำประกอบด้วยสารกี่ชนิดควรใช้ วิธีการใด ก. โครมาโทกราฟี ข. สกัดด้วยไอน้ำ ค. ใช้กรวยแยก ง. สกัดด้วยตัวทำละลาย ข้อ ก ข ค ง ข้อ ก ข ค ง 16 27 38 49 5 10 รวม ................ คะแนน

THE YOUNG DETECTIVES นั ก สื บ ตั ว น้ อ ย