(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท เพิ่มเติมเคมี4

บทท่ี 11 | เคมีไฟฟา้ เคมี เลม่ 4 188 11.4. ประโยชน์ของเซลล์เคมไี ฟฟ้า 11.4.1 แบตเตอร่ี จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธิบายความหมายของเซลลป์ ฐมภูมแิ ละเซลลท์ ตุ ิยภมู ิ 2. อธบิ ายหลกั การท�ำ งานและเขยี นสมการเคมแี สดงปฏกิ ริ ยิ าของเซลลป์ ฐมภมู แิ ละเซลลท์ ตุ ยิ ภมู ิ ความเข้าใจคลาดเคลือ่ นทอี่ าจเกิดข้ึน ความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้อง แบตเตอรี่เกี่ยวข้องกับเซลล์กัลวานิกเท่าน้ัน แบตเตอร่ีเกี่ยวข้องกับท้ังเซลล์กัลวานิกและ เนื่องจากเปน็ แหล่งให้พลงั งานไฟฟ้า เซลล์อิเล็กโทรลิติก โดยในการประจุใหม่ใน แบตเตอรป่ี ระเภทเซลลท์ ตุ ยิ ภมู จิ ะใชห้ ลกั การ ของเซลลอ์ เิ ลก็ โทรลติ ิก ถ่านไฟฉายไมใ่ ชแ่ บตเตอร่ี ถา่ นไฟฉายเปน็ แบตเตอรชี่ นิดหนึ่ง แนวการจดั การเรยี นรู้ 1. ครใู ชค้ �ำ ถามวา่ นกั เรยี นเคยเหน็ วสั ดหุ รอื อปุ กรณท์ ใ่ี ชห้ ลกั การของเซลลเ์ คมไี ฟฟา้ อะไรบา้ ง ในชวี ิตประจำ�วนั ซง่ึ อาจได้คำ�ตอบว่า แบตเตอร่ีหรือถ่านไฟฉาย 2. ครูให้นักเรียนยกตัวอย่างแบตเตอรี่ท่ีรู้จักพร้อมยกตัวอย่างการใช้ประโยชน์ของแบตเตอรี่ นน้ั จากน้ันครูใช้ค�ำ ถามนำ�ว่า แบตเตอร่ดี งั กลา่ วใช้หลกั การของเซลล์เคมไี ฟฟา้ ประเภทใด เพอื่ นำ�ไป สู่การอธิบายหลักการท�ำ งานของแบตเตอรี่ 3. ครูให้ความรู้เก่ียวกับประเภทและความแตกต่างของแบตเตอรี่ประเภทเซลล์ปฐมภูมิและ เซลลท์ ุตยิ ภมู ิ ตามรายละเอยี ดในหนังสือเรียน 4. ครูอธิบายหลักการทำ�งานของแบตเตอรี่ซิงค์-คาร์บอน แบตเตอร่ีแอลคาไลน์ แบตเตอร่ี ซิลเวอรอ์ อกไซด์ และแบตเตอรตี่ ะกัว่ โดยใชร้ ปู 11.6–11.8 ตามรายละเอยี ดในหนงั สือเรยี น สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟ้า 189 ความรเู้ พ่มิ เตมิ ส�ำ หรับครู แบตเตอร่ีประเภทปฐมภูมิ เม่ือเก็บไว้นาน ๆ แม้จะไม่ได้ใช้ก็เสื่อมสภาพได้เน่ืองจากมีการ สญู เสยี ประจไุ ฟฟา้ ไปตามกาลเวลา ดงั นนั้ การเลอื กซอื้ แบตเตอรปี่ ระเภทนจี้ งึ ควรสงั เกตวนั หมด อายุ 5. ค รูใหน้ ักเรียนตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเข้าใจ ตรวจสอบความเขา้ ใจ การประจุของแบตเตอร่ีทุติยภูมิ ใช้หลักการของเซลล์กัลวานิกหรืออิเล็กโทรลิติก เพราะเหตใุ ด ใช้หลักการของเซลล์อิเล็กโทรลิติกเนื่องจากปฏิกิริยาเคมีไม่สามารถเกิดขึ้นได้เองต้องใช้ พลังงานไฟฟา้ จากภายนอกเพื่อใหเ้ กิดปฏิกิรยิ าเคมี 6. ครูอธิบายหลักการทำ�งานของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน โดยใชร้ ปู 11.9 ประกอบ 7. ครใู ห้นักเรียนตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเข้าใจ ตรวจสอบความเข้าใจ 1. จากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างการจ่ายไฟของแบตเตอร่ีลิเทียมไอออน จงเขียนปฏิกิริยา ทเ่ี กิดขึน้ ที่แอโนด แคโทด และปฏิกิริยารวมระหวา่ งการประจุ แคโทด : Li+ + e- + C6(s) LiC6 แอโนด : LiCoO2(s) Li+ + CoO2 + e- ปฏกิ ริ ิยารวม : LiCoO2(s) + C6(s) LiC6 + CoO2(s) 2. ระหว่างการจ่ายไฟของแบตเตอร่ีลิเทียมไอออน ธาตุใดมีเลขออกซิเดชันเพ่ิมขึ้นและ ธาตุใดมีเลขออกซเิ ดชนั ลดลง ธ า ตุ ค า ร์ บ อ น มี เ ล ข อ อ ก ซิ เ ด ชั น เ พ่ิ ม ขึ้ น (จาก 0 เ ป็ น - 1 ) ส่ ว น ธ า ตุ โ ค บ อ ล ต์ มี 6 เลขออกซิเดชันลดลง (จาก +4 เปน็ +3) สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า เคมี เล่ม 4 190 8. ครูอธบิ ายความหมายของเซลลเ์ ชอื้ เพลงิ เซลล์เช้ือเพลงิ แบบแอลคาไลน์ และเซลลเ์ ชื้อเพลิง แบบเย่ือแลกเปล่ียนโปรตอน โดยใช้รปู 11.10 และ 11.11 ประกอบการอธิบาย 9. ครใู หน้ กั เรยี นเปรยี บเทยี บความเหมอื นและความแตกตา่ งของเซลลเ์ ชอ้ื เพลงิ แบบแอลคาไลน์ และเซลลเ์ ชอื้ เพลงิ แบบเยอื่ แลกเปลยี่ นโปรตอน โดยประเดน็ ทเ่ี ปรยี บเทยี บ เชน่ ชนดิ ของอเิ ลก็ โทรไลต์ ทใี่ ช้ ปฏกิ ิริยารีดอกซ์ท่เี กิดขน้ึ การนำ�ไปใชง้ าน ความปลอดภยั 10. ครใู ห้นักเรียนท�ำ แบบฝกึ หัด 11.6 เพอ่ื ทบทวนความรู้ แนวทางการวดั และประเมนิ ผล 1. ความรู้เกี่ยวกับหลักการทำ�งานและการเขียนสมการแสดงปฏิกิริยาของเซลล์ปฐมภูมิและ เซลล์ทุติยภมู ิ จากการอภิปราย การท�ำ แบบฝึกหัด และการทดสอบ 2. จิตวิทยาศาสตร์ดา้ นการเหน็ คุณค่าทางวิทยาศาสตร์ จากการอภิปราย แบบฝกึ หดั 11.6 1. จ งเขียนแผนผังเวนน์เปรียบเทียบความเหมือนและความแตกต่างระหว่างเซลล์ปฐมภูมิ กับเซลลท์ ตุ ยิ ภมู ิ เซลลป์ ฐมภูมิ เซลลท์ ุติยภูมิ ไมส่ ามารถนำ�มา นำ�ไปใชเ้ ปน็ น�ำ มาประจุ ประจไุ ดอ้ กี แหล่งพลังงานไฟฟา้ ได้ ใหมไ่ ด้ สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทที่ 11 | เคมไี ฟฟา้ 191 2. เพราะเหตใุ ดเมื่อใชแ้ บตเตอร่ีตะก่วั ไปนาน ๆ จงึ ไม่สามารถประจไุ ดอ้ กี เพราะ PbSO4 ที่เกิดข้ึนจากการจ่ายไฟบางส่วนไม่เกาะหรือหลุดออกจากขั้วไฟฟ้าทำ�ให้ แผ่นตะกว่ั กร่อนจนไมส่ ามารถประจไุ ด้อกี 3. เปรียบเทียบค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์เช้ือเพลิงแบบแอลคาไลน์ และแบบเย่ือ แลกเปล่ยี นโปรตอน เซลล์เช้ือเพลงิ แบบแอลคาไลน์ 4OH-(aq) E0 = +0.40 V แคโทด: O2(g) + 2H2O(l) + 4e- 2H2O(l) + 2e- E0 = -0.83 V แอโนด : H2(g) + 2OH-(aq) E0cell = 0.40 – (-0.83) = 1.23 V เซลลเ์ ชื้อเพลงิ แบบเยอ่ื แลกเปลีย่ นโปรตอน แคโทด: O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) E0 = +1.23 V แอโนด : H2(g) 2H+(aq) + 2e- E0 = 0.00 V E0cell = 1.23 – 0.00 = 1.23 V เซลลเ์ ชอ้ื เพลงิ แบบแอลคาไลน์ และเซลลเ์ ชอ้ื เพลงิ แบบเยอ่ื แลกเปลยี่ นโปรตอนใหค้ า่ ศกั ยไ์ ฟฟา้ มาตรฐานของเซลล์เท่ากัน สอดคล้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์รวมซึ่งเป็นปฏิกิริยาเคมี เดียวกัน 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า เคมี เลม่ 4 192 11.4.2 การกดั กร่อนของโลหะและการป้องกัน 11.4.3 การชบุ โลหะ 11.4.4 การแยกสลายดว้ ยไฟฟา้ จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. อธบิ ายสาเหตหุ รอื ภาวะทท่ี �ำ ใหโ้ ลหะเกดิ การผกุ รอ่ นจากสมการแสดงปฏกิ ริ ยิ าเคมที เ่ี กยี่ วขอ้ ง และวิธกี ารปอ้ งกันการกดั กรอ่ นของโลหะ 2. ทดลองและอธบิ ายหลกั การชบุ โลหะโดยใช้เซลลอ์ เิ ลก็ โทรลิติก 3. ทดลองและอธิบายหลักการแยกสลายสารเคมดี ้วยไฟฟา้ 4. อธบิ ายหลกั การทำ�โลหะใหบ้ ริสุทธิ์ ความเข้าใจคลาดเคลอ่ื นทีอ่ าจเกิดข้ึน ความเข้าใจคลาดเคลื่อน ความเข้าใจที่ถูกต้อง กระบวนการกัดกร่อนหรือเกิดสนิมเกิดขึ้น กระบวนการกดั กรอ่ นหรอื เกดิ สนมิ เกดิ ขนึ้ กบั กับเคร่ืองมือเครื่องใช้ วัสดุอุปกรณ์ หรือ เ คร่ืองมือเ คร่ืองใช้ วัส ดุอุปก ร ณ์ หรือ สงิ่ กอ่ สรา้ งทมี่ เี หลก็ เปน็ องคป์ ระกอบเทา่ นน้ั สง่ิ กอ่ สรา้ งทมี่ โี ลหะชนดิ อน่ื ไดด้ ว้ ย เชน่ เหลก็ สงั กะสี ทองแดง สนิมมีลักษณะเป็นของแข็งสีน้ำ�ตาลแดง สนมิ อาจมลี กั ษณะแตกตา่ งกนั ขนึ้ อยกู่ บั ชนดิ เท่าน้นั ของโลหะ เช่น สนมิ ของทองแดงมสี ีเขยี ว ส่อื การเรียนรูแ้ ละแหลง่ เรียนรู้ รูปเครื่องมือเคร่ืองใช้ วัสดุอุปกรณ์ หรือสิ่งก่อสร้างใหม่ ๆ ท่ียังไม่เป็นสนิม และภาพเดียวกัน ท่เี ป็นสนิม แนวการจดั การเรยี นรู้ 1. ครูนำ�รูปเคร่ืองมือเคร่ืองใช้ วัสดุอุปกรณ์ หรือสิ่งก่อสร้างใหม่ ๆ ท่ียังไม่เป็นสนิม และ ภาพเดียวกันท่ีเป็นสนิม ให้นักเรียนสังเกตและอธิบายความแตกต่างของรูปท้ังสองพร้อมบอกสาเหตุ ที่ทำ�ให้ภาพทั้งสองมีความแตกต่างกัน เพ่ือนำ�ไปสู่ข้อสรุปที่ว่า เคร่ืองมือเครื่องใช้ วัสดุอุปกรณ์ หรือ สง่ิ กอ่ สรา้ งทที่ �ำ ดว้ ยโลหะหรอื มโี ลหะเปน็ สว่ นประกอบ เมอื่ ใชง้ านระยะเวลาหนงึ่ มกั พบปญั หาคอื เกดิ การผุกร่อนหรือเกดิ สนมิ 2. ครูให้ความรู้ว่ากระบวนการกัดกร่อนหรือเกิดสนิมเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ โดยโลหะ เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั และแกส๊ ออกซเิ จนเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั จากนนั้ ยกตวั อยา่ งการเกดิ สนมิ เหลก็ โดยเขียนสมการและใชร้ ูป 11.12 ประกอบการอธบิ าย สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟ้า 193 3. ครอู ธบิ ายการเกดิ สนมิ เหลก็ ในธรรมชาตทิ เ่ี กยี่ วขอ้ งกบั แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ พรอ้ มเขยี น สมการเคมแี สดงปฏิกิริยาทเี่ กดิ ขน้ึ ตามรายละเอยี ดในหนงั สือเรียน 4. ครใู หน้ ักเรียนตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเข้าใจ ตรวจสอบความเขา้ ใจ คำ�นวณค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของปฏิกิริยารีดอกซ์ท่ีให้ Fe2+ ในกระบวนการเกิด สนิมเหลก็ โดยใชข้ อ้ มูลในตาราง 11.3 1. ในภาวะท่เี ป็นกลาง ปฏิกิริยารีดอกซ์ท่ีให้ Fe2+ ในกระบวนการเกิดสนิมเหล็กในภาวะท่ีเป็นกลาง เป็นดงั สมการเคมี 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq) คำ�นวณค่าศกั ยไ์ ฟฟา้ มาตรฐานของปฏกิ ิริยารดี อกซไ์ ด้ดังน้ี E0cell = E0 – E0 cathode anode = 0.40 – (-0.44) = 0.84 V 2. ในภาวะที่เป็นกรด ปฏิกิริยารีดอกซ์ท่ีให้ Fe2+ ในกระบวนการเกิดสนิมเหล็กในภาวะที่เป็นกรด เป็นดังสมการเคมี 2Fe(s) + O2(g) + 4H+(aq) 2Fe2+(aq) + 2H2O(l) ค�ำ นวณคา่ ศักยไ์ ฟฟ้ามาตรฐานของปฏิกริ ิยารีดอกซ์ไดด้ ังนี้ E0cell = E0 – E0 cathode anode = 1.23 – (-0.44) = 1.67 V 3. การเกิดสนมิ เหลก็ ในสภาวะใดเกดิ ได้ง่ายกว่ากนั เพราะเหตใุ ด ค่า E0cell ปฏิกริ ยิ าการเกิดสนิมในสภาวะกรดมคี า่ เท่ากับ 1.67 V ซ่งึ มากกว่าค่า E0cell สภาวะท่ีเป็นกลางซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.84 V ดังน้ันปฏิกิริยาการเกิดสนิมในสภาวะกรด เกิดได้งา่ ยกวา่ ท่สี ภาวะที่เป็นกลาง สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมไี ฟฟ้า เคมี เล่ม 4 194 4. ครูให้นักเรียนอภิปรายว่าถ้านำ�เคร่ืองมือที่มีเหล็กหรือโลหะบางชนิดเป็นส่วนประกอบ ไปวางเก็บไวท้ โ่ี กดังริมทะเล เครื่องมอื ดงั กลา่ วจะมีโอกาสเกิดสนิมไดช้ ้าหรอื เร็วกว่าการเกบ็ เครอื่ งมือ ไวใ้ นบา้ นเรอื นปกติ เพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ การเกดิ สนมิ อาจเกดิ ไดเ้ รว็ ขน้ึ เมอ่ื เหลก็ สมั ผสั กบั อเิ ลก็ โทรไลต์ เช่น NaCl MgCl2 ดงั น้ันโลหะทอี่ ยู่บรเิ วณชายทะเลจึงเกดิ สนมิ ได้เรว็ 5. ครใู หน้ กั เรยี นอภปิ รายวธิ กี ารปอ้ งกนั การเกดิ สนมิ ของโลหะ จากนนั้ ใหน้ กั เรยี นเปรยี บเทยี บ ค�ำ ตอบของนักเรียนกับเนือ้ หาในหนังสอื เรียน 6. ครใู ห้นกั เรยี นตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ ตรวจสอบความเข้าใจ การป้องกนั การเกดิ สนิมของท่อเหลก็ ทฝ่ี ังไวใ้ ตด้ ินโดยใชโ้ ลหะแมกนเี ซยี ม ดังรปู จงเขยี นปฏิกิรยิ าออกซเิ ดชนั และปฏิกริ ยิ ารดี ักชนั ที่เกดิ ขนึ้ ปฏกิ ริ ิยาออกซเิ ดชนั : 2Mg(s) 2Mg2+(aq) + 4e- ปฏกิ ิรยิ ารีดักชัน : O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) 7. ครูทบทวนความรู้ว่า การป้องกันการเกิดสนิมเหล็กทำ�ได้หลายวิธีซ่ึงการชุบโลหะก็เป็น อีกวิธีหนึ่ง จากน้ันครูใช้คำ�ถามนำ�ว่า การชุบโลหะต้องใช้หลักการของเซลล์กัลวานิก หรือ เซลล์อิเล็กโทรลิติก และในการชุบโลหะเราควรนำ�โลหะที่ต้องการชุบไว้ที่ข้ัวใดของเซลล์เคมีไฟฟ้า เพราะเหตใุ ด เพ่ือน�ำ เข้าสู่กิจกรรม 11.4 การทดลองชุบเหลก็ ด้วยสงั กะสี 8. ครูให้นักเรียนทำ�กิจกรรม 11.4 การทดลองชุบเหล็กด้วยสังกะสี แล้วให้นักเรียนอภิปราย ผลการทดลองโดยใช้ค�ำ ถามทา้ ยการทดลอง สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 4 บทที่ 11 | เคมไี ฟฟา้ 195 กิจกรรม 11.4 การทดลองชบุ เหลก็ ด้วยสังกะสี จดุ ประสงค์การทดลอง 1. ท ดลองชุบเหลก็ ดว้ ยสังกะสโี ดยใช้หลกั การของเซลล์อเิ ล็กโทรลติ กิ 2. อธบิ ายหลักการชบุ โลหะด้วยไฟฟา้ เวลาทีใ่ ช ้ อภิปรายกอ่ นทำ�การทดลอง 5 นาที 10 นาที ทำ�การทดลอง 15 นาที นาที อภปิ รายหลังท�ำ การทดลอง 30 รวม วัสดุ อปุ กรณ์ และสารเคมี ปริมาณต่อกลุ่ม รายการ 20 mL สารเคมี 1 ชิ้น 1. สารละลายซิงคซ์ ัลเฟต (ZnSO4) 0.10 mol/L 1 ชิ้น 2. ตะปหู รอื วัสดทุ ่ที ำ�จากเหล็กยาว 2.5 cm 3. แผน่ สงั กะสขี นาด 1 cm × 2.5 cm 1 แผ่น วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ 1 ใบ 1. กระดาษทราย ขนาด 3 cm × 3 cm 1 ชุด 2. บีกเกอร์ ขนาด 50 mL 1 เส้น 3. แบตเตอรข่ี นาด 1.5 V 1 เส้น 4. สายไฟทีต่ ่อกบั คลปิ ปากจระเข้ (สดี �ำ ) 1 อัน 5. สายไฟท่ีต่อกบั คลิปปากจระเข้ (สแี ดง) 1 ม้วน (ใช้ร่วมกัน) 6. กระจกนาฬิกา 2 แผ่น 7. เทปใส 8. กระดาษเยอ่ื สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมไี ฟฟา้ เคมี เลม่ 4 196 การเตรียมลว่ งหน้า 1. ตัดแผ่น Zn ขนาด 1 cm × 2.5 cm จำ�นวน 1 ชิ้น ตอ่ 1 กลุ่ม 2. เตรียม ZnSO4 0.1 mol/L ปริมาตร 300 mL โดยช่ัง ZnSO4•H2O 5.39 g ละลายใน นำ้�กล่ันให้ได้ปริมาตร 300 mL (สารละลายที่เตรียมสามารถใช้ได้กับการทดลองของ นกั เรียนประมาณ 15 กลุ่ม) ขอ้ เสนอแนะสำ�หรบั ครู ครูควรแนะนำ�นักเรียนว่า ขณะนำ�ตะปูท่ีถูกชุบด้วยสังกะสีมาวางบนกระจกนาฬิกา ต้องทำ� ดว้ ยความระมัดระวงั เพราะโลหะสงั กะสีทชี่ ุบบนผวิ ตะปูอาจหลุดออกได้ ตวั อย่างผลการทดลอง ผลการสงั เกต โลหะ แผ่นสังกะสีส่วนที่จุ่มอยู่ในสารละลายกร่อน แผ่นสงั กะสี สังเกตเหน็ ผวิ ขรขุ ระเล็กน้อย ขณะท่ีอยู่ในสารละลายจะเห็นว่ามีของแข็ง ตะปเู หลก็ มาเกาะทผ่ี วิ ตะปเู หลก็ เมอื่ น�ำ ตะปเู หลก็ ออกมา วางบนกระจกนาฬิกาและตั้งไว้ให้แห้ง พบว่ามี สารสเี ทาเงนิ เกาะท่ีตะปเู หลก็ ข้อเสนอแนะส�ำ หรบั ครู การสังเกตการเปล่ียนแปลงของแผ่นสังกะสีอาจจะไม่ชัดเจน เพ่ือให้เห็นการกร่อนของ สงั กะสชี ดั เจนขนึ้ ครอู าจท�ำ การทดลองลว่ งหนา้ เพอื่ ใหน้ กั เรยี นสงั เกตผลการทดลองในชวั่ โมง เรียนหรือตั้งการทดลองทิ้งไว้เป็นเวลาหลายชั่วโมงแล้วนักเรียนมาสังเกตผลการทดลอง ในภายหลัง สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 4 บทท่ี 11 | เคมีไฟฟา้ 197 อภิปรายผลการทดลอง จากการทดลองพบว่ามีสารสีเทาของโลหะ Zn เกาะท่ีตะปูเหล็กซ่ึงต่ออยู่กับขั้วลบ และ โลหะสังกะสีซึ่งต่ออยู่กับขั้วบวกมีการผุกร่อน แสดงว่าท่ีขั้วลบเกิดปฏิกิริยารีดักชันและท่ี ขว้ั บวกเกิดปฏิกิรยิ าออกซิเดชัน ดังนี้ ข้ัวลบ Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) ขว้ั บวก Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- ดงั นน้ั ขว้ั ลบเปน็ แคโทดและขว้ั บวกเปน็ แอโนด แสดงวา่ โลหะทต่ี อ้ งการชบุ ควรตอ่ กบั ขว้ั ลบ ซ่ึงเป็นแคโทด และโลหะที่ใช้ชุบควรตอ่ กับข้ัวบวกซึง่ เป็นแอโนด ในการทดลองน้ีใช้สารละลาย ZnSO4 เปน็ อเิ ล็กโทรไลต์ โดยทแ่ี คโทด Zn2+ ในสารละลาย รับอิเล็กตรอนกลายเป็นโลหะ Zn เคลือบบนตะปู ขณะเดียวกันที่แอโนด โลหะ Zn จะให้ อิเล็กตรอนกลายเปน็ Zn2+ ท�ำ ให้ความเข้มข้นของอิเลก็ โทรไลต์ไม่เปล่ยี นแปลง สรุปผลการทดลอง ในการชบุ โลหะดว้ ยไฟฟา้ ท�ำ ไดโ้ ดยตอ่ โลหะทต่ี อ้ งการชบุ กบั ขว้ั ลบของแหลง่ ก�ำ เนดิ ไฟฟา้ ซ่ึงเป็นแคโทด และต่อโลหะท่ีใช้ชุบกับข้ัวบวกของแหล่งกำ�เนิดไฟฟ้าซ่ึงเป็นแอโนด และมี สารละลายทมี่ ีไอออนของโลหะทใี่ ช้ชุบเป็นอิเลก็ โทรไลต์ 9. ครูสรปุ หลักการชบุ โลหะด้วยไฟฟา้ ตามรายละเอยี ดในหนงั สือเรยี น ความรูเ้ พ่มิ เตมิ สำ�หรบั ครู การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเก่ียวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ของโลหะเพียงชนิดเดียว เมื่อรวม ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั และปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั จะเสมอื นไมม่ กี ารเปลยี่ นแปลงทางเคมเี กดิ ขนึ้ ดงั นนั้ ศักย์ไฟฟา้ ทใ่ี ชใ้ นการชุบโลหะดว้ ยไฟฟา้ จึงไมข่ ้ึนกับศักยไ์ ฟฟา้ มาตรฐานของโลหะทีใ่ ช้ชบุ 10. ครูใหน้ ักเรยี นตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า เคมี เล่ม 4 198 ตรวจสอบความเขา้ ใจ 1. ถ้าใชไ้ ฟฟ้ากระแสสลบั แทนไฟฟ้ากระแสตรงจะสามารถชุบโลหะไดห้ รอื ไม่ เพราะเหตใุ ด ไม่ได้ เพราะการใช้ไฟฟ้ากระแสสลับทำ�ให้ข้ัวไฟฟ้าท่ีต่อกับวัตถุที่ต้องการชุบสลับไปมา ระหวา่ งแคโทดกับแอโนด จึงเกิดทั้งปฏกิ ริ ิยาออกซิเดชันและรดี ักชันบนวตั ถดุ งั กล่าว 2. ถ ้าต้องการชุบกลอนประตูเหล็กด้วยโครเมียมจะทำ�ได้อย่างไร อธิบายพร้อมวาดรูป ประกอบคำ�อธิบาย ต ่อกลอนประตูเหล็กกับขั้วลบ (แคโทด) ของแบตเตอร่ี และต่อแผ่นโลหะโครเมียม กบั ขว้ั บวก (แอโนด) ของแบตเตอร่ี ใชส้ ารละลายที่มี Cr3+ เปน็ อเิ ล็กโทรไลต์ แบตเตอร�ี� Cr3+ 11. ครูให้ความรู้ว่า การชุบโลหะเป็นตัวอย่างการประยุกต์ใช้ประโยชน์จากหลักการของเซลล์ อเิ ลก็ โทรลติ กิ แลว้ เชอื่ มโยงเขา้ สกู่ ารน�ำ หลกั การของเซลลอ์ เิ ลก็ โทรลติ กิ มาใชใ้ นกระบวนการแยกสลาย ด้วยไฟฟ้า จากน้ันอธิบายการแยกสลายโซเดียมคลอไรด์หลอมเหลวด้วยไฟฟ้า และเขียนสมการ ประกอบการอธบิ ายตามรายละเอียดในหนงั สือเรยี น 12. ครูใหน้ กั เรยี นตอบคำ�ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทที่ 11 | เคมไี ฟฟา้ 199 ตรวจสอบความเข้าใจ 1. ข้วั ไฟฟา้ ใดเกดิ โลหะโซเดียมและขั้วไฟฟา้ ใดเกิดแกส๊ คลอรีน เนอ่ื งจากเปน็ เซลลอ์ เิ ลก็ โทรลติ กิ ดง้ั นน้ั ขว้ั บวกจงึ เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั ใหแ้ กส๊ คลอรนี สว่ นข้ัวลบจึงเกิดปฏิกริ ยิ ารดี กั ชันให้โลหะโซเดียม 2. ก ารผลิตโลหะโซเดียมและแก๊สคลอรีน จากโซเดียมคลอไรด์หลอมเหลว ต้องใช้ แหล่งก�ำ เนดิ ไฟฟ้าที่มอี ีเอม็ เอฟมากกว่าเทา่ ใด 4 .07 โวลต์ 13. ครูใช้คำ�ถามว่าถ้าทำ�การแยกสลาย KI หลอมเหลวด้วยไฟฟ้าจะได้ผลิตภัณฑ์เป็นสารใด ซง่ึ ควรไดค้ ำ�ตอบวา่ ได้ I2 และโลหะ Kจากนัน้ ครูใช้ค�ำ ถามนำ�ว่า หากท�ำ การแยกสลายสารละลาย KI ด้วยไฟฟ้าจะให้ผลิตภัณฑ์เป็นสารใด และปฏิกิริยาเคมีที่เกิดข้ึนเหมือนหรือต่างกัน อย่างไร เพ่ือนำ� เขา้ สู่กจิ กรรม 11.5 14. ครูให้นักเรียนตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการทดลองโดยตัวอย่างสมมติฐาน เช่น อนุภาคใน สารละลาย KI ได้แก่ K+ I- และ H2O มีความสามารถในการเป็นตัวรีดวิ ซ์และออกซิไดส์ต่างกัน จึงมี ความสามารถในการเกิดปฏิกิรยิ าท่ีขวั้ ไฟฟ้าได้ต่างกัน 15. ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรม 11.5 การทดลองแยกสารละลายโพแทสเซยี มไอโอไดดด์ ว้ ยไฟฟา้ และใหน้ กั เรียนอภิปรายผลการทดลองโดยใช้คำ�ถามท้ายการทดลอง สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟ้า เคมี เลม่ 4 200 กจิ กรรม 11.5 ก ารทดลองแยกสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ ด้วยไฟฟา้ จดุ ประสงคก์ ารทดลอง 1. ท ดลองแยกสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดดด์ ้วยไฟฟ้าโดยใชห้ ลักการของเซลล์ อเิ ลก็ โทรลิติก 2. ระบุแอโนดและแคโทด 3. เขยี นสมการรีดอกซแ์ สดงปฏิกิริยาเคมีท่เี กิดขึน้ และคำ�นวณศักย์ไฟฟา้ ของเซลล์ เวลาท่ใี ช้ อภปิ รายก่อนทำ�การทดลอง 5 นาที 15 นาที ท�ำ การทดลอง 20 นาที นาที อภิปรายหลงั ท�ำ การทดลอง 40 รวม วัสดุ อปุ กรณ์ และสารเคมี รายการ ปริมาณต่อกลุ่ม สารเคมี 1.0 mL (20 หยด) 1. สารละลายโพแทสเซยี มไอโอไดด์ (KI) 1.0 mol/L 3 หยด 2. สารละลายฟนี อล์ฟทาลนี วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ 1 ก้อน 1. แบตเตอรี่ ขนาด 9 V 2 อัน 2. เข็มหมดุ 1 อัน 3. กระจกนาฬิกาหรอื จานเพาะเชือ้ 2 ชุด 4. หลอดหยดพรอ้ มจกุ ยาง 1 เส้น 5. สายไฟทต่ี ่อกบั คลิปปากจระเข้ (สีแดง) 1 เส้น 6. สายไฟท่ตี ่อกบั คลปิ ปากจระเข้ (สดี �ำ ) 1 แผ่น 7. กระดาษสขี าว ขนาด 10 cm × 10 cm สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟา้ 201 การเตรียมลว่ งหน้า 1. ตัดกระดาษสีขาวขนาด 10 cm × 10 cm จำ�นวน 1 ชน้ิ ต่อ 1 กลมุ่ 2. เตรียม KI 1.0 mol/L ปริมาตร 30 mL โดยชัง่ KI 4.98 g ละลายในน้ำ�กลั่นให้ไดป้ ริมาตร 30 mL (สารละลายทเ่ี ตรียมสามารถใชไ้ ดก้ ับการทดลองของนักเรียนประมาณ 30 กล่มุ ) ข้อเสนอแนะส�ำ หรบั ครู กระดาษสขี าวทแ่ี จกใหน้ กั เรยี น ใชส้ �ำ หรบั รองกระจกนาฬกิ าหรอื จานเพาะเชอื้ เพอ่ื ใหน้ กั เรยี น สังเกตผลการทดลองได้ชดั เจน ตวั อย่างผลการทดลอง ผลการสงั เกต ขั้วไฟฟ้า สารละลายมีสเี หลือง-น้ำ�ตาลเกิดขึน้ มีฟองแก๊สเกดิ ข้นึ ข้ัวบวก สารละลายมีสีชมพู (แอโนด) ข้วั ลบ (แคโทด) อภิปรายผลการทดลอง ในการทดลองนี้ใชส้ ารละลาย KI เป็นอิเลก็ โทรไลต์ซึ่งประกอบด้วย K+ I- และ H2O และ จากการทดลองพบวา่ สารละลายทบ่ี รเิ วณแอโนดมสี เี หลอื ง-น�ำ้ ตาลซง่ึ นา่ จะเกดิ จากไอโอดนี ดังนน้ั ปฏกิ ิรยิ าเคมีทเี่ กดิ ขึ้นท่แี อโนดน่าจะเป็นปฏิกิรยิ าออกซิเดชนั ของ I- ดงั น้ี 2I-(aq) I2(s) + 2e- มคี ่า E0anode = 0.53 V ความรูเ้ พิม่ เติมสำ�หรบั ครู สนี ำ�้ ตาลของสารละลายอาจเกดิ จาก I3- (aq) ซ่ึงเกิดจากปฏกิ ิรยิ า I2(s) + I-(aq)) I3-(aq) ละลายในสารละลาย KI สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมีไฟฟา้ เคมี เลม่ 4 202 ส่วนที่แคโทดพบว่า มีฟองแก๊สเกิดข้ึน และสารละลายฟีนอล์ฟทาลีนมีสีชมพู แสดงว่ามี ไฮดรอกไซด์ไอออนเกิดข้นึ ซ่ึงเมอ่ื พจิ ารณาค่าศกั ยไ์ ฟฟ้ามาตรฐานรดี ักชนั ของ K+ และ H2O ดังสมการเคมีตอ่ ไปน้ี K+(aq) + e- K(s) E0 = -2.93 V 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq) E0 = -0.83 V พบว่าค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานรีดักชันของ K+ น้อยกว่าของ H2O ดังน้ันปฏิกิริยารีดักชัน ที่แคโทดจึงเป็นปฏิกิริยารีดักชันของ H2O ท่ีให้ฟองแก๊สไฮโดรเจนและไฮดรอกไซด์ไอออน เป็นผลิตภัณฑ์ โดยไม่มีปฏิกิริยารีดักชันของ K+ เกิดข้ึน จึงมีค่า E0 = -0.83 V ดังนั้น cathode ปฏิกริ ยิ ารดี อกซท์ เ่ี กิดข้นึ คอื 2H2O(l) + 2I-(aq) H2(g) + 2OH-(aq) + I2(s) และมีคา่ ศักยไ์ ฟฟ้าของเซลล์ E0cell = E0 – E0 cathode anode = (-0.83) – 0.53 = -1.36 V สรุปผลการทดลอง การแยกสลายสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ด้วยไฟฟ้าทำ�ให้เกิดไอโอดีนท่ีแอโนดเกิด แกส๊ ไฮโดรเจนและไฮดรอกไซดไ์ อออนท่ีแคโทด โดยมีปฏกิ ิริยารีดอกซ์ ดังสมการเคมี 2H2O(l) + 2I-(aq) H2(g) + 2OH-(aq) + I2(s) ซึง่ มีค่าศักยไ์ ฟฟ้าของเซลลเ์ ท่ากบั -1.36 V สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟ้า 203 15. ครูให้นักเรียนศึกษาการแยกสลายสารละลาย CuSO4 ด้วยไฟฟ้า ตามรายละเอียดใน หนังสือเรยี นแล้วนำ�เสนอขอ้ มลู ดังต่อไปน้ี - องค์ประกอบของสารละลาย CuSO4 - ปฏกิ ิริยารดี กั ชันทเ่ี ป็นไปไดท้ ีแ่ คโทด และปฏกิ ริ ยิ าทเี่ กิดข้ึนจรงิ - ปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชันทเ่ี ปน็ ไปไดท้ ีแ่ อโนด และปฏกิ ิรยิ าทเ่ี กิดขึ้นจรงิ - ปฏิกิรยิ ารวมของเซลล์ - คา่ ศักยไ์ ฟฟ้าของเซลล์ 16. ครูสรุปเก่ียวกับความแตกต่างระหว่างการแยกสลายด้วยไฟฟ้าของสารละลายและ สารหลอมเหลวตามรายละเอียดในหนังสอื เรียน 17. ครูให้นกั เรยี นตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ ตรวจสอบความเข้าใจ กระบวนการแยกสลายนำ้�ด้วยไฟฟ้าให้เป็นแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจน ดังรูปก็จัด เป็นการแยกสลายดว้ ยไฟฟ้า O₂ H₂ H₂SO₄ เจือจาง อุปกรณ์การแยกน�้ำ ดว้ ยกระแสไฟฟ้า จงตอบค�ำ ถามตอ่ ไปน้ี 1. เขียนสมการแสดงปฏกิ ิรยิ ารีดอกซข์ องการแยกน�ำ้ ดว้ ยไฟฟ้า 2H2O(l) 2H2(g) + O2(g) 2. ท่ีข้ัวบวก น้ำ�เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันได้แก๊สออกซิเจน จงเขียนสมการของปฏิกิริยาน้ี พรอ้ มทัง้ ดลุ สมการ 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e- สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 11 | เคมีไฟฟ้า เคมี เล่ม 4 204 3. ทข่ี วั้ ลบ ไฮโดรเจนไอออน (H+) เกดิ ปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั ไดแ้ กส๊ ไฮโดรเจน จงเขยี นสมการของ ปฏิกิริยานพี้ ร้อมท้งั ดุลสมการ 2H+(aq) + 2e- H2(g) 4. ท่ีแคโทดและแอโนดเกิดแก๊สชนดิ ใดตามลำ�ดบั แอโนด เกดิ O2(g) แคโทด เกิด H2(g) 5. ถ้าต้องการแยกน้ำ�ด้วยไฟฟ้าท่ีภาวะมาตรฐานต้องใช้แหล่งกำ�เนิดไฟฟ้าที่มีอีเอ็มเอฟ มากกวา่ เทา่ ใด E0 ท่แี อโนดและแคโทดเปน็ ดังน้ี O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) E0 = +1.23 V E0 = 0.00 V 2H+(aq) + 2e- H2(g) E0cell = E0 – E0 cathode anode = 0.00 – 1.23 = -1.23 V แสดงว่าต้องใชแ้ หล่งก�ำ เนิดไฟฟา้ ทม่ี ีอีเอ็มเอฟมากกวา่ 1.23 โวลต์ 6. ถา้ ไมเ่ ตมิ สารละลายกรด จงเขยี นสมการปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั ของการเกดิ แกส๊ ไฮโดรเจน (H2) จากน้ำ� (H2O) H2(g) + 2OH-(aq) E0 = -0.83 V 2H2O(aq) + 2e- 7. ปฏกิ ริ ยิ าการแยกน�้ำ ดว้ ยไฟฟา้ โดยไมเ่ ตมิ สารละลายกรด จะเกดิ ไดย้ ากหรอื งา่ ยกวา่ กรณี ทเี่ ตมิ สารละลายกรด เพราะเหตใุ ด กรณีทไี่ ม่เตมิ กรด E0cell = E0 – E0 cathode anode = -0.83 – 1.23 = -2.06 V กรณีทีไ่ ม่เตมิ กรดพบว่าตอ้ งใชแ้ หล่งก�ำ เนิดไฟฟา้ ท่ีมีอเี อ็มเอฟมากกวา่ แสดงวา่ ปฏิกริ ิยา การแยกน�ำ้ ดว้ ยไฟฟ้าโดยไมเ่ ติมสารละลายกรดจะเกิดไดย้ ากกวา่ กรณีทเี่ ตมิ สารละลายกรด สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟ้า 205 18. ครูให้ความรู้เกี่ยวกับการทำ�โลหะให้บริสุทธ์ิ โดยยกตัวอย่างการทำ�ทองแดงให้บริสุทธิ์ โดยใช้รูป 11.13 ประกอบ ตามรายละเอยี ดในหนังสอื เรียน 19. ครูให้นักเรยี นตอบคำ�ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ ตรวจสอบความเข้าใจ 1. ช้นิ ทองแดงทไ่ี มบ่ ริสทุ ธเ์ิ ป็นแคโทดหรอื แอโนด ทองแดงทไ่ี ม่บรสิ ุทธเ์ิ ปน็ แอโนด 2. เขยี นสมการแสดงปฏกิ ริ ยิ าทเ่ี กดิ ขนึ้ ทข่ี ้วั บวกและขวั้ ลบ ข้วั ลบ (แคโทด) เกดิ ปฏกิ ริ ิยา Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) ขว้ั บวก (แอโนด) เกดิ ปฏิกริ ยิ า Cu(s) Cu2+(aq) + 2e- Fe(s) Fe2+(aq) + 2e- Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- 3. เพราะเหตุใดท่ีแคโทดจึงมีเพียง Cu2+ เท่านั้นที่รับอิเล็กตรอน ทั้งท่ีในสารละลายมี Fe2+ และ Zn2+ อย่ดู ้วย เพราะคา่ E0 ของ Cu2+ (+0.34 V) มคี า่ มากกวา่ Fe2+ (-0.44 V) และ Zn2+(-0.76 V) จึงรบั อิเลก็ ตรอนไดด้ กี วา่ 4. ท่ีภาวะมาตรฐาน ต้องใช้แหล่งกำ�เนิดไฟฟ้าท่ีมีอีเอ็มเอฟมากกว่าเท่าใดเพื่อให้ได้โลหะ ทองแดงที่บรสิ ทุ ธิ์ ม ากกว่า 0 V แต่ควรตำ่�กว่า 0.44 V เพ่อื ป้องกันไมใ่ ห้ Fe2+ รบั อิเล็กตรอนและไปเกาะที่ โลหะทองแดงบริสุทธ์ิ 20. ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ แบบฝกึ หดั 11.7 เพอื่ ทบทวนความรู้ สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า เคมี เลม่ 4 206 แนวทางการวัดและประเมนิ ผล 1. ความรู้เก่ียวกับหลักการแยกสลายสารเคมีด้วยไฟฟ้า การชุบโลหะ การทำ�โลหะให้บริสุทธิ์ และการป้องกนั การกัดกรอ่ นของโลหะ จากรายงานการทดลอง การอภปิ ราย การท�ำ แบบฝึกหัด และ การทดสอบ 2. ทกั ษะการสงั เกต การตัง้ สมมตฐิ าน และการทดลอง จากรายงานการทดลองและการสังเกต พฤตกิ รรมในการท�ำ การทดลอง 3. ทักษะการคดิ อยา่ งมีวจิ ารณญาณและการแกป้ ญั หา จากการอภปิ ราย 4. ทกั ษะความรว่ มมอื การท�ำ งานเปน็ ทมี และภาวะผนู้ �ำ จากการสงั เกตพฤตกิ รรมในการท�ำ การ ทดลอง 5. จติ วทิ ยาศาสตรด์ า้ นความอยากรอู้ ยากเหน็ ความมงุ่ มน่ั อดทน และความรอบคอบ จากการ สงั เกตพฤติกรรมในการทำ�การทดลอง 6. จติ วิทยาศาสตร์ดา้ นการใชว้ ิจารณญาณ จากการสงั เกตพฤตกิ รรมในการอภปิ ราย สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทท่ี 11 | เคมีไฟฟา้ 207 แบบฝกึ หดั 11.7 1. เขยี นสมการแสดงปฏกิ ริ ยิ าที่เกิดข้ึนทแี่ อโนด แคโทด และปฏกิ ิริยารวมของเซลล์ พรอ้ ม คำ�นวณคา่ ศักย์ไฟฟา้ มาตรฐานท่ีต้องใช้ในการแยกสลายสารละลายด้วยไฟฟา้ 1.1 สารละลายแมกนีเซยี มซลั เฟต (MgSO4) 1.0 โมลต่อลิตร แอโนด ปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชันทเ่ี ปน็ ไปได ้ 2SO42-(aq) S2O82-(aq) + 2e- E0 = +2.01 V E0 = +1.23 V (เกดิ กอ่ น) 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e- Mg2+ ไมเ่ กดิ ปฏกิ ิริยาออกซเิ ดชัน แคโทด ปฏกิ ิริยารีดักชันทีเ่ ป็นไปได้ Mg2+(aq) + 2e- Mg(s) E0 = -2.37 V SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e- SO2(g) + 2H2O(l) E0 = +0.20 V (เกิดก่อน) 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq) E0 = -0.83 V ปฏิกริ ิยารวมของเซลล์ 2SO42-(aq) + 4H+(aq) O2(g) + 2SO2(g) + 2H2O(l) E0cell = 0.20 – 1.23 = -1.03 V 1.2 สารละลายซิงค์โบรไมด์ (ZnBr2) 1.0 โมลตอ่ ลิตร แอโนด ปฏิกิริยาออกซเิ ดชันท่เี ป็นไปได้ 2Br-(aq) Br2(aq) + 2e- E0 = +1.07 V (เกดิ กอ่ น) 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e- E0 = +1.23 V Zn2+ ไม่เกดิ ปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชัน แคโทด ปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชันท่ีเปน็ ไปได้ Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) E0 = -0.76 V(เกิดก่อน) 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq) E0 = -0.83 V ปฏกิ ิรยิ ารวมของเซลล์ 2Br-(aq) + Zn2+(aq) Br2(g) + Zn(s) E0cell = -0.76 – 1.07 = -1.83 V สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมไี ฟฟ้า เคมี เลม่ 4 208 2. จากรูปการท�ำ โลหะสงั กะสีใหบ้ รสิ ุทธดิ์ ้วยไฟฟ้า จงตอบคำ�ถามตอ่ ไปน้ี AB 2.1 ขว้ั ใดเปน็ แคโทด เพราะเหตุใด B เปน็ แคโทดเพราะต่อกับขว้ั ลบของแหล่งกำ�เนิดไฟฟ้า 2.2 สารละลายที่ใชค้ วรเป็นสารละลายใดไดบ้ า้ ง ใหย้ กตัวอยา่ ง 2 ชนดิ ZnSO4 Zn(NO3)2 2.3 จงเขียนสมการแสดงปฏิกริ ยิ าท่แี คโทดและแอโนด แคโทด : Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) แอโนด : Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- 3. จงออกแบบเซลล์อิเล็กโทรลิติกสำ�หรับการชุบกลอนประตูเหล็กด้วยโครเมียม โดยการ วาดรปู แสดงสว่ นประกอบของเซลล์ และเขยี นสมการแสดงปฏกิ ริ ยิ าทแี่ อโนดและแคโทด แอโนด : Cr(s) Cr3+(aq) + 3e- แคโทด (กลอนประตเู หล็ก) : Cr3+(aq) + 3e- Cr(s) แบตเตอรี�� AB Cr3+ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทที่ 11 | เคมไี ฟฟ้า 209 4. ถา้ น�ำ แผน่ ทองแดงบรสิ ทุ ธแ์ิ ละแผน่ ทองแดงทมี่ เี หลก็ ผสมวางไวใ้ นหอ้ งทม่ี คี วามชน้ื พบวา่ มีจุดเล็ก ๆ สีนำ้�ตาลแดงเกิดข้ึน 4–5 จุด บนแผ่นทองแดงที่มีเหล็กผสม นักเรียนคิดว่า จุดสีน้ำ�ตาลแดงนั้นคอื สารใด เกิดข้ึนไดอ้ ย่างไร เ พราะเหล็กที่ปนอยู่ในเน้ือทองแดง สัมผัสกับน้ำ�และแก๊สออกซิเจน เกิดเป็น สนิมเหล็ก (Fe2O3.nH2O) ซง่ึ มสี ีน�้ำ ตาลแดง 5. ถ ้าไมต่ อ้ งการให้สร้อยคอเงินเกิดสนมิ ควรน�ำ โลหะชนิดใดมาพนั ไว้ เพราะเหตใุ ด ควรนำ�โลหะที่มีค่า E0 ของไออนโลหะต่ำ�กว่า Ag+ เช่น Mg มาพันเก่ียวสร้อยคอเงินไว้ เพื่อให้เงินทำ�หน้าที่เป็นแคโทด ส่วนโลหะท่ีนำ�มาพันเกี่ยวไว้เป็นแอโนดซึ่งมีการให้ อเิ ลก็ ตรอนกับเงนิ เกิดขน้ึ Ag+(aq) + e- Ag(s) E0 = +0.80 V Mg2+(aq) + 2e- Mg(s) E0 = -2.37 V สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทท่ี 11 | เคมีไฟฟา้ เคมี เลม่ 4 210 11.5 เทคโนโลยที เี่ ก่ยี วขอ้ งกบั เคมีไฟฟา้ จุดประสงค์การเรยี นรู้ สบื คน้ ข้อมลู และน�ำ เสนอตวั อย่างความกา้ วหน้าทางเทคโนโลยีที่เก่ยี วขอ้ งกบั เซลลเ์ คมไี ฟฟ้า ความเขา้ ใจคลาดเคล่อื นทอ่ี าจเกิดขนึ้ ความเข้าใจที่ถูกต้อง ความเข้าใจคลาดเคลื่อน อิเล็กโทรไลต์มีสถานะอื่นได้ เช่น พอลิเมอร์ อเิ ล็กโทรไลตม์ สี ถานะของเหลวเทา่ น้นั อเิ ล็กโทรไลต์เปน็ อเิ ลก็ โทรไลต์แขง็ แนวการจัดการเรยี นรู้ 1. ครูทบทวนเก่ียวกับการนำ�ความรู้เร่ืองเซลล์เคมีไฟฟ้า ทั้งเซลล์กัลวานิกและเซลล์ อิเล็กโทรลิติกไปใช้ประโยชน์ เช่น สร้างแบตเตอร่ี ชุบโลหะ แยกสลายสารละลายไอออนิก จากน้ัน ถามคำ�ถามว่า เราจะสามารถน�ำ ความรู้เรื่องเซลลเ์ คมีไฟฟ้ามาสรา้ งนวตั กรรมดา้ นพลงั งานทเ่ี ป็นมิตร ต่อส่ิงแวดล้อมไดอ้ ยา่ งไร เพอ่ื น�ำ เขา้ สู่บทเรียน 2. ครใู หค้ วามรเู้ กย่ี วกบั เทคโนโลยที เี่ กย่ี วขอ้ งกบั เคมไี ฟฟา้ โดยยกตวั อยา่ งการปรบั เปลยี่ นชนดิ สารทเ่ี กดิ ปฏิกริ ิยารดี อกซ์ ขั้วไฟฟา้ และอิเลก็ โทรไลต์ ตามรายละเอยี ดในหนังสือเรียน 3. ครูใหน้ กั เรยี นท�ำ กิจกรรม 11.6 เทคโนโลยีทีเ่ กี่ยวข้องกับเซลล์เคมไี ฟฟ้า โดยครใู ห้นักเรยี น สืบค้นข้อมลู นอกเวลาและกลับมานำ�เสนอขอ้ มลู การสบื คน้ ในคาบถดั ไป กจิ กรรม 11.6 สบื ค้นขอ้ มลู เทคโนโลยที ่ีเกี่ยวข้องกับเซลลเ์ คมีไฟฟา้ จดุ ประสงคข์ องกจิ กรรม สบื ค้นข้อมูลและน�ำ เสนอความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีท่เี กย่ี วขอ้ งกบั เซลล์เคมีไฟฟ้า เวลาท่ีใช้ อภปิ รายก่อนท�ำ กจิ กรรม 5 นาที 40 นาที ท�ำ กิจกรรม 10 นาที นาที อภิปรายหลงั ทำ�กจิ กรรม 55 รวม สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า 211 วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ รายการ ปริมาณต่อกลุ่ม 1 แผ่น 1. กระดาษปร๊ฟู 2–3 ด้าม 2. ปากกาเขียนป้าย ตัวอย่างผลการท�ำ กจิ กรรม แบตเตอร่อี ิเล็กโทรไลต์ของแข็ง แบตเตอรอี่ เิ ลก็ โทรไลตข์ องแขง็ เปน็ เซลลส์ ะสมไฟฟา้ ทใ่ี ชอ้ เิ ลก็ โทรไลตท์ มี่ ลี กั ษณะเปน็ ของแข็ง เช่น พอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ ซ่ึงเป็นพอลิเมอร์ท่ีนำ�ไฟฟ้าได้และยอมให้ไอออน เคล่อื นทผี่ า่ นได้ดี ตวั อย่างแบตเตอรอ่ี เิ ลก็ โทรไลตข์ องแข็ง เช่น แบตเตอร่ที ่ใี ช้โลหะลเิ ทยี มเป็นแอโนด และไทเทเนียมไดซัลไฟดเ์ ป็นแคโทด โดยมพี อลเิ มอร์อิเลก็ โทรไลต์เปน็ อเิ ล็กโทรไลต์ ดงั รปู e- e- มอเตอร� แอโนด Li Li+ TiS2 แคโทด พอลิเมอร�อเิ ลก็ โทรไลต� รปู สว่ นประกอบของแบตเตอรีอ่ เิ ล็กโทรไลต์ของแข็งทีใ่ ช้ TiS2 เปน็ แคโทด สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมไี ฟฟ้า เคมี เลม่ 4 212 โลหะลเิ ทยี มให้อเิ ลก็ ตรอนแลว้ กลายไปเปน็ Li+ ผา่ นอเิ ลก็ โทรไลต์แข็งไปยังแคโทดซ่งึ มี TiS2 ท�ำ หนา้ ทร่ี ับอเิ ล็กตรอนเกดิ เปน็ TiS2- ปฏกิ ิรยิ าทเี่ กิดข้ึนเป็นดังนี้ แอโนด : Li(s) Li+(ในอเิ ล็กโทรไลตแ์ ขง็ ) + e- แคโทด : TiS2(s) + e- TiS2-(s) ปฏกิ ิรยิ ารวม : Li(s) + TiS2(s) Li+(ในอิเลก็ โทรไลต์แขง็ ) + TiS2-(s) เซลล์ชนิดน้ีให้อีเอ็มเอฟประมาณ 3 โวลต์ และเป็นเซลล์ทุติยภูมิ จึงสามารถประจุได้ เช่นเดียวกับแบตเตอร่ีตะกั่ว ปัจจุบันมีการนำ�แบตเตอร่ีชนิดนี้ไปใช้กับรถยนต์ซึ่งมีข้อดีคือ ไมต่ ้องเติมน�ำ้ กล่ัน แต่ราคายังแพงเมือ่ เปรียบเทยี บกับแบตเตอรี่ตะกว่ั แบตเตอรอ่ี ากาศ ปัจจุบันน้ีในรถยนต์ไฟฟ้าจะเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอร่ีซ่ึงเป็นเซลล์ทุติยภูมิ โดยแบตเตอร่ีในปัจจุบันยังคงมีนำ้�หนักมากเมื่อเทียบกับพลังงานที่ให้ ทำ�ให้รถยนต์ไฟฟ้า ยงั มขี ดี ความสามารถทจี่ �ำ กดั ดงั นน้ั จงึ มกี ารพฒั นาแบบแบตเตอรใี่ หไ้ ดป้ รมิ าณพลงั งานไฟฟา้ จากหนง่ึ หน่วยมวลของวสั ดุท่ใี ชท้ �ำ ปฏกิ ริ ยิ ามมี ากขน้ึ แบตเตอรี่อากาศเป็นตัวอยา่ งหน่ึงของ พัฒนาการที่ใช้ออกซิเจนในอากาศเป็นตัวออกซิไดส์ดังกล่าวและใช้โลหะ เช่น สังกะสีหรือ อะลมู เิ นียมเป็นตวั รดี วิ ซ์และอาจใชส้ ารละลาย NaOH เข้มข้นเปน็ อเิ ล็กโทรไลต์ สำ�หรับแบตเตอร่ีอะลูมิเนียม–อากาศที่ใช้โลหะอะลูมิเนียมเป็นแอโนด เม่ือต่อเซลล์ โลหะอะลมู เิ นยี มจะเกดิ ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชนั ได้ Al3+ ซึ่งรวมตัวกับ OH- ในอเิ ล็กโทรไลต์เกดิ เปน็ ไอออนเชงิ ซ้อน [Al(OH)4]- ส่วนทีแ่ คโทดซ่ึงใชแ้ ท่งคาร์บอนเปน็ ขวั้ ไฟฟา้ แกส๊ ออกซิเจน เกิดปฏกิ ริ ิยารีดักชนั ได้ OH- ปฏกิ ิรยิ าท่ีเกิดขน้ึ ภายในเซลล์เป็นดงั นี้ แอโนด : 4Al(s) + 16OH-(aq) 4[Al(OH)4]-(aq) + 12e- แคโทด : 3O2(g) + 6H2O(l) + 12e- 12OH-(aq) ปฏกิ ริ ิยารวม : 4Al(s) + 3O2(g) + 6H2O(l) + 4OH-(aq) 4[Al(OH)4]-(aq) สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า 213 ในขณะใช้งาน [Al(OH)4]- ทเี่ กดิ ขึน้ ในแบตเตอร่ีจะเปล่ียนไปเปน็ Al(OH)3 เคลอื บโลหะ อะลูมิเนียม ดังน้ันหลังจากใช้งานในรถยนต์ได้ระยะทางประมาณ 200 กิโลเมตร ต้องมี การก�ำ จดั Al(OH)3 ซึง่ เป็นฉนวนไฟฟา้ ออกไป นอกจากนย้ี งั ไดม้ กี ารพฒั นาแบตเตอรข่ี น้ึ ใหมอ่ กี รปู แบบหนงึ่ คอื แบตเตอรสี่ งั กะส–ี อากาศ ซึ่งมแี ผนภาพดงั รูป อากาศ (O2) อากาศ (แคโทด) e- 2OH- H2O สังกะสี (แอโนด) Zn Zn(OH)2 ZnO รูป แบตเตอร่สี งั กะสี – อากาศ ปฏกิ ริ ยิ าทีเ่ กิดขน้ึ ภายในเซลลเ์ ปน็ ดังน้ี แอโนด : 2Zn(s) 2Zn2+(aq) + 4e- แคโทด : O2(g) + 2H2O(l) + 4e- 4OH-(aq) ปฏกิ ริ ยิ ารวม : 2Zn(s) + O2(g) + 2H2O(l) 2Zn(OH)2(aq) สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟา้ เคมี เลม่ 4 214 รูอากาศ (แคโทด) สังกะสี (แอโนด) รูป แบตเตอร่ีสังกะสี – อากาศ ชนดิ เม็ดกระดมุ เม่ือนำ�แบตเตอรี่ไปประจุ แก๊สออกซิเจนท่ีเกิดข้ึนจากปฏิกิริยาย้อนกลับจะถูก ปล่อยออกจากแบตเตอรี่ สว่ นซงิ ค์ออกไซดจ์ ะถกู รีดวิ ซ์ไปเปน็ สงั กะสี แบตเตอรสี่ งั กะส–ี อากาศมขี อ้ ดคี อื มอี ายกุ ารเกบ็ รกั ษานาน ใหศ้ กั ยไ์ ฟฟา้ คงที่ ส�ำ หรบั การ ประยุกต์ใชง้ าน นิยมนำ�มาใช้กบั อุปกรณ์ช่วยฟงั การทำ�อเิ ล็กโทรไดอะลซิ ิสนำ�้ ทะเล อเิ ลก็ โทรไดอะลซิ สิ เปน็ เซลลอ์ เิ ลก็ โทรลติ กิ ทแี่ ยกไอออนออกจากสารละลาย และใหไ้ อออน เคล่ือนท่ีผ่านเย่ือแลกเปล่ียนไอออน ซ่ึงเป็นเย่ือบาง ๆ ไปยังขั้วไฟฟ้าท่ีมีประจุตรงกันข้าม สารละลายจึงมีความเข้มข้นของไอออนลดลง หลักการน้ีนำ�ไปใช้ผลิตน้ำ�จืดจากนำ้�ทะเล ไดอ้ กี วิธีหนึง่ ดงั รปู นำ�้ ทะเล ABC ขว้ั ลบ Na+ Cl- ขัว้ บวก Mg+ SO42 เยอ่ื แลกเปลี่ยนไอออนบวก เยอื่ แลกเปล่ียนไอออนลบ นำ้�เคม็ น้ำ�จดื น�้ำ เค็ม รูป การทำ�อิเลก็ โทรไดอะลซิ ิสนำ้�ทะเล เม่อื ผา่ นน�ำ้ ทะเลเข้าไปทางช่อง B ไอออนบวกในน�้ำ ทะเล เช่น Na+ Mg2+ ทผ่ี ่านเขา้ ทาง ชอ่ ง B จะเคลอ่ื นทผ่ี า่ นเยอ่ื แลกเปลย่ี นไอออนบวกไปยงั ขว้ั ลบทอ่ี ยทู่ างชอ่ ง A สว่ นไอออนลบ เช่น Cl- SO42- จะเคล่ือนที่ผ่านเยื่อแลกเปล่ียนไอออนลบไปยังขั้วบวกซ่ึงอยู่ทางช่อง C ดงั นั้น นำ�้ ทไี่ หลออกทางช่อง B จงึ มไี อออนนอ้ ยลง น้�ำ ทผี่ า่ นออกทางช่อง B จงึ เป็นน�้ำ จืด สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟ้า 215 4. ครแู ละนกั เรียนรว่ มกนั สรุปเน้ือหาในบทเรยี น แลว้ ให้นักเรยี นท�ำ แบบฝึกหดั ทา้ ยบท แนวทางการวดั และประเมินผล 1. ความร้เู กี่ยวกับเทคโนโลยีท่ีเกีย่ วขอ้ งกบั เคมีไฟฟ้า จากรายงานการสืบค้นและการน�ำ เสนอ 2. ทกั ษะการส่ือสารสารสนเทศและการรูเ้ ทา่ ทันสือ่ และความรว่ มมอื การท�ำ งานเปน็ ทมี และ ภาวะผ้นู ำ� จากรายงานการสบื คน้ และการนำ�เสนอ 3. จิตวทิ ยาศาสตรด์ ้านการเห็นคณุ ค่าทางวทิ ยาศาสตร์ จากรายงานการสบื คน้ แบบฝึกหดั เฉลยแบบฝึกหัด แบบฝึกหดั ท้ายบท แบบทดสอบ เฉลยแบบทดสอบ 1. ปฏกิ ริ ิยาต่อไปน้ีเป็นปฏิกริ ิยารีดอกซห์ รือไม่ เพราะเหตุใด 1.1 H3O+(aq) + S2-(aq) HS-(aq) + H2O(l) ไม่ใชป่ ฏกิ ิรยิ ารีดอกซ์ เพราะเลขออกซเิ ดชนั ของสารไม่เปลยี่ นแปลง 1.2  SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq) ไม่ใชป่ ฏกิ ริ ิยารีดอกซ์ เพราะเลขออกซิเดชันของสารไม่เปล่ยี นแปลง 1.3  I2(aq) + 2S2O32-(aq) 2I-(aq) + S4O62-(aq) เป็นปฏิกริ ิยารดี อกซ์ เพราะเลขออกซิเดชนั ของสารเปลย่ี นแปลง ดังน้ี I2(aq) + 2S2O32-(aq) 2I-(aq) + S4O62-(aq) 0 +2 -1 +2.5 1.4  2NO2(g) + H2O(l) HNO3(aq) + HNO2(aq) เปน็ ปฏกิ ิรยิ ารดี อกซ์ เพราะเลขออกซเิ ดชนั ของสารเปลย่ี นแปลง ดงั น้ี 2NO2(g) + H2O(l) HNO3(aq) + HNO2(aq) +4 +5 +3 สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทท่ี 11 | เคมีไฟฟา้ เคมี เลม่ 4 216 2. ก�ำ หนดผลการทดลองใหด้ ังนี้ ก. จ่มุ โลหะ A ลงใน HCl(aq) พบวา่ โลหะ A กร่อนอยา่ งรวดเร็วและมี H2(g) เกดิ ขน้ึ มาก ข. จุ่มโลหะ B ลงใน ASO4(aq) ไม่เกิดการเปล่ียนแปลง แต่เมื่อจุ่มลงใน HCl(aq) จะเกิด H2(g) ค. จุ่มโลหะ C ลงใน ASO4(aq) พบว่า โลหะ C กรอ่ น และมีสารสีเทามาเกาะท่ีโลหะ C จงเรียงลำ�ดับความสามารถในการเป็นตัวออกซิไดส์ของ A2+ B2+ C2+ และ H+ จากมาก ไปน้อย ก. โลหะ A ใหอ้ เิ ลก็ ตรอนแก่ H+(aq) ไดง้ า่ ย แสดงวา่ ความสามารถในการเปน็ ตวั ออกซไิ ดสข์ อง H+(aq) > A2+(aq) ข. โลหะ B จุ่มลงในสารละลายกรดเกิด H2(g) แสดงวา่ ความสามารถในการเป็นตัวออกซิไดส์ ของ H+(aq) > B2+(aq) แตเ่ มอื่ จมุ่ ลงในสารละลาย ASO4 ซง่ึ มี A2+(aq) ไมเ่ หน็ การเปลยี่ นแปลง แสดงวา่ ความสามารถในการเปน็ ตัวออกซิไดสข์ อง B2+(aq) > A2+(aq) ค. โลหะ C จุ่มลงในสารละลาย ASO4 ซ่ึงมี A2+(aq) แล้ว C กร่อน แสดงว่าความสามารถ ในการเป็นตวั ออกซิไดสข์ อง A2+(aq) > C2+(aq) ดงั น้ันความสามารถในการเป็นตวั ออกซไิ ดส์เป็นดงั นี้ H+(aq) > B2+(aq) > A2+(aq) > C2+(aq) 3. เม่ือน�ำ ครง่ึ เซลล์ Zn(s)|Zn2+(aq) ไปตอ่ กบั คร่ึงเซลล์ Pt(s)|Fe2+(aq), Fe3+(aq) 3.1 เขียนแผนภาพเซลล์กลั วานกิ จากตาราง 11.3 Zn2+(aq) มคี า่ E0 น้อยกว่า Fe3+(aq) ดังนน้ั ครึง่ เซลลท์ เี่ กิดปฏกิ ิริยาออกซิเดชนั คอื Zn(s)|Zn2+(aq) ครึ่งเซลล์ท่เี กดิ ปฏิกริ ยิ ารดี กั ชัน คอื Pt(s)|Fe2+(aq), Fe3+(aq) แผนภาพเซลล์กัลวานิกจงึ เขียนได้ดังนี้ Zn(s)|Zn2+(aq)||Fe3+(aq), Fe2+(aq)|Pt(s) สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 4 บทท่ี 11 | เคมไี ฟฟา้ 217 3.2 เขยี นสมการเคมีแสดงปฏกิ ิริยาออกซเิ ดชนั ปฏกิ ริ ิยารีดักชนั และปฏกิ ิรยิ ารีดอกซ์ ปฏิกิรยิ าออกซเิ ดชนั : Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- ปฏกิ ริ ิยารีดักชนั : Fe3+(aq) + e- Fe2+(aq) เกิดปฏกิ ิริยารีดอกซ์ : Zn(s) + 2Fe3+(aq) Zn2+(aq) + 2Fe2+(aq) 3.3 คา่ ศกั ย์ไฟฟา้ มาตรฐานของเซลล์กัลวานิกนีม้ คี า่ เทา่ ใด E0cell = E0 – E0 cathode anode = 0.77 – (-0.76) = 1.53 V คา่ ศักยไ์ ฟฟา้ มาตรฐานของเซลล์กลั วานิกนี้มคี ่า 1.53 โวลต์ 4. คำ�นวณค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์ของปฏิกิริยาที่กำ�หนดให้ และระบุว่าปฏิกิริยา ตอ่ ไปนีเ้ ป็นปฏกิ ิริยาทีเ่ กิดขน้ึ ได้เองหรือไม่ เพราะเหตใุ ด 4.1  2Fe2+(aq) + Sn4+(aq) Sn2+(aq) + 2Fe3+(aq) Fe3+(aq) + e- Fe2+ (aq) E0 = 0.77 V Sn4+(aq) + 2e- Sn2+ (aq) E0 = 0.15 V E0cell = E0 – E0 cathode anode = 0.15 – 0.77 = -0.62 V เนอ่ื งจากคา่ E0 ตดิ ลบ แสดงวา่ ปฏกิ ริ ยิ าดงั กลา่ วไมส่ ามารถเกดิ ขนึ้ ไดเ้ อง ถา้ ตอ้ งการใหเ้ กดิ ปฏิกริ ิยานี้ตอ้ งใช้แหล่งก�ำ เนดิ ไฟฟ้าท่มี ีอเี อม็ เอฟมากกว่า 0.62 โวลต์ 4.2  2Mn2+(aq) + 8H2O(l) + 5Fe2+(aq) 2MnO4-(aq) + 16H+(aq) + 5Fe(s) Fe2+ (aq) + 2e- Fe (s) E0 = -0.44 V MnO4-(aq) + 8H+(aq) + 2e- Mn2+ (aq) + 4H2O(l) E0 = 1.51 V E0cell = E0 – E0 cathode anode = (-0.44) – 1.51 = -1.95 V เนอ่ื งจากคา่ E0 ตดิ ลบ แสดงวา่ ปฏกิ ริ ยิ าดงั กลา่ วไมส่ ามารถเกดิ ขนึ้ ไดเ้ อง ถา้ ตอ้ งการใหเ้ กดิ ปฏกิ ิริยานีต้ อ้ งใชแ้ หลง่ ก�ำ เนดิ ไฟฟ้าท่ีมอี เี อม็ เอฟมากกว่า 1.95 โวลต์ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า เคมี เล่ม 4 218 5. จงเขียนแผนภาพเซลล์กัลวานิกและหาค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์จากปฏิกิริยา ต่อไปน้ี 5.1  2Cr(s) + 3Cl2(g) 2Cr3+(aq) + 6Cl-(aq) แผนภาพเซลล์กลั วานิก คอื Cr(s)|Cr3+(aq)||Cl2(g)|Cl-(aq)|Pt(s) E0cell = E0 – E0 cathode anode = 1.36 – (-0.74) = 2.10 V 5.2  2Al(s) + 6H+(aq) 2Al3+(aq) + 3H2(g) แผนภาพเซลลก์ ัลวานิก คือ Al(s)|Al3+(aq)||H+(aq)|H2(g)|Pt(s) E0cell = E0 – E0 cathode anode = 0.00 – (-1.66) = 1.66 V 6. เขียนสมการเคมีแสดงปฏิกิริยาออกซิเดชัน ปฏิกิริยารีดักชัน และปฏิกิริยารวมท่ีเกิดข้ึน เม่ือผ่านกระแสไฟฟ้าลงในสารละลายต่อไปน้ี และระบุผลิตภัณฑ์ที่เกิดข้ึนท่ีแคโทดและ แอโนด 6.1  CoI2 เม่อื CoI2 ละลายน้�ำ จะแตกตวั ดงั นี้ CoI2(aq) Co2+(aq) + 2I-(aq) สารละลาย CoI2 ในน�ำ้ ประกอบดว้ ย Co2+ I- และ H2O จากตาราง 11.3 จะเหน็ วา่ ไม่มปี ฏิกิริยารีดักชนั ของ I- ดังนนั้ จงึ เหลอื ปฏิกิริยารีดกั ชันที่เป็น ไปได้เปน็ ดงั นี้ Co2+(aq) + 2e- Co(s) E0 = -0.28 V 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq) E0 = -0.83 V เมื่อเปรียบเทียบค่า E0 จะพบว่า Co2+ รับอิเล็กตรอนได้ดีท่ีสุด ดังน้ันที่แคโทด จงึ เกดิ ปฏิกิรยิ ารดี ักชนั ของ Co2+ สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 4 บทที่ 11 | เคมีไฟฟ้า 219 ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั ทเี่ ปน็ ไปไดข้ อง Co2+ I- และ H2O ใหพ้ จิ ารณาจากปฏกิ ริ ยิ าครง่ึ เซลล์ รดี กั ชนั ที่มี I- และ H2O เปน็ ผลติ ภณั ฑ์ ตามลำ�ดับ ดังนัน้ จึงมปี ฏกิ ิริยาทต่ี อ้ งพิจารณาดังน้ี Co3+(aq) + e- Co2+(aq) E0 = 1.82 V I2(s) + 2e- 2I-(aq) E0 = 0.53 V O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) E0 = 1.23 V เมอ่ื เปรยี บเทยี บคา่ E0 จะพบวา่ I- ใหอ้ เิ ลก็ ตรอนไดด้ ที ส่ี ดุ ดงั นน้ั ทแี่ อโนดจงึ เกดิ ปฏกิ ริ ยิ า ออกซิเดชันของ I- ปฏิกริ ิยาการแยกสลายสารละลาย CoI2 ดว้ ยไฟฟา้ จึงเปน็ ดังนี้ แคโทด : Co2+(aq) + 2e- Co(s) แอโนด : 2I-(aq) I2(s) + 2e- ปฏิกริ ยิ ารวมของเซลล์ : Co2+(aq) + 2I-(aq) Co(s) + I2(s) ดงั นนั้ เกดิ โลหะ Co ที่แคโทด และ I2 ทแ่ี อโนด 6.2  Al2(SO4)3 เม่อื Al2(SO4)3 ละลายน�ำ้ จะแตกตวั ดังน้ี Al2(SO4)3(aq) 2Al3+(aq) + 3SO42-(aq) สารละลาย Al2(SO4)3 ในน�้ำ ประกอบดว้ ย Al3+ SO42- และ H2O ปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั ทเี่ ปน็ ไปได้เปน็ ดังนี้ Al3+(aq) + 3e- Al(s) E0 = -1.66 V SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e- SO2(g) + 2H2O(l) E0 = 0.20 V 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(aq) E0 = -0.83 V เมื่อเปรียบเทียบค่า E0 จะพบว่า SO42- ในสารละลายรับอิเล็กตรอนได้ดีท่ีสุด ดังนั้น ท่ีแคโทดจึงเกดิ ปฏิกิริยารีดักชนั ของ SO42- สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

บทที่ 11 | เคมไี ฟฟ้า เคมี เลม่ 4 220 ปฏิกิริยาออกซิเดชันท่ีเป็นไปได้ ของ Al3+ SO42- และ H2O ให้พิจารณาจากปฏิกิริยา ครึ่งเซลล์รีดักชันท่ีมี Al3+ SO42- และ H2O เป็นผลิตภัณฑ์ ตามลำ�ดับ เน่ืองจากไม่มีปฏิกิริยา รดี ักชันทใ่ี ห้ Al3+ เปน็ ผลติ ภณั ฑ์ ดังน้นั จึงเหลือปฏิกริ ยิ าท่ีตอ้ งพจิ ารณา ดังน้ ี S2O82-(aq) + e- SO42-(aq) E0 = 2.01 V O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) E0 = 1.23 V เมื่อเปรียบเทียบค่า E0 จะพบว่า H2O ให้อิเล็กตรอนได้ดีท่ีสุด ดังนั้นที่แอโนดจึงเกิด ปฏิกริ ิยาออกซิเดชันของ H2O ปฏกิ ิริยาการแยกสลายสารละลาย Al2(SO4)3 ดว้ ยไฟฟ้า จงึ เป็นดงั น้ี แคโทด : 2SO42-(aq) + 8H+(aq) + 4e- 2SO2(g) + 4H2O(l) แอโนด : 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e- ปฏกิ ิรยิ ารวมของเซลล์ : 2SO42-(aq) + 4H+(aq) O2(g) + 2SO2(g) + 2H2O(l) ดงั นน้ั เกิด SO2 ทแี่ คโทด และ O2 ท่ีแอโนด สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เคมี เล่ม 4 ภาคผนวก 221 ภาคผนวก

ภาคผนวก เคมี เล่ม 4 222 ตัวอยา่ งเคร่อื งมอื วัดและประเมนิ ผล แบบทดสอบ การประเมนิ ผลดว้ ยแบบทดสอบเปน็ วธิ ที นี่ ยิ มใชก้ นั อยา่ งแพรห่ ลายในการวดั ผลสมั ฤทธใิ์ นการเรยี น โดยเฉพาะดา้ นความรแู้ ละความสามารถทางสตปิ ญั ญา ครคู วรมคี วามเขา้ ใจในลกั ษณะของแบบทดสอบ รวมทั้งข้อดีและข้อจำ�กัดของแบบทดสอบรูปแบบต่าง ๆ เพื่อประโยชน์ในการสร้างหรือเลือกใช้แบบ ทดสอบให้เหมาะสมกับสิ่งที่ต้องการวัด โดยลักษณะของแบบทดสอบ รวมท้ังข้อดีและข้อจำ�กัดของ แบบทดสอบรูปแบบตา่ ง ๆ เป็นดงั น้ี 1) แบบทดสอบแบบท่มี ตี วั เลอื ก แบบทดสอบแบบทมี่ ตี วั เลอื ก ไดแ้ ก่ แบบทดสอบแบบเลอื กตอบ แบบทดสอบแบบถกู หรอื ผดิ และ แบบทดสอบแบบจบั คู่ รายละเอียดของแบบทดสอบแตล่ ะแบบเป็นดังนี้ 1.1) แบบทดสอบแบบเลือกตอบ เปน็ แบบทดสอบทม่ี กี ารก�ำ หนดตวั เลอื กใหห้ ลายตวั เลอื ก โดยมตี วั เลอื กทถี่ กู เพยี งหนง่ึ ตวั เลอื ก องค์ประกอบหลักของแบบทดสอบแบบเลอื กตอบมี 2 ส่วน คอื ค�ำ ถามและตัวเลือก แต่บางกรณีอาจ มีส่วนของสถานการณ์เพ่ิมข้ึนมาด้วย แบบทดสอบแบบเลือกตอบมีหลายรูปแบบ เช่น แบบทดสอบ แบบเลอื กตอบค�ำ ถามเดยี่ ว แบบทดสอบแบบเลอื กตอบค�ำ ถามชดุ แบบทดสอบแบบเลอื กตอบค�ำ ถาม 2 ชนั้ โครงสร้างดังตัวอยา่ ง แบบทดสอบแบบเลือกตอบแบบคำ�ถามเดย่ี วท่ีไมม่ ีสถานการณ์ ค�ำ ถาม……………………………………………………………………. ตัวเลือก ก................................................ ข................................................ ค................................................ ง................................................

เคมี เลม่ 4 ภาคผนวก 223 แบบทดสอบแบบเลือกตอบแบบคำ�ถามเดย่ี วที่มสี ถานการณ์ สถานการณ…์ …………………………………………………………...................... ค�ำ ถาม…………………………………………………....................…………………. ตวั เลือก ก................................................ ข................................................ ค................................................ ง................................................ แบบทดสอบแบบเลอื กตอบแบบคำ�ถามเป็นชดุ สถานการณ…์ …………………………………………………………...................... ค�ำ ถาม…………………………………………………....................…………………. ตวั เลอื ก ก................................................ ข................................................ ค................................................ ง................................................ ค�ำ ถามที่ 2 …………………………………………………………….................. ตวั เลอื ก ก................................................ ข................................................ ค................................................ ง................................................

ภาคผนวก เคมี เลม่ 4 224 แบบทดสอบแบบถูกหรอื ผดิ ค�ำ สัง่ ให้พจิ ารณาว่าข้อความตอ่ ไปน้ีถูกหรือผดิ แลว้ ใสเ่ ครอ่ื งหมาย หรอื หนา้ ขอ้ ความ ………… 1. ขอ้ ความ……………………………………………..……………..…………………..... ………… 2. ขอ้ ความ……………………………………………..……………..…………………..... ………… 3. ข้อความ……………………………………………..……………..…………………..... ………… 4. ขอ้ ความ……………………………………………..……………..…………………..... ………… 5. ขอ้ ความ……………………………………………..……………..…………………..... แบบทดสอบรูปแบบนี้สามารถสร้างได้ง่าย รวดเร็ว และครอบคลุมเนื้อหา สามารถตรวจได้ รวดเรว็ และใหค้ ะแนนไดต้ รงกนั แตน่ กั เรยี นมโี อกาสเดาไดม้ าก และการสรา้ งขอ้ ความใหเ้ ปน็ จรงิ หรอื เป็นเท็จโดยสมบรู ณ์ในบางเนอ้ื ทำ�ไดย้ าก 1.3) แบบทดสอบแบบจบั คู่ ประกอบดว้ ยส่วนที่เปน็ ค�ำ สง่ั และข้อความ 2 ชดุ ทใี่ หจ้ บั คกู่ ัน โดยขอ้ ความชุดที่ 1 อาจเป็น ค�ำ ถาม และขอ้ ความชดุ ที่ 2 อาจเปน็ ค�ำ ตอบหรอื ตวั เลอื ก โดยจ�ำ นวนขอ้ ความในชดุ ท่ี 2 อาจมมี ากกวา่ ในชดุ ที่ 1 ดังตัวอยา่ ง แบบทดสอบแบบจบั คู่ ค�ำ ส่งั ใหน้ �ำ ตวั อกั ษรหนา้ ขอ้ ความในชดุ ค�ำ ตอบมาเตมิ ในชอ่ งวา่ งหนา้ ขอ้ ความในชดุ ค�ำ ถาม ชดุ ค�ำ ถาม ชดุ คำ�ตอบ ……… 1. ………………………………… ก. ………………………………… ……… 2. ………………………………… ข. ………………………………… ……… 3. ………………………………… ค. ………………………………… ง. …………………………………

เคมี เลม่ 4 ภาคผนวก 225 แบบทดสอบรูปแบบน้ีสร้างได้ง่ายตรวจให้คะแนนได้ตรงกัน และเดาคำ�ตอบได้ยากเหมาะ สำ�หรับวัดความสามารถในการหาความสัมพันธ์ระหว่างคำ�หรือข้อความ 2 ชุด แต่ในกรณีที่นักเรียน จบั ค่ผู ิดไปแล้วจะท�ำ ให้มกี ารจบั ค่ผู ิดในคอู่ น่ื ๆ ดว้ ย 2) แบบทดสอบแบบเขยี นตอบ เป็นแบบทดสอบท่ีให้นักเรียนคิดคำ�ตอบเอง จึงมีอิสระในการแสดงความคิดเห็นและสะท้อน ความคดิ ออกมาโดยการเขยี นใหผ้ อู้ า่ นเขา้ ใจ โดยทว่ั ไปการเขยี นตอบมี 2 แบบ คอื การเขยี นตอบแบบ เติมคำ�หรือการเขียนตอบอย่างส้ัน และการเขียนตอบแบบอธิบาย รายละเอียดของแบบทดสอบท่ีมี การตอบแต่ละแบบเปน็ ดงั นี้ 2.1) แบบทดสอบเขยี นตอบแบบเตมิ คำ�หรอื ตอบอยา่ งส้ัน ประกอบด้วยคำ�สั่ง และข้อความที่ไม่สมบูรณ์ซ่ึงจะมีส่วนที่เว้นไว้เพ่ือให้เติมคำ�ตอบหรือ ขอ้ ความสน้ั ๆ ทท่ี �ำ ใหข้ อ้ ความขา้ งตน้ ถกู ตอ้ งหรอื สมบรู ณ์ นอกจากนแ้ี บบทดสอบยงั อาจประกอบดว้ ย สถานการณ์และคำ�ถามที่ให้นักเรียนตอบโดยการเขียนอย่างอิสระ แต่สถานการณ์และคำ�ถามจะเป็น สิ่งที่ก�ำ หนดค�ำ ตอบให้มีความถูกต้องและเหมาะสม แบบทดสอบรูปแบบนี้สร้างไดง้ ่าย มีโอกาสเดาได้ยาก และสามารถวนิ ิจฉัยค�ำ ตอบทนี่ กั เรียน ตอบผิดเพ่ือให้ทราบถึงข้อบกพร่องทางการเรียนรู้หรือความเข้าใจที่คลาดเคล่ือนได้ แต่การจำ�กัด คำ�ตอบให้นักเรียนตอบเป็นคำ� วลี หรือประโยคได้ยาก ตรวจให้คะแนนได้ยากเนื่องจากบางคร้ังมี ค�ำ ตอบถูกตอ้ งหรอื ยอมรบั ไดห้ ลายคำ�ตอบ 2.2) แบบทดสอบเขยี นตอบแบบอธิบาย เปน็ แบบทดสอบทตี่ อ้ งการใหน้ กั เรยี นสร้างค�ำ ตอบอยา่ งอสิ ระ ประกอบดว้ ยสถานการณแ์ ละ ค�ำ ถามทีส่ อดคลอ้ งกนั โดยค�ำ ถามเป็นค�ำ ถามแบบปลายเปดิ แบบทดสอบรปู แบบนใ้ี หอ้ สิ ระแกน่ กั เรยี นในการตอบจงึ สามารถใชว้ ดั ความคดิ ระดบั สงู ได้ แต่ เนอ่ื งจากนกั เรยี นตอ้ งใชเ้ วลาในการคดิ และเขยี นค�ำ ตอบมาก ท�ำ ใหถ้ ามไดน้ อ้ ยขอ้ จงึ อาจท�ำ ใหว้ ดั ไดไ้ ม่ ครอบคลมุ เนอ้ื หาทง้ั หมด รวมทง้ั ตรวจใหค้ ะแนนยาก และการตรวจใหค้ ะแนนอาจไมต่ รงกนั

ภาคผนวก เคมี เลม่ 4 226 แบบประเมนิ ทกั ษะ เมื่อนักเรียนได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรมจริงจะมีหลักฐานร่องรอยท่ีแสดงไว้ท้ังวิธีการปฏิบัติและ ผลการปฏบิ ตั ิ ซง่ึ หลกั ฐานรอ่ งรอยเหลา่ นนั้ สามารถใชใ้ นการประเมนิ ความสามารถ ทกั ษะการคดิ และ ทกั ษะปฏิบตั ิได้เปน็ อยา่ งดี การปฏบิ ตั กิ ารทดลองเปน็ กจิ กรรมทส่ี �ำ คญั ทใ่ี ชใ้ นการจดั การเรยี นรูท้ างวทิ ยาศาสตร์ โดยทัว่ ไปจะ ประเมิน 2 ส่วน คือ ประเมินทักษะการปฏิบัติการทดลองและการเขียนรายงานการทดลอง โดยเคร่อื งมอื ท่ใี ช้ประเมินดังตัวอยา่ ง ตวั อย่างแบบสำ�รวจรายการทักษะปฏบิ ตั กิ ารทดลอง ผลการสำ�รวจ รายการทต่ี อ้ งสำ�รวจ มี ไมม่ ี (ระบจุ ำ�นวนครั้ง) การวางแผนการทดลอง การทดลองตามข้ันตอน การสงั เกตการทดลอง การบันทกึ ผล การอภปิ รายผลการทดลองกอ่ นลงขอ้ สรปุ

เคมี เลม่ 4 ภาคผนวก 227 ตวั อยา่ งแบบประเมนิ ทกั ษะปฏบิ ตั กิ ารทดลองทใ่ี ชเ้ กณฑก์ ารใหค้ ะแนนแบบแยกองคป์ ระกอบยอ่ ย ทักษะปฏิบตั ิ 3 คะแนน 1 การทดลอง 2 ก า ร เ ลื อ ก ใ ช้ อุ ป ก ร ณ์ / เ ลื อ ก ใ ช้ อุ ป ก ร ณ์ / เ ลื อ ก ใ ช้ อุ ป ก ร ณ์ / เ ลื อ ก ใ ช้ อุ ป ก ร ณ์ / เครอื่ งมอื ในการทดลอง เ ค รื่ อ ง มื อ ใ น ก า ร เ ค รื่ อ ง มื อ ใ น ก า ร เ ค รื่ อ ง มื อ ใ น ก า ร ท ด ล อ ง ไ ด้ ถู ก ต้ อ ง ทดลองไดถ้ กู ตอ้ งแต่ ทดลองไมถ่ กู ตอ้ ง เหมาะสมกบั งาน ไม่เหมาะสมกบั งาน การใชอ้ ปุ กรณ/์ เครอ่ื งมอื ใชอ้ ปุ กรณ/์ เครอ่ื งมอื ใช้อุปกรณ์/เคร่ืองมือ ใชอ้ ปุ กรณ/์ เครอ่ื งมอื ในการทดลอง ใ น ก า ร ท ด ล อ ง ไ ด้ ในการทดลองได้ถูก ในการทดลองไม่ถูก อ ย่ า ง ค ล่ อ ง แ ค ล่ ว ตอ้ งตามหลักการ ต้อง แ ล ะ ถู ก ต้ อ ง ต า ม ปฏบิ ัติ แต่ไม่ หลักการปฏบิ ัติ คลอ่ งแคลว่ การทดลองตามแผนที่ ทดลองตามวิธีการ ทดลองตามวิธีการ ทดลองตามวิธีการ ก�ำ หนด แ ล ะ ขั้ น ต อ น ที่ แ ล ะ ข้ั น ต อ น ท่ี แ ล ะ ข้ั น ต อ น ที่ กำ�หนดไว้อย่างถูก กำ � ห น ด ไ ว้ มี ก า ร กำ � ห น ด ไ ว้ ห รื อ ต้อง มีการปรับปรุง ปรับปรุงแก้ไขบา้ ง ดำ � เ นิ น ก า ร ข้ า ม แก้ไขเป็นระยะ ข้ันตอนที่กำ�หนดไว้ ไ ม่ มี ก า ร ป รั บ ป รุ ง แก้ไข

ภาคผนวก เคมี เลม่ 4 228 ตวั อย่างแบบประเมินทกั ษะปฏิบตั กิ ารทดลองท่ใี ช้เกณฑก์ ารใหค้ ะแนนแบบมาตรประมาณค่า ทกั ษะทปี่ ระเมนิ ผลการประเมิน ระดบั 2 ระดบั 3 ระดับ 1 1. วางแผนการทดลองอย่างเป็น ระดบั 3 หมายถงึ ระดบั 2 หมายถงึ ระดบั 1 หมายถงึ ขน้ั ตอน ปฏบิ ตั ไิ ดท้ ง้ั 3 ขอ้ ปฏบิ ตั ไิ ดท้ ง้ั 2 ขอ้ ปฏบิ ตั ไิ ดท้ ง้ั 1 ขอ้ 2. ป ฏิ บั ติ ก า ร ท ด ล อ ง ไ ด้ อ ย่ า ง คล่องแคล่ว สามารถเลือกใช้ อุปกรณ์ได้ถูกต้อง เหมาะสม และจดั วางอปุ กรณเ์ ปน็ ระเบยี บ สะดวกต่อการใช้งาน 3. บันทึกผลการทดลองได้ถูกต้อง และครบถ้วนสมบรู ณ์ ตวั อย่างแนวทางการให้คะแนนการเขียนรายงานการทดลอง คะแนน 321 เขียนรายงานตาม เขียนรายงานการ เขียนรายงานโดย ลำ � ดั บ ข้ั น ต อ น ทดลองตามลำ�ดับ ลำ� ดับข้ันตอนไม่ ผลการทดลองตรง แตไ่ มส่ อ่ื ความหมาย สอดคล้องกัน และ ตามสภาพจริงและ ไม่สื่อความหมาย ส่อื ความหมาย แบบประเมนิ คณุ ลกั ษณะด้านจติ วทิ ยาศาสตร์ การประเมินจิตวิทยาศาสตร์ไม่สามารถทำ�ได้โดยตรง โดยท่ัวไปทำ�โดยการตรวจสอบพฤติกรรม ภายนอกทป่ี รากฏให้เหน็ ในลกั ษณะของคำ�พูด การแสดงความคดิ เห็น การปฏิบัตหิ รอื พฤตกิ รรมบ่งชี้ ทส่ี ามารถสงั เกตหรอื วดั ได้ และแปลผลไปถงึ จติ วทิ ยาศาสตรซ์ งึ่ เปน็ สง่ิ ทสี่ ง่ ผลใหเ้ กดิ พฤตกิ รรมดงั กลา่ ว เคร่ืองมือทใ่ี ชป้ ระเมินคณุ ลกั ษณะดา้ นจิตวทิ ยาศาสตร์ ดงั ตวั อยา่ ง

เคมี เลม่ 4 ภาคผนวก 229 ตวั อยา่ งแบบประเมินคุณลักษณะดา้ นจติ วิทยาศาสตร์ คำ�ช้แี จง จงทำ�เครื่องหมาย ลงในช่องว่างท่ีตรงกับคุณลักษณะที่นักเรียนแสดงออก โดยจำ�แนก ระดับพฤตกิ รรมการแสดงออกเป็น 4 ระดับ ดังนี้ มาก หมายถงึ นักเรยี นแสดงออกในพฤติกรรมเหลา่ นน้ั อยา่ งสมำ่�เสมอ ปานกลาง หมายถงึ นักเรียนแสดงออกในพฤตกิ รรมเหลา่ นน้ั เป็นครงั้ คราว น้อย หมายถงึ นักเรยี นแสดงออกในพฤติกรรมเหล่าน้ันน้อยคร้งั ไมม่ ีการแสดงออก หมายถงึ นักเรยี นไม่แสดงออกในพฤตกิ รรมเหล่านัน้ เลย ระดับพฤตกิ รรมการแสดงออก รายการพฤติกรรมการแสดงออก มาก ปาน นอ้ ย ไมม่ ีการ ดา้ นความอยากรอู้ ยากเหน็ กลาง แสดงออก 1. นักเรียนสอบถามจากผู้รู้หรือไปศึกษา ค้นคว้าเพ่ิมเติม เม่ือเกิดความสงสัยใน เร่อื งราววิทยาศาสตร์ 2. นักเรยี นชอบไปงานนิทรรศการ วิทยาศาสตร์ 3. นกั เรยี นน�ำ การทดลองท่ีสนใจไป ทดลองต่อทีบ่ า้ น ดา้ นความซอ่ื สตั ย์ 1. นักเรียนรายงานผลการทดลองตามที่ ทดลองได้จรงิ 2. เมอ่ื ท�ำ การทดลองผดิ พลาด นกั เรยี นจะ ลอกผลการทดลองของเพอื่ ส่งครู 3. เม่ือครมู อบหมายให้ท�ำ ชิ้นงาน ออกแบบสง่ิ ประดษิ ฐ์ นักเรยี นจะ ประดษิ ฐต์ ามแบบท่ีปรากฏอยใู่ น หนังสอื

ภาคผนวก เคมี เลม่ 4 230 ระดับพฤตกิ รรมการแสดงออก รายการพฤติกรรมการแสดงออก มาก ปาน นอ้ ย ไม่มีการ ด้านความใจกว้าง กลาง แสดงออก 1. แมว้ า่ นกั เรยี นจะไมเ่ หน็ ดว้ ยกบั การสรปุ ผลการทดลองในกลุ่ม แต่ก็ยอมรับผล สรปุ ของสมาชิกส่วนใหญ่ 2. ถา้ เพอื่ นแยง้ วธิ กี ารทดลองของนกั เรยี น และมีเหตุผลท่ีดีกว่า นักเรียนพร้อมท่ี จ ะ นำ � ข้ อ เ ส น อ แ น ะ ข อ ง เ พื่ อ น ไ ป ปรบั ปรุงงานของตน 3. เม่ืองานท่ีนักเรียนต้ังใจและทุ่มเททำ� ถูกตำ�หนิหรือโต้แย้ง นักเรียนจะหมด ก�ำ ลงั ใจ ด้านความรอบคอบ 1. นักเรียนสรุปผลการทดลองทันทีเมื่อ เสร็จสิ้นการทดลอง 2. นักเรียนทำ�การทดลองซำ้� ๆ ก่อนที่จะ สรปุ ผลการทดลอง 3. นักเรียนตรวจสอบความพร้อมของ อุปกรณก์ ่อนท�ำ การทดลอง ด้านความมงุ่ มน่ั อดทน 1. ถึงแม้ว่างานค้นคว้าท่ีทำ�อยู่มีโอกาส ส�ำ เรจ็ ไดย้ าก นกั เรยี นจะยงั คน้ ควา้ ตอ่ ไป 2. นกั เรยี นลม้ เลกิ การทดลองทนั ที เมอื่ ผล การทดลองทไี่ ดข้ ดั จากทเี่ คยไดเ้ รยี นมา 3. เม่ือทราบว่าชุดการทดลองที่นักเรียน สนใจต้องใช้ระยะเวลาในการทดลอง นาน นักเรียนก็เปล่ียนไปศกึ ษาชดุ การ ทดลองทีใ่ ชเ้ วลานอ้ ยกว่า

เคมี เลม่ 4 ภาคผนวก 231 ระดบั พฤติกรรมการแสดงออก รายการพฤติกรรมการแสดงออก มาก ปาน นอ้ ย ไมม่ กี าร เจตคตทิ ่ดี ตี ่อวทิ ยาศาสตร์ กลาง แสดงออก 1. นักเรียนนำ�ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มา ใช้แก้ปัญหาในชีวติ ประจำ�วันอยู่เสมอ 2. นกั เรยี นชอบท�ำ กจิ กรรมทเ่ี กย่ี วขอ้ งกบั วิทยาศาสตร์ 3. นั ก เ รี ย น ส น ใ จ ติ ด ต า ม ข่ า ว ส า ร ท่ี เก่ียวข้องกบั วทิ ยาศาสตร์ วิธีการตรวจใหค้ ะแนน ตรวจใหค้ ะแนนตามเกณฑ์โดยกำ�หนดนำ�้ หนกั ของตัวเลอื กในชอ่ งต่าง ๆ เปน็ 4 3 2 1 ข้อความท่มี ี ความหมายเป็นทางบวก ก�ำ หนดให้คะแนนแตล่ ะข้อความดงั น้ี ระดับพฤตกิ รรมการแสดงออก คะแนน มาก 4 ปานกลาง 3 นอ้ ย 2 ไมม่ ีการแสดงออก 1 ส่วนของข้อความที่มีความหมายเป็นทางลบการกำ�หนดให้คะแนนในแต่ละข้อความจะมีลักษณะ เปน็ ตรงกนั ขา้ ม การประเมินการนำ�เสนอผลงาน การประเมนิ ผลและใหค้ ะแนนการน�ำ เสนอผลงานใชแ้ นวทางการประเมนิ เชน่ เดยี วกบั การประเมนิ ภาระงานอื่น คือ การใช้คะแนนแบบภาพรวม และการให้คะแนนแบบแยกองค์ประกอบย่อย ดังราย ละเอยี ดตอ่ ไปน้ี

ภาคผนวก เคมี เลม่ 4 232 1) การใหค้ ะแนนในภาพรวม เปน็ การใหค้ ะแนนทตี่ อ้ งการสรปุ ภาพรวมจงึ ประเมนิ เฉพาะประเดน็ หลกั ทสี่ �ำ คญั ๆ เชน่ การประเมนิ ความถกู ตอ้ งของเนอ้ื หา ความรแู้ ละการประเมนิ สมรรถภาพดา้ นการ เขียนโดยใชเ้ กณฑ์การใหค้ ะแนนแบบภาพรวม ดงั ตวั อยา่ งต่อไปนี้ ตัวอยา่ งเกณฑ์การประเมนิ ความถูกต้องของเน้ือหาความรู้ (แบบภาพรวม) รายการประเมนิ ระดบั คุณภาพ เน้ือหาไมถ่ กู ต้องเปน็ สว่ นใหญ่ ต้องปรับปรุง เนอ้ื หาถกู ต้องแตใ่ หส้ าระส�ำ คัญน้อยมาก และไม่ระบแุ หลง่ ที่มาของความรู้ เนอ้ื หาถกู ตอ้ ง มสี าระส�ำ คญั แตย่ งั ไมค่ รบถว้ น มกี ารระบแุ หลง่ ทม่ี าของความรู้ พอใช้ เนื้อหาถกู ตอ้ ง มสี าระสำ�คญั ครบถว้ น และระบุแหลง่ ทีม่ าของความรู้ชดั เจน ดี ดมี าก ตัวอย่างเกณฑก์ ารประเมินสมรรถภาพด้านการเขียน (แบบภาพรวม) รายการประเมนิ ระดบั คณุ ภาพ เขียนสับสน ไม่เป็นระบบ ไม่บอกปัญหาและจุดประสงค์ ขาดการเช่ือมโยง ตอ้ งปรบั ปรงุ เน้ือหาบางส่วนไม่ถูกต้องหรือไม่สมบูรณ์ ใช้ภาษาไม่เหมาะสมและสะกดคำ� ไมถ่ ูกต้อง ไม่อา้ งอิงแหลง่ ท่มี าของความรู้ ขียนเป็นระบบแต่ไม่ชัดเจน บอกจุดประสงค์ไม่ชัดเจน เนื้อหาถูกต้องแต่มี พอใช้ รายละเอยี ดไม่เพยี งพอ เนอื้ หาบางตอนไม่สมั พันธ์กัน การเรยี บเรยี บเนอ้ื หา ไม่ต่อเน่อื ง ใช้ภาษาถกู ต้อง อา้ งองิ แหล่งที่มาของความรู้ เขยี นเปน็ ระบบ แสดงใหเ้ หน็ โครงสรา้ งของเรอ่ื ง บอกความส�ำ คญั และทม่ี าของ ดี ปัญหา จุดประสงค์ แนวคิดหลักไม่ครอบคลุมประเด็นสำ�คัญท้งั หมด เน้อื หา บางตอนเรียบเรียงไม่ต่อเน่ือง ใช้ภาษาถูกต้อง มีการยกตัวอย่าง รูปภาพ แผนภาพประกอบ อา้ งองิ แหลง่ ทม่ี าของความรู้ เขียนเป็นระบบ แสดงให้เห็นโครงสร้างของเรื่อง บอกความสำ�คัญและที่มา ดมี าก ของปัญหา จุดประสงค์ แนวคิดหลักได้ครอบคลุมประเด็นสำ�คัญท้ังหมด เรียบเรียงเนื้อหาได้ต่อเนื่อง ใช้ภาษาถูกต้อง ชัดเจนเข้าใจง่าย มีการ ยกตัวอยา่ ง รูปภาพ แผนภาพประกอบ อ้างอิงแหล่งที่มาของความรู้

เคมี เลม่ 4 ภาคผนวก 233 2) การใหค้ ะแนนแบบแยกองคป์ ระกอบยอ่ ย เปน็ การประเมนิ เพอื่ ตอ้ งการน�ำ ผลการประเมนิ ไปใช้ พัฒนางานให้มีคุณภาพผ่านเกณฑ์ และพัฒนาคุณภาพให้สูงข้ึนกว่าเดิมอย่างต่อเน่ือง โดยใช้เกณฑ์ ยอ่ ย ๆ ในการประเมินเพ่ือทำ�ให้รู้ทั้งจุดเด่นท่ีควรส่งเสริมและจุดด้อยท่ีควรแก้ไขปรับปรุงการทำ�งาน ในส่วนนน้ั ๆ เกณฑ์การให้คะแนนแบบแยกองคป์ ระกอบย่อย มีตัวอยา่ งดงั นี้ ตัวอยา่ งเกณฑ์การประเมนิ สมรรถภาพ (แบบแยกองค์ประกอบยอ่ ย) รายการประเมิน ระดบั คุณภาพ ดา้ นการวางแผน ต้องปรับปรงุ พอใช้ ไมส่ ามารถออกแบบได้ หรอื ออกแบบไดแ้ ตไ่ มต่ รงกบั ประเดน็ ปญั หาทตี่ อ้ งการ ดี เรยี นรู้ ดมี าก ออกแบบการได้ตามประเด็นส�ำ คัญของปัญหาเป็นบางสว่ น ตอ้ งปรบั ปรงุ พอใช้ ออกแบบครอบคลมุ ประเดน็ ส�ำ คญั ของปญั หาเปน็ สว่ นใหญ่ แตย่ งั ไมช่ ดั เจน ดี ดมี าก ออกแบบไดค้ รอบคลมุ ทกุ ประเดน็ ส�ำ คญั ของปญั หาอยา่ งเปน็ ขนั้ ตอนทชี่ ดั เจน และตรงตามจดุ ประสงค์ทีต่ ้องการ ดา้ นการดำ�เนนิ การ ดำ�เนินการไม่เป็นไปตามแผน ใช้อุปกรณ์และสื่อประกอบถูกต้องแต่ไม่ คล่องแคล่ว ดำ�เนินการตามแผนที่วางไว้ ใช้อุปกรณ์และส่ือประกอบถูกต้องแต่ไม่ คล่องแคล่ว ดำ�เนินการตามแผนท่ีวางไว้ ใช้อุปกรณ์และส่ือประกอบการสาธิตได้อย่าง คลอ่ งแคลว่ และเสรจ็ ทนั เวลา ผลงานในบางขน้ั ตอนไมเ่ ปน็ ไปตามจดุ ประสงค์ ด�ำ เนนิ การตามแผนทว่ี างไว้ ใชอ้ ปุ กรณแ์ ละสอ่ื ประกอบไดถ้ กู ตอ้ ง คลอ่ งแคลว่ และเสรจ็ ทันเวลา ผลงานทุกข้ันตอนเป็นไปตามจดุ ประสงค์

ภาคผนวก เคมี เลม่ 4 234 รายการประเมนิ ระดับคุณภาพ ดา้ นการอธบิ าย ต้องปรบั ปรงุ พอใช้ อธบิ ายไมถ่ ูกตอ้ ง ขัดแย้งกับแนวคดิ หลักทางวิทยาศาสตร์ ดี ดมี าก อธิบายโดยอาศัยแนวคิดหลักทางวิทยาศาสตร์ แต่การอธิบายเป็นแบบ พรรณนาทว่ั ไปซึง่ ไม่คำ�นงึ ถึงการเชอ่ื มโยงกบั ปัญหาท�ำ ให้เขา้ ใจยาก อธบิ ายโดยอาศยั แนวคดิ หลกั ทางวทิ ยาศาสตร์ ตรงตามประเดน็ ของปญั หาแต่ ขา้ มไปในบางขน้ั ตอน ใชภ้ าษาไดถ้ กู ตอ้ ง อธิบายตามแนวคิดหลักทางวิทยาศาสตร์ ตรงตามประเด็นของปัญหาและ จดุ ประสงค์ ใช้ภาษาได้ถกู ต้องเขา้ ใจง่าย สอื่ ความหมายไดช้ ัดเจน

เคมี เล่ม 4 บรรณาณุกรม 235 บรรณานกุ รม กระทรวงศกึ ษาธิการ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2559). คมู่ ือครู รายวชิ าเพม่ิ เตมิ เคมี เลม่ 3 (พิมพค์ รั้งท่ี 9). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค. กระทรวงศกึ ษาธิการ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลย.ี (2559). คูม่ ือครู รายวชิ าเพมิ่ เติม เคมี เล่ม 4 (พมิ พ์ครัง้ ท่ี 3). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค. กระทรวงศกึ ษาธิการ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2559). หนังสอื เรยี น รายวชิ าเพิม่ เตมิ เคมี เล่ม 3 (พมิ พ์คร้งั ที่ 9). กรงุ เทพฯ: โรงพมิ พ์ สกสค. กระทรวงศึกษาธกิ าร สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี. (2559). หนงั สอื เรยี น รายวชิ าเพ่มิ เตมิ เคมี เล่ม 4 (พมิ พค์ ร้ังท่ี 10). กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ์ สกสค. Brown, T. L., et al. (2012). Chemistry: the central science (12th ed). Illinois: Prince-Hall Inc. Burdge, J. and Overby, J. (2018). Chemistry Atoms First (3rd ed). New York: McGraw-Hill Education. Chang, R. (2010). Chemistry (10th ed). New York: The McGraw-Hill. Chang, R., & Goldsby, K. A. (2016). Chemistry (12th ed). Retrieved January 18, 2018, from https://www.pdflobby.com/2018/02/c hemistry-12th-edition-by-chang-goldsby. html Eugene, L.Jr., et al. (2000). Chemistry: Connections to Our Changing World (2nd ed). New Jersey: Prince-Hall, Inc. Haynes, W. M. (2010). CRC Handbook of Chemistry and Physics (91st ed). Florida: CRC Press Inc. Jenkins, F., et al. (2003). Nelson Chemistry 12. Ontario: Thomson Nelson. Owen, S., et al. (2014). Chemistry for the IB Diploma (2nd ed). Cambridge: Cambridge University Press. Phillips, J. S., et al. (2014). Glencoe Science Chemistry Concepts and Applications. New York: McGraw-Hall Companies, Inc. Silberberg, M.S. (2009). Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change. (5th ed). New York: McGraw-Hill. Wilbraham, A. C., et al. (2000). Addison - Wesley Chemistry (5th ed). New Jersey: Prentice Hall, Inc.

บรรณาณกุ รม เคมี เล่ม 4 236 คณะกรรมการจดั ทำ�คูม่ อื ครู รายวิชาเพ่ิมเตมิ วทิ ยาศาสตร์ เคมี เลม่ 4 ตามผลการเรียนรู้ กลมุ่ สาระการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลกั สตู รแกนกลางการศกึ ษาขน้ั พ้ืนฐานพุทธศักราช 2551 คณะทป่ี รกึ ษา ผู้อำ�นวยการสถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และ ศ.ดร.ชกู ิจ ลมิ ปจิ ำ�นงค์ เทคโนโลยี ผู้ช่วยผอู้ ำ�นวยการสถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร ์ ดร.วนิดา ธนประโยชนศ์ กั ด์ ิ และเทคโนโลยี คณะผจู้ ัดท�ำ คู่มอื ครู รายวิชาเพม่ิ เตมิ วทิ ยาศาสตร์ เคมี ชัน้ มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 5 เล่ม 4 ศ.ดร.มงคล สขุ วัฒนาสินทิ ธ์ิ จฬุ าลงกรณม์ หาวิทยาลยั นายณรงคศ์ ลิ ป์ ธูปพนม ผู้เชี่ยวชาญพเิ ศษอาวโุ ส ผศ.ดร.จนิ ดา แต้มบรรจง สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี นางสาวศศินี องั กานนท์ ผู้ชำ�นาญ นางกมลวรรณ เกียรติกวินกลุ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี นางสุทธาทิพย ์ หวงั อ�ำ นวยพร ผชู้ �ำ นาญ นางสาวศิริรัตน์ พริกสี สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ดร.สนธิ พลชยั ยา ผชู้ ำ�นาญ สาขาวิทยาศาสตร์มธั ยมศกึ ษาตอนปลาย ดร.ปุณกิ า พระพทุ ธคณุ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี นางสาวณฏั ฐิกา งามกิจภิญโญ ผชู้ �ำ นาญ สาขาวทิ ยาศาสตรม์ ธั ยมศึกษาตอนปลาย สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ผู้ชำ�นาญ สาขาวิทยาศาสตร์มัธยมศึกษาตอนปลาย สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ผชู้ �ำ นาญ สาขาวิทยาศาสตร์มัธยมศกึ ษาตอนปลาย สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี นักวชิ าการ สาขาวิทยาศาสตรม์ ธั ยมศึกษาตอนปลาย สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี นักวชิ าการ สาขาวิทยาศาสตร์มธั ยมศกึ ษาตอนปลาย สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

เคมี เลม่ 4 บรรณาณกุ รม 237 คณะผู้ร่วมพิจารณาคูม่ ือครู รายวิชาเพ่ิมเตมิ วทิ ยาศาสตร์ เคมี ชนั้ มธั ยมศึกษาปีที่ 5 เลม่ 4 ศ.ดร.มงคล สขุ วัฒนาสินทิ ธ์ิ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย รศ.ดร.อภชิ าติ อิ่มยมิ้ จฬุ าลงกรณม์ หาวทิ ยาลยั รศ.ดร.วลั ภา เออื้ งไมตรีภิรมย์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลยั ผศ.ดร.เสาวรกั ษ์ เฟอื่ งสวัสด ิ์ จฬุ าลงกรณม์ หาวิทยาลยั ผศ.ดร.พร้อมพงศ์ เพียรพนิ จิ ธรรม จฬุ าลงกรณม์ หาวทิ ยาลัย นายธติ ิ จรางเดช ส�ำ นักงานหอ้ งเรยี นวิศว์-วทิ ย์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ ธนบุรี นางสายชล อมาตยกุล โรงเรยี นนวมนิ ทราชินูทิศ สตรวี ทิ ยา 2 กรงุ เทพมหานคร นางสาวพรเพชร พานทอง โรงเรยี นเทพลลี า กรุงเทพมหานคร นางภรณี อกั บัดอาล ี โรงเรียนมัธยมวัดดสุ ิตาราม กรุงเทพมหานคร นายธีรพล ชนะภัย โรงเรียนสตรีทุ่งสง จ.นครศรธี รรมราช นางจรยิ า ไทยเสรกี ลุ โรงเรยี นสตรีพทั ลงุ จ.พทั ลงุ คณะบรรณาธกิ าร จฬุ าลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั ศ.ดร.มงคล สุขวฒั นาสนิ ทิ ธ์ิ จฬุ าลงกรณ์มหาวิทยาลยั รศ.ดร.อภชิ าติ อม่ิ ยิ้ม จุฬาลงกรณม์ หาวทิ ยาลัย รศ.ดร.วัลภา เอ้อื งไมตรีภิรมย ์ จฬุ าลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผศ.ดร.เสาวรักษ์ เฟอื่ งสวัสดิ์ จุฬาลงกรณ์มหาวทิ ยาลัย ผศ.ดร.พรอ้ มพงศ ์ เพยี รพินจิ ธรรม ผเู้ ชย่ี วชาญพิเศษอาวโุ ส นายณรงคศ์ ิลป ์ ธูปพนม สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ผู้ชำ�นาญ ผศ.ดร.จินดา แตม้ บรรจง สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ผชู้ ำ�นาญ สาขาวิทยาศาสตรม์ ธั ยมศึกษาตอนปลาย นางกมลวรรณ เกียรตกิ วนิ กลุ สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี