(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท พื้นฐานวิทยาศาสตร์ ม.1 ล.1

หนว่ ยท่ี 1 | เรียนร้วู ทิ ยาศาสตร์อยา่ งไร 15 คู่มอื ครรู ายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ 7. ใหน้ กั เรียนรว่ มกันอภิปรายคำ� ถามน�ำหน่วย เพื่อใหไ้ ดค้ ำ� ตอบดังตัวอย่าง เฉลยคำ�ถามระหว่างเรยี น • ระบตุ วั แปรต้น ตวั แปรตาม และตัวแปรควบคุม ของ กิจกรรมที่ 1.2 และ 1.3 แนวคำ� ตอบ ตัวแปรต้น ตวั แปรตาม และตวั แปรควบคุมดังตาราง ตวั แปร กิจกรรมท่ี 1.2 กจิ กรรมท่ี 1.3 ตวั แปรตน้ ตำ� แหนง่ การวางแก้วนำ้� รอ้ น การพับจรวดเป็นรปู ทรงต่างๆ ตวั แปรตาม และนำ�้ เย็น การเคล่ือนที่ของนำ�้ สใี นแก้ว เวลาที่จรวดรอ่ นอยใู่ นอากาศ ตัวแปรควบคุม ทงั้ สองใบ - อุณหภมู ิของนำ้� ร้อนและ - ชนดิ ขนาด และจำ� นวน ของกระดาษทีใ่ ช้พบั จรวด นำ้� เย็นในการทดลองทง้ั 2 รอบ - ตำ� แหนง่ ความสูงและวิธี การปล่อยจรวด - ขนาดของแก้ว - วธิ ีการเร่ิมตน้ และส้ินสุด - ชนิดของสีผสมอาหาร การจบั เวลา - เวลาท่ใี ชใ้ นการสงั เกต • หากนักเรียนต้องการพัฒนาทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ใหด้ ยี ่งิ ขึน้ นักเรียนคิดวา่ ควรทำ� อย่างไร แนวคำ� ตอบ ควรฝกึ ฝนบ่อย ๆ และควรมผี คู้ อยแนะนำ� ว่าท�ำได้ดแี ล้วเพยี งใด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

16 หน่วยท่ี 1 | เรียนรู้วิทยาศาสตรอ์ ย่างไร คมู่ ือครรู ายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ 8. ใหน้ กั เรยี นตรวจสอบตนเองเพอื่ สรปุ องคค์ วามรทู้ ไี่ ดจ้ ากบทเรยี น โดยการเขยี นบรรยาย วาดภาพ หรอื เขยี นผงั มโนทศั น์ สิง่ ท่ีได้เรยี นร้จู ากหนว่ ยการเรยี นรูน้ ี้ ตวั อย่างผังมโนทศั น์การสรุปองคค์ วามรขู้ องบทเรียน ตัวอยา่ งผังมโนทศั น์ การสงั เกต การวดั หนว่ ยท่ี 1 เรียนรูว้ ิทยาศาสตรอ์ ย่างไร การจำ� แนกประเภท การหาความสัมพนั ธ์ ประกอบดว้ ย ระหวา่ งมิตกิ ับมิตแิ ละมติ ิ กบั เวลา ความสำ� คญั และความหมาย กระบวนการ ทักษะกระบวนการ ได้แก่ การคำ� นวณ ของวิทยาศาสตร์ ทางวิทยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ การจดั กระท�ำ และสื่อความหมายข้อมูล ไดแ้ ก่ การลงความเหน็ จากข้อมลู การพยากรณ์ การสงั เกตและ การตั้ง การวางแผน การวเิ คราะห์ การสรปุ ผล การตงั้ สมมติฐาน ระบปุ ญั หา สมมตฐิ าน การส�ำรวจหรือ ขอ้ มูลและสรา้ ง และส่อื สาร การก�ำหนด การทดลองและ คำ� อธบิ าย นิยามเชิงปฏิบัตกิ าร การเก็บข้อมูล การทดลอง การก�ำหนด และควบคุมตวั แปร การตีความหมายข้อมูล และลงขอ้ สรุป การสรา้ งแบบจ�ำลอง 9. เชอื่ มโยงไปสกู่ ารเรยี นรเู้ รอ่ื งตอ่ ไปวา่ นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรอู้ งคค์ วามรทู้ เี่ ปน็ พนื้ ฐานสำ� คญั ทางวทิ ยาศาสตรท์ ง้ั วทิ ยาศาสตร์ กายภาพ วิทยาศาสตรช์ ีวภาพ และวิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ ท่ีน่าสนใจอีกมากมาย ในหนังสอื เรยี นวทิ ยาศาสตร์ 1 และวิทยาศาสตร์ 2 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 พร้อมท้ังฝึกฝนกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ใหพ้ ัฒนายิง่ ข้นึ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 1 | เรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์อยา่ งไร 17 คมู่ อื ครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ กจิ กรรมท่ี 1.1 นกั วิทยาศาสตรท์ ำ� งานอยา่ งไร นักเรียนจะได้เรียนรู้กระบวนการท�ำงานของนักวิทยาศาสตร์ผ่านการอ่านและวิเคราะห์ข้อมูลการท�ำงานของนัก วิทยาศาสตร์ จุดประสงค์ อา่ นและวเิ คราะห์สรุปกระบวนการท�ำงานของนกั วิทยาศาสตร์ เวลาท่ีใชใ้ น 45 นาที การท�ำกจิ กรรม -ไม่ม-ี วสั ดแุ ละอุปกรณ์ สอ่ื การเรียนร้/ู • หนงั สือเรียนวทิ ยาศาสตร์ ระดบั มัธยมศึกษาปีท่ี 1 สสวท. แหลง่ เรียนรู้ ตัวอยา่ งผลการทำ�กิจกรรม กระบวนการทำ�งานของกาลเิ ลโอ กาลิเลอี สงั เกตดวงจันทรข์ องดาวพฤหัสบดี คิดวา่ ดาวท่ีหายไปโคจรรอบดาวพฤหัสบดี สำ�รวจและบันทกึ ขอ้ มลู จากการสำ�รวจหลายๆวนั วิเคราะห์ขอ้ มูลและสรปุ ผลวา่ ดาวทเี่ ขาพบโคจรรอบดาวพฤหสั บดี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

18 หนว่ ยที่ 1 | เรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์อย่างไร คู่มือครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ตัวอยา่ งผลการทำ�กิจกรรม กระบวนการทำ�งานของเพอร์ซี กระบวนการทำ�งานของเพอรซ์ ี สเปนเซอร์ สังเกตแท่งชอ็ กโกแลตในกระเปา๋ หลอมเหลว คิดว่านา่ จะเกดิ จากหลอดเรดาร์ ทดลองกบั อาหารหลายๆชนดิ วเิ คราะหแ์ ละสรุปผลว่าคลน่ื ไมโครเวฟจากหลอดเรดารท์ ำ�ให้อาหารรอ้ นขน้ึ ประดิษฐเ์ ตาไมโครเวฟ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 1 | เรยี นรู้วทิ ยาศาสตรอ์ ยา่ งไร 19 ค่มู ือครูรายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ ตวั อย่างผลการทำ�กจิ กรรม กระบวนการทำ�งานของ ศ. ดร.พมิ พ์ใจ ใจเย็น กระบวนการทำ�งานของ ศ. ดร.พิมพใ์ จ ใจเยน็ ศึกษาการทำ�งานของเอนไซมก์ ล่มุ หนงึ่ รว่ มกับวิตามนิ บีสอง เอนไซมก์ ลมุ่ นใ้ี ชโ้ ปรตนี สองสว่ นทำ�งานรว่ มกนั ซง่ึ ในอดตี เชอ่ื วา่ เอนไซมทื ำ�งานไดเ้ มอ่ื โปรตนี ทง้ั สองตอ้ งสมั ผสั กนั การศึกษาทพบว่าโปรตีนทัง้ สองสว่ นทำ�งานไดไ้ ม่ตอ้ งสัมผัสกัน นำ�ความร้ไู ปประยุกตใ์ ชด้ า้ นตา่ งๆ เฉลยคำ�ถามท้ายกจิ กรรม กระบวนการท�ำงานของนกั วทิ ยาศาสตร์ ทัง้ 3 ท่านมขี ้ันตอนใดเหมือนกนั บา้ ง อธบิ าย แนวค�ำตอบ นักวทิ ยาศาสตรม์ กี ารสังเกต การทดลองหรอื ส�ำรวจและเกบ็ ขอ้ มูล การวิเคราะห์และสรปุ ผล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

20 หน่วยที่ 1 | เรยี นร้วู ิทยาศาสตร์อยา่ งไร คู่มือครูรายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ กจิ กรรมที่ 1.2 นำ้� สเี คล่ือนทอ่ี ย่างไร นกั เรยี นจะได้ฝึกปฏบิ ตั ทิ กั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ผ่านการท�ำกิจกรรม จุดประสงค์ สังเกตและวเิ คราะห์การเคลือ่ นทีข่ องนำ�้ สี เวลาที่ใช้ในการ ท�ำกิจกรรม 40 นาที วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ วสั ดทุ ใ่ี ชต้ ่อกลุ่ม ปริมาณ/กลมุ่ รายการ 500 cm3 1. นำ้� เย็นและน�ำ้ รอ้ น อณุ หภมู ปิ ระมาณ 15 ํC และ 60 ํC 2-3 หยดต่อสี 2. สีผสมอาหารสแี ดงและสีเขยี ว หรอื สีที่แตกต่างกัน 2 สี 4 ใบ 3. แก้วนำ้� 2 แผ่น 4. กระดาษแขง็ ขนาดพอดีกบั ปากแก้วนำ้� 1 ใบ 5. ถาด การเตรียมตวั ล่วง เตรียมน�ำ้ เย็นและน�้ำรอ้ นให้เพียงพอต่อการท�ำกจิ กรรมของนักเรยี น หนา้ ส�ำหรับครู ระวงั น�้ำรอ้ นลวกมอื ขอ้ เสนอแนะใน หนงั สอื เรียนวิทยาศาสตร์ ระดบั มธั ยมศึกษาปีที่ 1 สสวท. การท�ำกิจกรรม สือ่ การเรียนรู้/ แหลง่ เรยี นรู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 1 | เรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์อย่างไร 21 คมู่ ือครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ ตวั อยา่ งผลการทำ�กจิ กรรม เมือ่ น�ำแกว้ น�้ำรอ้ นประกอบลงบนแก้วน�้ำเยน็ แล้วดงึ กระดาษที่ปิดปากแกว้ ออก พยากรณ์วา่ น้�ำสีจากแกว้ ท้ังสองผสมกนั พบวา่ น�ำ้ สจี ากแกว้ ทั้งสองไมผ่ สมกนั โดยสีแดงยังคงอยู่ในแก้วบน และสีเขยี วอยใู่ นแกว้ ลา่ ง เม่อื สลบั ตำ� แหนง่ แก้วโดยน�ำแก้วน้ำ� เย็นประกบลงบนแกว้ นำ้� ร้อน แล้วดึงกระดาษที่ปิดปากแกว้ ออก พยากรณว์ า่ เมอ่ื ดงึ กระดาษท่ปี ิดปากแก้วทง้ั สองออกนำ้� ในแก้วท้ังสองจะไมผ่ สมกนั เหมอื นกิจกรรมกอ่ นหนา้ นี้ พบว่า นำ้� สีแดงและเขียวมกี ารผสมกันอยา่ งรวดเรว็ ทำ� ให้แก้วนำ้� ทงั้ สองเป็นสคี ลำ�้ เน่ืองจากเกดิ จากการผสมกนั ของ น�้ำสีแดงและน�้ำสีเขยี ว จากผลการทดลอง สรปุ และอภปิ รายไดว้ ่า แกว้ น้�ำรอ้ น น้�ำร้อนเบากว่าจึงอยู่ด้านบน แกว้ น้�ำเยน็ และน้�ำเย็นหนักกว่าจึงอยู่ด้าน ล่าง แก้วน้�ำเย็น น้�ำสีจากแก้วทั้งสองจึงไม่ผสม แกว้ น้�ำรอ้ น กัน น�้ำร้อนเบากว่าจึงเคล่ือนไป ดา้ นบน และน้ำ� เยน็ หนกั กวา่ จึง เคลอ่ื นไปดา้ นล่าง นำ�้ ร้อนและน�้ำเยน็ จึงผสมกัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

22 หนว่ ยท่ี 1 | เรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์อยา่ งไร คูม่ ือครูรายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยคำ�ถามทา้ ยกจิ กรรม เมอื่ ศกึ ษาทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรใ์ นหนงั สอื เรยี นแลว้ จากกจิ กรรมนกั เรยี นไดฝ้ กึ ทกั ษะกระบวนการ วิทยาศาสตรใ์ ดบา้ งในข้ันตอนใด แนวคำ� ตอบ ได้ฝึกทักษะกระบวนการดังน้ี การพยากรณ์ จากการพยากรณ์ส่งิ ทจ่ี ะเกดิ ขน้ึ เมอ่ื ดงึ กระดาษทปี่ ิดปากแกว้ ออก การหาความสมั พนั ธ์ระหวา่ งสเปซกับสเปซ จากการจดั วางปากแกว้ ท้งั สองให้ประกอบกนั พอดี การสังเกต จากการสังเกตส่งิ ทเ่ี กิดข้นึ เม่อื ดงึ กระดาษท่ปี ิดปากแกว้ ออก การลงความเห็นจากขอ้ มลู จากการอภปิ รายสาเหตุของการเกิดผลการทดลอง การจดั กระทำ� และส่อื ความหมายขอ้ มูล และการสรา้ งแบบจ�ำลอง จากการสร้างแผนผังแสดงแนวคิด เพื่อใหผ้ ูอ้ นื่ เข้าใจแนวคิดของตนเองเกย่ี วกบั การเคลื่อนทข่ี องนำ�้ สีในแก้วทั้ง 2 ใบ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 1 | เรยี นรูว้ ิทยาศาสตรอ์ ยา่ งไร 23 คมู่ ือครรู ายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมท่ี 1.3 จรวดกระดาษของใครบนิ ไดน้ านท่ีสดุ นักเรียนจะไดฝ้ ึกปฏิบัตทิ กั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรผ์ า่ นการท�ำกิจกรรม จุดประสงค์ พบั จรวด สงั เกตการเคลื่อนทขี่ องจรวดกระดาษ เวลาทใ่ี ชใ้ น 40 นาที การท�ำกจิ กรรม วัสดทุ ี่ใชต้ ่อกลมุ่ วสั ดุและอุปกรณ์ รายการ ปริมาณ/กลุ่ม 1. กระดาษ ขนาด A4 10 แผน่ ครูสืบค้นตัวอย่างการพบั จรวดในรปู แบบต่างๆ การเตรยี ม ล่วงหน้าส�ำหรับครู หนังสอื เรยี นวิทยาศาสตร์ ระดบั มัธยมศึกษาปที ่ี 1 สสวท. สื่อการเรียนร/ู้ แหล่งเรียนรู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

24 หน่วยที่ 1 | เรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรอ์ ย่างไร คู่มือครูรายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ ตวั อย่างผลการทำ�กิจกรรม ข้อตกลงรว่ มกันในการสังเกตว่าจรวดใดอย่ใู นอากาศไดน้ านท่ีสุด โดยการจับเวลาการร่อนของจรวดในอากาศ เมื่อเริม่ ปล่อยจากมอื ผ้ปู ล่อย จนกระทง่ั จรวดสัมผัสพื้น กลมุ่ ที่ 1 รอ่ นในอากาศไดต้ ง้ั แต่ 10 วินาทขี ้นึ ไป 15 วินาที 13 วินาที 11 วินาที กลุ่มท่ี 2 ร่อนในอากาศได้ 5-9 วนิ าที 9 วนิ าที 7 วนิ าที 6 วนิ าที กล่มุ ที่ 3 รอ่ นในอากาศได้นอ้ ยกวา่ 5 วนิ าที 3 วนิ าที จรวดรปู ร่างคอ่ นข้างแบนจะรอ่ นอยใู่ นอากาศในนานกว่าจรวดรูปรา่ งอนื่ ๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 1 | เรยี นร้วู ทิ ยาศาสตรอ์ ย่างไร 25 ค่มู ือครรู ายวิชาพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยคำ�ถามท้ายกิจกรรม เมอื่ ศกึ ษาทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรใ์ นหนงั สอื เรยี นแลว้ จากกจิ กรรมนกั เรยี นไดฝ้ กึ ทกั ษะกระบวนการ วทิ ยาศาสตร์ใดบ้างในขนั้ ตอนใด แนวค�ำตอบ ได้ฝกึ ทกั ษะกระบวนการดังนี้ การต้งั สมมตฐิ าน จากการอภิปรายวา่ จรวดกระดาษลกั ษณะแบบใดที่นา่ จะร่อนในอากาศไดน้ านทสี่ ดุ การกำ� หนดนยิ ามเชงิ ปฏบิ ตั กิ าร จากการสรา้ งขอ้ ตกลงรว่ มกนั ในการสงั เกตวา่ จรวดใดรอ่ นอยใู่ นอากาศ ได้นานทส่ี ุด การกำ� หนดและควบคุมตัวแปร และ การทดลอง ไม่ได้ก�ำหนดและควบคุมตัวแปรเอง แต่ได้ปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอนของการก�ำหนดและควบคุม ตัวแปร รวมทง้ั ไมไ่ ด้ออกแบบการทดลองเอง แต่ได้ปฏบิ ตั ิการทดลอง และบันทกึ ผลการทดลอง) การวดั จากการจับเวลาการร่อนของจรวดในอากาศ การใช้จำ� นวน จากการหาคา่ เฉลย่ี ของเวลาในการรอ่ นของจรวด การจำ� แนกประเภท จากการจ�ำแนกประเภทจรวดเปน็ กลมุ่ ตามเวลาทใ่ี ช้ในการรอ่ น การจดั กระทำ� และสอ่ื ความหมายขอ้ มลู จากการแสดงผลงานจรวดโดยจำ� แนกเปน็ กลมุ่ ๆ พรอ้ มแสดง เวลาทใี่ ช้ในการรอ่ นของจรวด การตคี วามหมายของขอ้ มลู และลงขอ้ สรปุ จากการวเิ คราะหข์ อ้ มลู ทไ่ี ดจ้ ดั กระทำ� และสรปุ ความสมั พนั ธ์ เกยี่ วกับรปู ทรงของจรวดและเวลารอ่ นจรวด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

2หน่วยที่ สารบรสิ ทุ ธ์ิ หน่วยการเรียนรู้น้ีมีจุดมุ่งหมายให้นักเรียนเรียนรู้เกี่ยวกับ สมบัติบางประการของสารบริสุทธ์ิและการจ�ำแนกองค์ประกอบของสาร บริสุทธิ์ โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 และเทคโนโลยี ในการส�ำรวจตรวจสอบจุดเดือด จุดหลอมเหลว และความหนาแน่นของสารบริสุทธิ์และสารผสม สมบัติทางกายภาพ บางประการของธาตุโลหะ อโลหะ และกึ่งโลหะ การใช้ประโยชน์ และผลกระทบจากการใช้ประโยชน์ของธาตุโลหะ อโลหะ ก่ึงโลหะ และธาตุกัมมันตรงั สี ท่ีมีต่อส่งิ มชี ีวิต สิ่งแวดล้อม เศรษฐกจิ และสงั คม องคป์ ระกอบของหนว่ ย บทที่ 1 สมบัตขิ องสารบริสทุ ธ์ิ เร่ืองท่ ี 1 จดุ เดือดและจดุ หลอมเหลว เวลาทีใ่ ช ้ 4 ช่ัวโมง เรอ่ื งท ่ี 2 ความหนาแน่น เวลาทใี่ ช ้ 3 ชว่ั โมง กิจกรรมท้ายบท เวลาทใ่ี ช ้ 1 ชว่ั โมง บทท่ี 2 การจำ� แนกและองคป์ ระกอบของสารบรสิ ุทธิ์ เรือ่ งท่ ี 1 การจ�ำแนกสารบริสทุ ธ์ ิ เวลาทใ่ี ช ้ 3 ช่ัวโมง เรื่องท่ ี 2 โครงสร้างอะตอม เวลาทใ่ี ช ้ 5 ชั่วโมง เรอื่ งท ี่ 3 การจ�ำแนกธาต ุ เวลาทใ่ี ช้ 3 ชั่วโมง และการใช้ประโยชน์ กจิ กรรมท้ายบท เวลาทใี่ ช้ 1 ช่ัวโมง รวมเวลาที่ใช ้ 20 ชั่วโมง

หน่วยท่ี 2 | สารบรสิ ทุ ธ์ิ 27 คูม่ อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ บทที่ 1 สมบัติของสารบริสุทธ์ิ สาระสำ� คัญ สารบริสุทธิป์ ระกอบด้วยสารเพยี งชนดิ เดียว ส่วนสารผสมประกอบด้วยสารตง้ั แต่ 2 ชนิดขึ้นไป สารบริสุทธ์แิ ตล่ ะชนดิ มสี มบตั ิบางประการท่เี ปน็ ค่าเฉพาะตัว มคี ่าคงที่ เชน่ จดุ เดือด จุดหลอมเหลว และความหนาแนน่ แต่สารผสมมีจุดเดือด จุดหลอมเหลว และความหนาแน่นไม่คงที่ ข้นึ อยูก่ ับชนดิ และสัดสว่ นของสารท่ผี สมอยู่ดว้ ยกนั จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น เม่ือเรยี นจบบทน้ีแล้ว นักเรยี นจะสามารถทำ�สง่ิ ต่อไปนี้ได้ 1. อธบิ ายและเปรยี บเทียบ จุดเดือด จดุ หลอมเหลวของสารบรสิ ุทธ์ิ และสารผสม 2. คำ� นวณ อธิบายและเปรยี บเทียบ ความหนาแนน่ ของสารบริสทุ ธิ์ และสารผสม 3. ใชเ้ คร่อื งมือเพ่ือวัดมวลและปรมิ าตรของสารบรสิ ทุ ธแ์ิ ละสารผสม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

28 หน่วยท่ี 2 | สารบริสทุ ธิ์ คู่มือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ภาพรวมการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ จุดประสงค์ แนวความคดิ ต่อเนื่อง กิจกรรม รายการประเมิน การเรยี นรู้ของบทเรยี น 1. อธิบายและเปรียบเทียบ 1. สารบริสุทธิ์ประกอบด้วยสารเพียง กิจกรรมที่ 2.1 นกั เรยี นสามารถ จุดเดือด จุดหลอมเหลว ชนิดเดียว ส่วนสารผสมประกอบ จุดเดือดของสาร 1. อธิบายและเปรียบเทียบ ของสารบรสิ ทุ ธ์ิ และสาร ดว้ ยสารต้งั แต่ 2 ชนิดข้ึนไป บริสุทธิ์และสาร จุดเดือดของสารบริสุทธิ์ ผสม 2. จุดเดือดของสารบริสุทธิ์คงที่ ส่วน ผสมเปน็ อย่างไร และสารผสมจากกราฟ จุดเดือดของสารผสมจะไม่คงท่ี กิจกรรมที่ 2.2 2. เปรยี บเทยี บจดุ หลอมเหลว เปลี่ยนไปตามอัตราส่วนผสมของ จุ ด ห ล อ ม เ ห ล ว ของสารบริสุทธิ์และ สารผสมน้นั ของสารบริสุทธิ์ สารผสมจากการรวบรวม 3. ชว่ งอณุ หภมู ทิ ข่ี องแขง็ เรมิ่ หลอมเหลว และสารผสมเป็น ขอ้ มูลสารสนเทศ จนกระทง่ั หลอมเหลวหมด คอื ช่วง อย่างไร 3. วิเคราะห์ สารบริสุทธิ์ อุณหภูมิที่หลอมเหลว และเมื่อน�ำ และสารผสมโดยใชส้ มบตั ิ อุณหภูมิช่วงท่ีหลอมเหลวมาหา จดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลว คา่ เฉลีย่ จะทำ� ให้ไดจ้ ดุ หลอมเหลว 4. สารแต่ละชนิดมีจุดหลอมเหลว แตกตา่ งกนั สารบรสิ ทุ ธม์ิ จี ดุ หลอมเหลว คงท่ี และมชี ว่ งอณุ หภมู ทิ หี่ ลอมเหลว แคบกว่าสารผสม ส่วนสารผสม มีจุดหลอมเหลวไม่คงที่ข้ึนอยู่กับ อัตราส่วนของสารผสมน้ัน และมี ช่วงอุณหภูมิท่ีหลอมเหลวค่อนข้าง กว้าง 2. ค�ำนวณ อธิบายและ 1. สารบรสิ ทุ ธแิ์ ตล่ ะชนดิ มคี วามหนาแนน่ กิจกรรมที่ 2.3 นักเรยี นสามารถ เปรียบเทียบ ความหนา หรือมวลตอ่ หนึ่งหน่วยปรมิ าตรคงท่ี ความหนาแน่น 1. วัดมวลและปริมาตรของ แนน่ ของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละ ซ่ึงเป็นค่าเฉพาะของสารน้ัน ณ ของสารบริสุทธ์ิ สารบริสทุ ธแ์ิ ละสารผสม สารผสม สถานะและอณุ หภูมหิ นง่ึ และสารผสมเป็น 2. คำ� นวณความหนาแนน่ ของ 3. ใช้เคร่ืองมือเพ่ือวัดมวล 2. สารผสมมีความหนาแน่นไม่คงท่ีขึ้น อย่างไร สารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสม และปริมาตรของสาร อยู่กับชนิดและอัตราส่วนผสมของ 3. อธิบายและเปรียบเทียบ บรสิ ทุ ธแ์ิ ละสารผสม สารท่ีผสมอยู่ดว้ ยกัน ความหนาแน่นของสาร บริสุทธิ์และสารผสม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 2 | สารบริสุทธ์ิ 29 คมู่ ือครรู ายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์และทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 ทคี่ วรได้จากบทเรียน ทกั ษะ เรื่องท่ี 1 2 กิจกรรมทา้ ยบท ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ การสังเกต •• การวดั •• การจำ� แนกประเภท ••• การหาความสมั พันธร์ ะหวา่ งสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา • การใชจ้ �ำนวน • การจัดกระทำ� และส่อื ความหมายข้อมูล ••• การลงความเหน็ จากข้อมลู ••• การพยากรณ์ การตงั้ สมมติฐาน ••• การก�ำหนดนิยามเชิงปฏบิ ัตกิ าร การกำ� หนดและควบคุมตัวแปร • การทดลอง ••• การตีความหมายข้อมลู และลงขอ้ สรุป การสรา้ งแบบจ�ำลอง • ทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21 ••• การคิดอย่างสรา้ งสรรค์ ••• การคดิ อย่างมวี จิ ารณญาณ • การแกป้ ญั หา การสือ่ สาร การร่วมมือร่วมใจ การใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

30 หน่วยที่ 2 | สารบริสทุ ธ์ิ คู่มือครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ การนำ� เขา้ สหู่ นว่ ยการเรียนร้ ู ครูด�ำเนินการดงั นี้ 1. ใหน้ กั เรยี นสังเกตภาพและอา่ นเน้ือหานำ� หน่วยที่ 2 2หนว่ ยท่ี สารบรสิ ุทธิ์ ในหนังสือเรียน ร่วมกันอภิปรายและตอบค�ำถาม ภาพทงั้ สามเปน็ โลหะทม่ี ลี กั ษณะบางอยา่ งคลา้ ยกนั ซงึ่ อาจจะเปน็ โลหะชนดิ เดยี วกนั หรอื ดังตอ่ ไปน้ี เปน็ โลหะตา่ งชนดิ กนั หากนกั เรยี นตอ้ งการทราบวา่ โลหะเหลา่ นเี้ ปน็ โลหะชนดิ ใด สามารถพจิ ารณา ไดจ้ ากสมบตั ิและองคป์ ระกอบของโลหะนน้ั 1.1 นกั เรยี นสงั เกตเหน็ อะไรในภาพ (นกั เรยี นตอบ ตามความเขา้ ใจของนกั เรยี น) ภาพโลหะ สารบริสุทธิ์ มีสมบัติ องคป์ ระกอบ 1.2 สง่ิ ทเ่ี หน็ ในภาพมลี กั ษณะเหมอื นและแตกตา่ ง องค์ประกอบของหนว่ ย และน�าไปใชป้ ระโยชน์ กันอย่างไร (นักเรียนตอบค�ำถามตามความ เข้าใจของนักเรียน เช่น เป็นของแข็งและ บทท่ี 1 สมบัติของสารบริสุทธิ์ ไดอ้ ยา่ งไร มันวาว เหมือนกัน แต่มีรูปร่างท่ีแตกต่าง กันลักษณะเป็นก้อน คดโค้ง ทรงกระบอก เร่ืองท่ี 1 จดุ เดอื ดและจุดหลอมเหลว คลา้ ยทอ่ ) เรือ่ งที่ 2 ความหนาแน่น 1.3 ถ้านักเรียนต้องการทราบว่าส่ิงท่ีเห็นในภาพ บทที่ 2 การจ�าแนกและองค์ประกอบของสารบรสิ ทุ ธิ์ เป็นสารผสมหรือสารบริสุทธ์ิจะต้องท�ำ อย่างไร (นักเรียนตอบตามความเข้าใจของ เรื่องที่ 1 การจา� แนกสารบรสิ ทุ ธิ์ ตนเอง เชน่ นำ� ไปทดลอง นำ� ไปแยกสาร หรอื เร่อื งที่ 2 โครงสรา้ งอะตอม อืน่ ๆ) เร่ืองท่ี 3 การจ�าแนกธาตแุ ละการใช้ประโยชน์ 2. ให้นักเรียนค้นหาค�ำตอบของค�ำถามโดยอ่านเนื้อหา ความรูเ้ พิม่ เติมสำ� หรบั ครู นำ� หน่วยและอภิปรายค�ำตอบทถ่ี กู ต้อง ภาพน�ำหน่วย คือ ภาพท่ีแสดงให้เห็นถึงลักษณะ ทางกายภาพของโลหะท่ีคล้ายกัน เช่น มีสถานะ 3. ให้นักเรียนร่วมกันวิเคราะห์ค�ำถามน�ำหน่วย และ ของแข็ง สีเงิน มันวาว หากต้องการทราบว่าโลหะ อภิปรายว่าในหน่วยน้ีนักเรียนจะได้เรียนรู้เก่ียวกับ ท้ัง 3 ภาพเป็นธาตุหรือสารประกอบ และเป็นโลหะ เร่อื งอะไร ชนิดเดียวกันหรือไม่ สามารถตรวจสอบได้จาก สมบัติเฉพาะตัวของโลหะเหล่าน้ัน เช่น จุดเดือด จดุ หลอมเหลว และความหนาแนน่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 2 | สารบรสิ ทุ ธ์ิ 31 คมู่ อื ครรู ายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ 3. เชอ่ื มโยงเขา้ สบู่ ทที่ 1 โดยครอู าจใชค้ ำ� ถามวา่ นกั เรยี นมี 14 หนว่ ยที่ 2 | สารบรสิ ุทธิ์ ความรเู้ กย่ี วกบั สารบรสิ ทุ ธหิ์ รอื ไม่ สารบรสิ ทุ ธแิ์ ตกตา่ ง หนังสอื เรยี นรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ จากสารผสมอยา่ งไร และสารบรสิ ทุ ธมิ์ สี มบตั อิ ยา่ งไร บทท่ี 1 สมบตั ขิ องสารบรสิ ุทธิ์ 4. ใหน้ กั เรยี นดภู าพในหนงั สอื เรยี นหรอื สอื่ อนื่ ๆทเ่ี กยี่ วกบั ทองค�ำแท่งและทองรูปพรรณ โดยครูใช้ค�ำถาม สารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสม มีจดุ เดอื ด ให้นักเรียนอภิปรายว่า ทองค�ำแท่งและทองรูป จดุ หลอมเหลว และความหนาแน่น พรรณเหมอื นหรอื ตา่ งกนั อยา่ งไร จากนน้ั ใหน้ กั เรยี น แตกต่างกันอย่างไร ตรวจสอบคำ� ตอบของตนเอง โดยอา่ นเนอื้ หานำ� บท และนำ� อภปิ รายโดยอาจใชค้ ำ� ถามตอ่ ไปน้ี ทองค�ำที่ใช้ท�ำเคร่ืองประดับหรือทองรูปพรรณ ไม่ได้เป็นสำรบริสุทธ์ิ ทป่ี ระกอบด้วยทองค�ำเพยี งอย่ำงเดียว เนื่องจำกทองค�ำบริสทุ ธิ ์ 100% แม้จะมี 4.1 เพราะเหตุใด ทองค�ำแท่งจึงเป็นสารบริสุทธ์ิ ควำมเหนยี ว สำมำรถยดื ขยำย ตหี รอื รดี ในทกุ ทศิ ทำงไดแ้ ตม่ คี วำมออ่ นตวั มำกกวำ่ และทองรูปพรรณจึงเป็นสารผสม (ทองค�ำ โลหะชนิดอน่ื ๆ ท�ำให้ไม่สำมำรถทำ� เปน็ รปู ทรงตำ่ ง ๆ ตำมท่ตี ้องกำรได้ จงึ นิยม แท่งเป็นสารบริสุทธ์ิ เน่ืองจากเป็นทองค�ำ นำ� มำท�ำเปน็ ทองคำ� แท่ง 100% ไม่มสี ่วนผสมของโลหะชนิดอ่นื ๆ แต่ ทองรปู พรรณมโี ลหะชนดิ อนื่ ผสมอยู่ เชน่ เงนิ ภาพทองคา� แทง่ และทองรปู พรรณ ส่วนทองรูปพรรณเป็นสำรผสมระหว่ำงทองค�ำกับโลหะชนิดอื่น ๆ เช่น ทองแดง) เงิน ทองแดง ในอัตรำส่วนที่เหมำะสม ซ่ึงจะท�ำใหส้ มบตั ิต่ำง ๆ ของทองค�ำ เช่น สี จดุ หลอมเหลว จดุ เดือด ควำมหนำแนน่ เปล่ียนไป นอกจำกนั้นยงั ทำ� ให้ทองค�ำ 4.2 ทองค�ำแท่งและทองรูปพรรณมีสมบัติต่าง แขง็ และคงรปู ดีข้นึ สำมำรถท�ำเครื่องประดบั ได้ง่ำยข้นึ กันอย่างไร (ทองค�ำแท่ง มีความเหนียว สามารถยดื ขยาย ตหี รอื รดี แผไ่ ปไดท้ กุ ทศิ ทาง สำรผสมเปน็ สำรทีม่ ีองคป์ ระกอบของสำรต้ังแต ่ 2 ชนดิ ขึ้นไปมำรวมกัน เชน่ ทองรูปพรรณ เปน็ สำรผสมระหวำ่ ง มคี วามออ่ นตวั มากกวา่ โลหะชนดิ อน่ื ๆ ทำ� ให้ ทองคำ� และโลหะอนื่ นำ�้ เกลอื เปน็ สำรผสมระหวำ่ งนำ้� และเกลอื สว่ นสำรทมี่ อี งคป์ ระกอบเพยี งชนดิ เดยี วจดั เปน็ สำรบรสิ ทุ ธ ์ิ ไม่สามารถประดิษฐ์เป็นรูปทรงต่าง ๆ ตาม เชน่ ทองคำ� แทง่ นำ�้ กลน่ั กลโู คส ออกซเิ จน สมบตั ขิ องสำรผสมและสำรบรสิ ทุ ธ ์ิ เชน่ จดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลว ควำมหนำแนน่ ที่ต้องการได้ ส่วนทองรูปพรรณมีส่วนผสม เหมือนหรอื ตำ่ งกันอย่ำงไร ของโลหะอน่ื ทำ� ใหม้ สี มบตั แิ ขง็ และคงรปู ดขี นึ้ สามารถประดษิ ฐเ์ ปน็ เครอื่ งประดบั ไดง้ า่ ยขน้ึ ) จุดประสงค์ของบทเรยี น เมือ่ เรยี นจบบทนีแ้ ล้ว นักเรียนจะสามารถท�าสิ่งต่อไปน้ไี ด้ 4.3 นักเรียนคิดว่าทองรูปพรรณมีจุดเดือด 1. อธบิ ำยและเปรียบเทียบ จดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลวของสำรบรสิ ุทธิแ์ ละสำรผสม จุดหลอมเหลว และความหนาแน่นเหมือน 2. คำ� นวณ อธบิ ำยและเปรียบเทียบ ควำมหนำแนน่ ของสำรบรสิ ุทธแ์ิ ละสำรผสม หรือต่างจากทองค�ำแท่งอย่างไร (นักเรียน 3. ใช้เครื่องมอื เพื่อวัดมวลและปรมิ ำตรของสำรบรสิ ทุ ธิ์และสำรผสม สามารถตอบได้ตามความเข้าใจของตนเอง) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความรูเ้ พม่ิ เติมสำ� หรับครู ภาพน�ำบทที่ 1 คือ ภาพทองค�ำแท่งและทองค�ำ รูปพรรณ ซึ่งต้องการสื่อให้เห็นว่าทองค�ำแท่งท่ีเป็น สารบริสุทธิ์มีสมบัติแตกต่างจากทองรูปพรรณท่ีเป็น สารผสมซง่ึ เกดิ จากการนำ� ทองคำ� มาผสมกบั โลหะชนดิ อื่น ๆ ท�ำให้ทองรูปพรรณมีองค์ประกอบและสมบัติ ที่แตกต่างไปจากทองค�ำบริสุทธิ์ เช่น สี ความแข็ง จดุ หลอมเหลว จดุ เดือด ความหนาแนน่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

32 หนว่ ยท่ี 2 | สารบริสุทธิ์ คู่มอื ครรู ายวิชาพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ 5. ทบทวนความร้เู กย่ี วกบั องคป์ ระกอบของสารผสมและสารบริสุทธ์ิ โดยใชค้ ำ� ถามตอ่ ไปน้ี - สารผสมและสารบรสิ ทุ ธมิ์ อี งคป์ ระกอบแตกตา่ งกนั อยา่ งไร จากนน้ั อภปิ รายรว่ มกนั เพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ สารผสมเปน็ สารทมี่ อี งคป์ ระกอบตง้ั แต่ 2 ชนดิ ขนึ้ ไป เชน่ ทองรปู พรรณ เปน็ สารผสมระหวา่ งทองคำ� และโลหะอนื่ นำ้� เกลอื เปน็ สารผสมระหวา่ งนำ�้ และเกลอื สว่ นสารบรสิ ทุ ธเ์ิ ปน็ สารทมี่ อี งคป์ ระกอบ เพยี งชนดิ เดยี ว เชน่ ทองคำ� แทง่ นำ�้ กลน่ั กลโู คส 6. ใหน้ กั เรยี นอา่ นคำ� ถามนำ� บท จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น และอภปิ รายรว่ มกนั เพอื่ ใหน้ กั เรยี นทราบขอบเขตเนอื้ หา เปา้ หมาย การเรยี นรแู้ ละแนวทางการประเมนิ ทน่ี กั เรยี นจะไดเ้ รยี นรใู้ นบทเรยี นนี้ (นกั เรยี นจะไดเ้ ปรยี บเทยี บจดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลว และความหนาแนน่ ของสารบรสิ ทุ ธแ์ิ ละสารผสม) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 2 | สารบริสุทธิ์ 33 คู่มือครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ เรอื่ งท่ี 1 จุดเดือดและจุดหลอมเหลว แนวการจดั การเรยี นรู้ ครดู �ำเนนิ การดังนี้ หน่วยท่ี 2 | สารบรสิ ุทธ์ิ 15 1. ใหน้ กั เรยี นดภู าพนำ� เรอ่ื ง อา่ นเนอ้ื หานำ� เรอื่ ง รจู้ กั หนงั สอื เรียนรายวิชาพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ คำ� สำ� คญั และทำ� กจิ กรรมทบทวนความรกู้ อ่ นเรยี น เรื่องที่ 1 จดุ เดอื ดและจดุ หลอมเหลว แลว้ นำ� เสนอผลการทำ� กจิ กรรม หากครพู บวา่ นกั เรยี น ยังท�ำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียนไม่ถูกต้อง คา� สา� คญั ครคู วรทบทวนหรอื แกไ้ ขความเขา้ ใจผดิ ของนกั เรยี น จุดเดอื ด จดุ หลอมเหลว เพอื่ ใหน้ กั เรยี นมคี วามรพู้ นื้ ฐานทถ่ี กู ตอ้ งและเพยี งพอ สารบริสุทธิ์ สารผสม ท่ีจะเรียนเรื่องจุดเดือดและจุดหลอมเหลวของสาร ตอ่ ไป ภาพ 2.1 เครือ่ งยนต์ชา� รุดเนอ่ื งจากความร้อน รถยนต์ท่ีเราใช้กันอยู่ทุกวันน้ีมีความร้อนเกิดขึ้นขณะท่ีเครื่องยนต์ก�าลังท�างาน จึงต้องมีระบบระบายความร้อน เฉลยทบทวนความรูก้ อ่ นเรียน เพื่อไม่ให้ชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเคร่ืองยนต์ช�ารุด เสียหาย หม้อน้�าเป็นอุปกรณ์หน่ึงที่ช่วยระบายความร้อนด้วยของเหลว ขณะที่เครื่องยนต์ท�างานความร้อนท่ีเกิดข้ึนอาจมีอุณหภูมิสูงพอท่ีจะท�าให้น้�าในหม้อน�้าเดือด จึงมีการเติมสารบางชนิด เขียนเครื่องหมาย P หน้าขอ้ ท่ถี กู ตอ้ ง ลงในหม้อน้�า เรียกว่า สารหล่อเย็น สารน้ีจะส่งผลให้จุดเดือดของน�้าเปล่ียนไป นักเรียนคิดว่าจุดเดือดของน้�าบริสุทธิ์ ..O.. ข้อความนี้ผิด การเดือดเกิดข้ึนเม่ือ และนา�้ ทีผ่ สมสารอ่ืนต่างกนั อย่างไร เพราะเหตใุ ด ของเหลวได้รับความร้อนแล้วเปล่ียน ทบทวนความรกู้ ่อนเรยี น สถานะเป็นแก๊สทว่ั ภาชนะ ถ้าของเหลว เขียนเคร่อื งหมาย R หน้าข้อที่ถูกตอ้ ง เปล่ียนสถานะเป็นแก๊สเฉพาะผิวหน้า £ การเดือดเกดิ ขน้ึ เมื่อของเหลวได้รบั ความรอ้ นแล้วเปลี่ยนสถานะเป็นแก๊ส เรยี กวา่ การระเหย ดงั นัน้ การเปลีย่ น £ การหลอมเหลวเกดิ ข้ึนเมอ่ื สารเปลยี่ นสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว สถานะของของเหลวเปน็ แกส๊ มี 2 ลกั ษณะ รูอ้ ะไรบา้ งก่อนเรยี น... เขียนส่ิงท่ีรเู้ ก่ียวกบั จุดเดือด จดุ หลอมเหลวของสารบริสทุ ธ์ิและสารผสม คือ การเดือดและการระเหย ..P.. การหลอมเหลวเกิดขึ้นเม่ือสารเปล่ียน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถานะจากของแขง็ เป็นของเหลว ความร้เู พิม่ เตมิ ส�ำหรับครู ภาพน�ำเร่ือง ต้องการสื่อให้เห็นว่าหม้อน้�ำรถยนต์เป็น อุปกรณ์ที่ช่วยระบายความร้อนในเคร่ืองยนต์ ขณะ ท่ีเคร่ืองยนต์ท�ำงาน น�้ำในหม้อน�้ำเดือดได้หากเติมน�้ำ ที่เป็นสารบริสุทธิ์ แต่ถ้าเติมน้�ำที่ผสมสารอื่นหรือน้�ำยา หล่อเย็นในหม้อน้�ำรถยนต์ จะท�ำให้จุดเดือดของน้�ำ ในหมอ้ นำ�้ สงู ขน้ึ จงึ ไมเ่ ดือด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

34 หน่วยที่ 2 | สารบริสทุ ธิ์ คมู่ ือครูรายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ 2. ตรวจสอบความรเู้ ดมิ เกยี่ วกบั จดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลวของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสมของนกั เรยี นโดยใหท้ ำ� กจิ กรรม รอู้ ะไรบา้ ง กอ่ นเรยี น นกั เรยี นสามารถเขยี นไดต้ ามความเขา้ ใจของนกั เรยี น โดยครไู มเ่ ฉลยคำ� ตอบ และครนู ำ� ขอ้ มลู จากการความรเู้ ดมิ ของ นกั เรยี นนไี้ ปใชใ้ นการวางแผนการจดั การเรยี นรวู้ า่ ควรเนน้ ยำ�้ หรอื อธบิ ายเรอ่ื งใดเปน็ พเิ ศษ เมอ่ื นกั เรยี นเรยี นจบเรอ่ื งนแ้ี ลว้ นกั เรยี นจะมคี วามรคู้ วามเขา้ ใจครบถว้ น ตามจดุ ประสงคข์ องบทเรยี น ตัวอยา่ งแนวคดิ คลาดเคลื่อนซึ่งอาจพบในเรื่องน้ี ตวั อย่างแนวความคดิ คลาดเคลอื่ นซึง่ อาจพบในเร่อื งนี้ • ของเหลวทุกอย่างจะเดอื ดที่อุณหภูมิ 100 °C และจะแข็งตัวที่อุณหภมู ิ 0 °C 3. นำ� เขา้ สกู่ จิ กรรมที่ 2.1 จดุ เดอื ดของสารบรสิ ทุ ธแ์ิ ละสารผสมเปน็ อยา่ งไร โดยชแี้ จงวา่ นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นสมบตั เิ กย่ี วกบั จดุ เดอื ดของสารบรสิ ทุ ธแ์ิ ละสารผสม ตอ่ ไป สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 2 | สารบรสิ ุทธ์ิ 35 คมู่ อื ครรู ายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ กจิ กรรมที่ 2.1 จุดเดอื ดของสารบรสิ ทุ ธ์ิและสารผสมเปน็ อยา่ งไร แนวทางการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ ครดู �ำเนนิ การดังน้ี ก่อนทำ� กิจกรรม ครคู วรอภปิ รายในหัวขอ้ ตอ่ ไปนี้ 1. ใหน้ กั เรยี นอา่ นวธิ กี ารดำ� เนนิ กจิ กรรมในหนงั สอื เรยี น และรว่ มกนั อภปิ รายในประเดน็ ดงั ตอ่ ไปน้ี 1.1 กจิ กรรมนีเ้ กีย่ วกับเร่ืองอะไร (จุดเดือดของสารบริสทุ ธิ์และสารผสม) 1.2 สารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสมทใ่ี ชเ้ ปน็ สารตวั อยา่ งในกจิ กรรมนคี้ อื สารใด (สารบรสิ ทุ ธคิ์ อื นำ้� กลนั่ สารผสมคอื สารละลาย โซเดยี มคลอไรด์) 1.3 จดุ ประสงค์ของกิจกรรมนีค้ อื อะไร (นักเรยี นตอบตามความคิดของตนเอง) 1.4 วิธีการด�ำเนินกิจกรรมมีข้ันตอนโดยสรุปอย่างไร (วัดอุณหภูมิเริ่มต้นของสารก่อนให้ความร้อน และเมื่อให้ ความร้อนสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสารและบันทึกอุณหภูมิท่ีเปล่ียนแปลงไปทุก ๆ 30 วินาที จนกระทั่ง นำ�้ เดือด และใหค้ วามร้อนตอ่ ไปอีก 2 นาที จึงดบั ตะเกียงแอลกอฮอล์ น�ำผลทีไ่ ดจ้ ากการท�ำกจิ กรรมมาเขยี น กราฟและวเิ คราะห์การเปลี่ยนแปลงอณุ หภมู ิของนำ้� กลั่นและสารละลายโซเดยี มคลอไรด)์ 1.5 สงั เกตไดอ้ ยา่ งไรวา่ ของเหลวเรม่ิ เดอื ดและก�ำลงั เดอื ด (เมอื่ สารเรม่ิ เดอื ดจะมฟี องอากาศเลก็ ๆ ทก่ี น้ บกี เกอรแ์ ลว้ ลอยขึ้นสู่ด้านบน ขณะเดอื ดสังเกตเหน็ ไอน้�ำปริมาณมาก มฟี องอากาศขนาดใหญ่เกิดข้นึ ทว่ั ทัง้ ภาชนะ) 1.6 ให้ความรเู้ บ้อื งตน้ ว่า จุดเดอื ด คอื อุณหภมู ทิ ข่ี องเหลวเปล่ยี นสถานะเปน็ แกส๊ ทัว่ ทง้ั ภาชนะ 1.7 ข้อควรระวังการท�ำกิจกรรมนี้มีหรือไม่อย่างไร (การใช้ความร้อนจากตะเกียงแอลกอฮอล์ ควรปฏิบัติอย่าง ระมัดระวงั ตามขอ้ แนะนำ� ในหนงั สือเรยี น) ครูควรอธิบายเพ่ิมเติมในประเดน็ ทน่ี ักเรียนยังตอบไมค่ รบถ้วน 2. แนะนำ� ใหน้ กั เรยี นวางแผนการทำ� งานรว่ มกนั และออกแบบตารางบนั ทกึ ผลใหเ้ รยี บรอ้ ยกอ่ นทำ� กจิ กรรม โดยใหน้ กั เรยี น ออกแบบวธิ กี ารบนั ทกึ ผลเพอ่ื น�ำขอ้ มลู อณุ หภมู ขิ องสารกบั เวลามาเขยี นกราฟความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งอณุ หภมู กิ บั เวลาของ นำ�้ กลนั่ และสารละลายโซเดยี มคลอไรดเ์ มอ่ื ไดร้ บั ความรอ้ น ครตู รวจสอบการออกแบบตารางบนั ทกึ ผลของนกั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ โดยอาจใหบ้ างกลมุ่ นำ� เสนอตารางทอ่ี อกแบบและครใู หค้ ำ� แนะนำ� ปรบั แกต้ ามความเหมาะสม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

36 หน่วยท่ี 2 | สารบรสิ ทุ ธิ์ คูม่ อื ครูรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ระหวา่ งการทำ� กจิ กรรม 3. ใหน้ กั เรยี นทำ� กจิ กรรมตามแผนทวี่ างไว้ ครสู งั เกตวธิ กี ารจดั อปุ กรณ์ การวดั อณุ หภมู ิ และการบนั ทกึ ผลการสงั เกตของนกั เรยี น ทกุ กลมุ่ เพอื่ ใหค้ ำ� แนะนำ� หากเกดิ ขอ้ ผดิ พลาดในขณะทำ� กจิ กรรม รวมทง้ั นำ� ขอ้ มลู ทค่ี วรจะปรบั ปรงุ และแกไ้ ขมาใชป้ ระกอบ การอภปิ รายหลงั ทำ� กจิ กรรม หลงั ทำ� กิจกรรม 4. ใหน้ กั เรยี นนำ� ขอ้ มลู เกย่ี วกบั การเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ขิ องนำ�้ กลนั่ และสารละลายโซเดยี มคลอไรดม์ าเขยี นกราฟแสดงความ สมั พนั ธร์ ะหวา่ งอณุ หภมู กิ บั เวลา ดว้ ยวธิ กี ารตา่ ง ๆ เชน่ เขยี นลงในกระดาษกราฟ หรอื ใชโ้ ปรแกรมซอฟแวรส์ ำ� เรจ็ รปู 5. ใหน้ กั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ นำ� เสนอผลการทำ� กจิ กรรม โดยทกุ กลมุ่ นำ� ขอ้ มลู ไปเขยี นกราฟลงในกระดาษกราฟแผน่ เดยี วกนั หรอื นำ� ขอ้ มลู ไปสรา้ งกราฟเปรยี บเทยี บกนั โดยใชโ้ ปรแกรมซอฟแวรส์ ำ� เรจ็ รปู จากนนั้ รว่ มกนั อภปิ รายเปรยี บเทยี บขอ้ มลู ทแ่ี ตล่ ะ กลมุ่ ไดจ้ ากการทำ� กจิ กรรม และสาเหตทุ ท่ี ำ� ใหเ้ กดิ ผลคลาดเคลอ่ื น เชน่ การจดั อปุ กรณแ์ ละการอา่ นคา่ อณุ หภมู ไิ มถ่ กู ตอ้ ง 6. ใหน้ กั เรยี นตอบคำ� ถามทา้ ยกจิ กรรม และรว่ มกนั อภปิ รายคำ� ตอบเพอื่ ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ อณุ หภมู ขิ ณะเดอื ดของนำ้� กลน่ั และ สารละลายโซเดยี มคลอไรดเ์ ปน็ อยา่ งไร 7. ใหน้ กั เรยี นอา่ นเนอ้ื หาในหนงั สอื รว่ มกนั อภปิ รายเพอื่ ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ เกย่ี วกบั จดุ เดอื ดของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสม ตามประเดน็ ดงั น้ี • สารบรสิ ทุ ธ์ิและสารผสมทีใ่ ชใ้ นกิจกรรมนี้คอื สารใด (นำ�้ กลั่นและสารละลายโซเดยี มคลอไรด)์ • จุดเดือดของนำ้� กลนั่ และสารละลายโซเดียมคลอไรดแ์ ตกต่างกันเพราะเหตใุ ด • สารบรสิ ทุ ธ์ิและสารผสมจะมีจุดเดือดเช่นเดยี วกบั นำ้� กล่ันและสารละลายโซเดียมคลอไรดห์ รือไม่ ครเู ชอื่ มโยงความรเู้ กยี่ วกบั จดุ เดอื ดของสารบรสิ ทุ ธแ์ิ ละสารผสมเพอื่ ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ สารบรสิ ทุ ธมิ์ จี ดุ เดอื ดคงทแ่ี ละสารผสม มจี ดุ เดอื ดไมค่ งท่ี เชน่ นำ้� กลน่ั เปน็ สารบรสิ ทุ ธิ์ มอี งคป์ ระกอบเพยี งชนดิ เดยี ว จดุ เดอื ดคงท่ี สารบรสิ ทุ ธอ์ิ นื่ ๆ กม็ จี ดุ เดอื ด คงทเี่ ชน่ เดยี วกบั นำ�้ กลน่ั เชน่ ปรอทมจี ดุ เดอื ด 356.7 °C กลเี ซอรอลมจี ดุ เดอื ด 290 °C สว่ นสารละลายโซเดยี มคลอไรด์ เปน็ สารผสม ประกอบดว้ ยนำ้� กลน่ั กบั โซเดยี มคลอไรด์ มอี งคป์ ระกอบมากกวา่ 1 ชนดิ ขณะเดอื ดอตั ราสว่ นผสมระหวา่ ง นำ�้ กลน่ั กบั โซเดยี มคลอไรดจ์ ะเปลย่ี นแปลงไปไมค่ งที่ จดุ เดอื ดจงึ ไมค่ งท่ี สารผสมอน่ื ๆ กม็ จี ดุ เดอื ดไมค่ งทเ่ี ชน่ กนั เชน่ นำ้� เชอื่ ม สารละลายเอทานอล 8. ใหน้ กั เรยี นตอบคำ� ถามระหวา่ งเรยี น เพอื่ ประเมนิ ความเขา้ ใจเกย่ี วกบั จดุ เดอื ดของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสม ในหนงั สอื เรยี น และรว่ มกนั อภปิ รายคำ� ตอบดงั ตวั อยา่ ง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 2 | สารบรสิ ทุ ธิ์ 37 คมู่ ือครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคำ�ถามระหวา่ งเรยี น • พบของเหลวชนิดหนงึ่ ลักษณะใสไมม่ ีสี หากตอ้ งการทราบวา่ ของเหลวชนิดนเ้ี ป็นสารบริสุทธิห์ รอื สารผสม จะมีวิธีการตรวจสอบได้อยา่ งไร แนวคำ� ตอบ น�ำสารดังกล่าวมาให้ความร้อนและหาจุดเดือด หากสารดังกล่าวมีจุดเดือดคงที่ ณ ความดันหนึ่ง แสดงว่าสารนั้นเป็นสารบริสุทธ์ิ แต่ถ้าสารดังกล่าวมีจุดเดือดเพิ่มขึ้นเร่ือย ๆ ไม่คงท่ี แสดงว่า สารนัน้ เป็นสารผสม • ถ้ากิจกรรมท่ี 2.1 ใช้สารละลายเอทานอลแทนสารละลายโซเดียมคลอไรด์ จะมีการเปล่ียนแปลงอุณหภูมิ อยา่ งไร เพราะเหตุใด แนวคำ� ตอบ เม่ือให้ความร้อนกับสารละลายเอทานอล ซ่ึงประกอบด้วยเอทานอลและน้�ำ เอทานอลเป็นสารที่ กลายเป็นไอไดง้ า่ ยกว่านำ�้ ทำ� ใหข้ ณะทสี่ ารละลายไดร้ ับความรอ้ นอตั ราส่วนระหวา่ งเอทานอลกับ น�้ำจะเปล่ียนแปลงไป อุณหภูมิขณะเดือดจะเพิ่มข้ึนเรื่อย ๆ จนกระท่ังเอทานอลกลายเป็นไอจน หมดเหลือแต่น้�ำเพียงอย่างเดียว หากให้ความร้อนต่อไป อุณหภูมิขณะเดือดจะคงท่ีตามจุดเดือด ของนำ้� 9. หากครพู บวา่ นกั เรยี นมแี นวความคดิ คลาดเคลอื่ นเกย่ี วกบั เรอื่ งน้ี ใหค้ รแู กไ้ ขแนวคดิ คลาดเคลอ่ื นของนกั เรยี น เชน่ นกั เรยี น คดิ วา่ สารทกุ ชนดิ มจี ดุ เดอื ดท่ี 100 °C ครคู วรใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายวา่ แนวคดิ นย้ี งั ถกู ตอ้ งหรอื ไม่ อยา่ งไร แนวคิดคลาดเคลอ่ื น แนวคดิ ท่ีถกู ตอ้ ง ของเหลวทุกชนดิ จะเดือดทีอ่ ุณหภูมิ 100 °C และจะแข็ง ของเหลวไม่ได้เดือดที่อุณหภูมิ 100 °C และแข็งตัวที่ ตวั ที่อณุ หภมู ิ 0 °C อณุ หภมู ิ 0 °C เสมอไป เพราะอณุ หภมู ขิ องการเดอื ดหรอื จุดเดือด และอุณหภูมิของการแข็งตัวหรือจุดเยือกแข็ง เป็นคา่ เฉพาะของสารแตล่ ะชนดิ ซึ่งมคี า่ ตา่ งกัน 10. ครแู ละนกั เรยี นรว่ มสนทนาเกยี่ วกบั สารบรสิ ทุ ธม์ิ จี ดุ เดอื ดคงที่ ในขณะทสี่ ารผสมมจี ดุ เดอื ดไมค่ งท่ี ครอู าจใชค้ ำ� ถามนำ� ตอ่ ไป วา่ จดุ หลอมเหลวของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสมจะเปน็ อยา่ งไร เพราะเหตใุ ด เพอ่ื เชอ่ื มโยงเขา้ สกู่ จิ กรรมท่ี 2.2 จดุ หลอมเหลว ของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสมเปน็ อยา่ งไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

38 หนว่ ยท่ี 2 | สารบรสิ ุทธิ์ คูม่ อื ครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ กจิ กรรมที่ 2.2 จุดหลอมเหลวของสารบรสิ ุทธิ์และสารผสมเปน็ อย่างไร แนวการจัดการเรยี นรู้ ครดู ำ� เนนิ การดงั นี้ ก่อนการท�ำกิจกรรม 1. ใหน้ กั เรยี นอา่ นวธิ กี ารดำ� เนนิ กจิ กรรมในหนงั สอื เรยี น และรว่ มกนั อภปิ รายในประเดน็ ดงั ตอ่ ไปน้ี 1.1 กิจกรรมน้ีเกย่ี วกบั เรอื่ งอะไร (จุดหลอมเหลวของสารบรสิ ุทธ์ิและสารผสม) 1.2 จุดประสงคข์ องกจิ กรรมนี้คอื อะไร (นกั เรยี นตอบตามความคดิ ของตนเอง) 1.3 วิธีด�ำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (วิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับช่วงอุณหภูมิที่หลอมเหลวของแนฟทาลีน และกรดเบนโซอกิ ในแนฟทาลนี ท่มี ีอตั ราส่วนตา่ งกนั จากตาราง จากนัน้ หาจดุ หลอมเหลวของสาร และอภิปราย ร่วมกันเพื่อเปรียบเทียบช่วงอุณหภูมิที่หลอมเหลว และจุดหลอมเหลวของแนฟแนฟทาลีนและกรดเบนโซอิก ในแนฟทาลีน แล้วตอบคำ� ถามทา้ ยกจิ กรรม) 2. ควรใหค้ วามรวู้ ธิ กี ารหาจดุ หลอมเหลวของของแขง็ โดยใหน้ กั เรยี นชมวดี ทิ ศั นห์ รอื ชมการสาธติ ของครู และอภปิ รายเพอ่ื ให้ ไดข้ อ้ สรปุ วา่ การหาจดุ หลอมเหลวของของแขง็ ทำ� โดยบดของแขง็ ใหล้ ะเอยี ด บรรจใุ นหลอดแคปปลิ ลารปี รมิ าณเลก็ นอ้ ย ผกู กบั เทอรม์ อมเิ ตอรแ์ ลว้ ใหค้ วามรอ้ นผา่ นนำ้� เมอ่ื หาจดุ หลอมเหลวของแนฟทาลนี และสารผสมของกรดเบนโซอกิ ใน แนฟทาลนี ทม่ี อี ตั ราสว่ นผสมตา่ ง ๆ จะไดผ้ ลตามทแี่ สดงในหนงั สอื เรยี น 3. ยำ�้ ใหน้ กั เรยี นวเิ คราะหข์ อ้ มลู ในตารางชว่ งทอี่ ณุ หภมู ทิ ห่ี ลอมเหลวของแนฟทาลนี และตารางชว่ งทอี่ ณุ หภมุ ทิ หี่ ลอมเหลวของ กรดเบนโซอกิ นำ� ชว่ งการหลอมเหลวมาหาจดุ หลอมเหลวของสารแตล่ ะชนดิ แลว้ ตอบคำ� ถามทา้ ยกจิ กรรม และนำ� เสนอ ผลการวเิ คราะหข์ อ้ มลู ระหว่างการทำ� กจิ กรรม 4. ใหเ้ วลานกั เรยี นรว่ มกนั วเิ คราะหข์ อ้ มลู ในตาราง 5. เดนิ สงั เกตการทำ� กจิ กรรมของนกั เรยี น ถา้ พบวา่ นกั เรยี นสว่ นมากไมส่ ามารถวเิ คราะหข์ อ้ มลู ได ้ ครคู วรกำ� หนดประเดน็ ให้ นกั เรยี นวเิ คราะห ์ เพอื่ ชว่ ยใหน้ กั เรยี นมแี นวทางในการวเิ คราะห์ หลงั ทำ� กจิ กรรม 6. ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายโดยใช้ข้อมูลท่ีได้จากการน�ำเสนอและตอบค�ำถามท้ายกิจกรรม จากนั้นครูและนักเรียน รว่ มกนั อภปิ รายคำ� ตอบรว่ มกนั เพอื่ ใหน้ กั เรยี นสรปุ ไดว้ า่ จดุ หลอมเหลวของแนฟทาลนี ทงั้ 3 ครงั้ มคี า่ ใกลเ้ คยี งกนั แนฟทาลนี ซง่ึ เปน็ สารบรสิ ทุ ธไ์ิ มไ่ ดห้ ลอมเหลวจนหมดทอ่ี ณุ หภมู เิ ดยี วกนั และมชี ว่ งอณุ หภมู ทิ หี่ ลอมเหลวคอ่ นขา้ งแคบ สว่ นกรดเบนโซอกิ ในแนฟทาลนี มชี ว่ งอณุ หภมู ทิ ห่ี ลอมเหลวคอ่ นขา้ งกวา้ ง และจดุ หลอมเหลวไมค่ งทข่ี นึ้ อยกู่ บั อตั ราสว่ นของสารผสมนน้ั ๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 2 | สารบริสทุ ธ์ิ 39 คมู่ ือครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ 7. อภปิ รายเพมิ่ เตมิ ความรโู้ ดยใหน้ กั เรยี นอา่ นเนอื้ หาทา้ ยกจิ กรรมที่ 2.2 จากนนั้ ครตู ง้ั คำ� ถาม เพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ จดุ หลอมเหลว (melting point) คือ อุณหภูมิท่ีของแข็งเปล่ียนสถานะเป็นของเหลว ซึ่งสารแต่ละชนิดมีจุดหลอมเหลวแตกต่างกัน โดยสารบรสิ ทุ ธมิ์ จี ดุ หลอมเหลวคงที่ เนอื่ งจากประกอบดว้ ยสารเพยี งอยา่ งเดยี ว จงึ ทำ� ใหค้ วามรอ้ นทใ่ี ชเ้ ปลยี่ นสถานะ จากของแขง็ เปน็ ของเหลวมคี า่ เทา่ กนั สงั เกตไดจ้ ากแนฟทาลนี ทเ่ี ปน็ สารบรสิ ทุ ธม์ิ ชี ว่ งอณุ หภมู ทิ ห่ี ลอมเหลวคอ่ นขา้ งแคบ ไมห่ ลอมเหลวหมดทอ่ี ณุ หภมู เิ ดยี วกนั เนอ่ื งจากโดยทวั่ ไปสารบรสิ ทุ ธม์ิ กั อาจมสี ง่ิ เจอื ปนอยบู่ า้ ง จงึ ทำ� ใหอ้ ณุ หภมู ทิ สี่ ารเรม่ิ หลอมเหลวและอณุ หภมู ทิ สี่ ารหลอมเหลวหมดไมเ่ ปน็ อณุ หภมู เิ ดยี วกนั สว่ นสารผสมมจี ดุ หลอมเหลวไมค่ งที่ สงั เกตได้ จากจดุ หลอมเหลวของกรดเบนโซอิกในแนฟทาลีนท่ีมีอัตราส่วนระหว่างกรดเบนโซอิกกับแนฟทาลีนแตกต่างกัน จะมี จุดหลอมเหลวไมเ่ ทา่ กนั และมีช่วงอุณหภมู ทิ หี่ ลอมเหลวกวา้ ง เพราะแนฟทาลนี มกี รดเบนโซอกิ เจือปนมาก 8. ให้นักเรียนตอบค�ำถามระหว่างเรียน เพ่ือประเมินความเข้าใจเกี่ยวกับจุดหลอมเหลวของสารบริสุทธิ์และสารผสมใน หนงั สอื เรยี น และรว่ มกนั อภปิ รายคำ� ตอบดงั ตวั อยา่ ง เฉลยคำ�ถามระหว่างเรียน • เกลอื ท่ีนำ� มาท�ำน�้ำเกลือให้ผูป้ ่วย จะสามารถตรวจสอบไดอ้ ย่างไรวา่ เกลอื นนั้ บรสิ ทุ ธิ์หรือไม่ แนวค�ำตอบ น�ำเกลือน้ันมาหาจุดหลอมเหลว และพิจารณาว่าเกลือดังกล่าวมีจุดหลอมเหลวคงที่หรือไม่ ถ้ามี จุดหลอมเหลวคงที่ แสดงวา่ เกลอื ท่ีนำ� มาท�ำนำ้� เกลอื ดงั กล่าวเปน็ สารบรสิ ทุ ธิ์ 9. นำ� นกั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั โดยใหพ้ จิ ารณาตาราง 2.1 จดุ เดอื ดของนำ�้ ทคี่ วามดนั ตา่ ง ๆ ซง่ึ จะเหน็ ไดว้ า่ จดุ เดอื ดของสารขน้ึ อยกู่ บั ความดนั บรรยากาศ โดยความดนั บรรยากาศ คอื นำ้� หนกั ของอากาศทกี่ ดลงบนพนื้ โลกในแนวตง้ั ฉากตอ่ หนงึ่ หนว่ ย พน้ื ท่ี ซง่ึ นกั เรยี นสามารถศกึ ษาขอ้ มลู เพมิ่ เตมิ ไดจ้ ากกรอบนา่ รู้ แลว้ ตอบคำ� ถามระหวา่ งเรยี น ดงั ตวั อยา่ ง เฉลยคำ�ถามระหวา่ งเรียน • ความดันมผี ลตอ่ จดุ หลอมเหลวของสารอย่างไร แนวคำ� ตอบ ความดนั บรรยากาศ มผี ลตอ่ จดุ หลอมเหลวของสาร คอื ความดนั บรรยากาศสงู ท�ำใหจ้ ดุ หลอมเหลว ของสารสงู เมื่อความดันบรรยากาศต่�ำ จุดหลอมเหลวของสารจะตำ�่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

40 หน่วยที่ 2 | สารบริสทุ ธ์ิ คมู่ อื ครูรายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ 10. ให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันเพื่อสรุปเรื่องจุดเดือดและจุดหลอมเหลวจากการท�ำกิจกรรมที่ 2.1 และ 2.2 เพื่อให้ได้ ขอ้ สรปุ วา่ สารบรสิ ทุ ธแ์ิ ตล่ ะชนดิ มสี มบตั บิ างประการทเ่ี ปน็ คา่ เฉพาะตวั เชน่ จดุ เดอื ดและจดุ หลอมเหลวคงท่ี แตส่ ารผสม มจี ดุ เดอื ดและจดุ หลอมเหลวไมค่ งท่ี ขน้ึ อยกู่ บั ชนดิ และอตั ราสว่ นของสารทผ่ี สมอยดู่ ว้ ยกนั ซงึ่ จดุ เดอื ดและจดุ หลอมเหลว ของสารจะเปล่ียนแปลงไปข้ึนอยกู่ บั ความดนั บรรยากาศ และใหน้ ักเรยี นตอบคำ� ถามในหนังสอื เรยี น เฉลยคำ�ถามระหว่างเรียน • สาร A มชี ่วงอณุ หภมู ิทหี่ ลอมเหลว 132.5 - 133 °C ส่วนสาร B มชี ่วงอุณหภมู ิทห่ี ลอมเหลว 130 - 135 °C สารใดควรเป็นสารบริสทุ ธ์แิ ละสารใดควรเป็นสารผสม เพราะเหตใุ ด แนวคำ� ตอบ สรปุ ไดว้ า่ สาร A เปน็ สารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสาร B เปน็ สารผสม เนอ่ื งจากสาร A มชี ว่ งอณุ หภมู ทิ ห่ี ลอมเหลว เท่ากับ 2 °C ส่วนสาร B มีช่วงอุณหภูมิที่หลอมเหลวเท่ากับ 5 °C ซ่ึงสาร A มีช่วงอุณหภูมิที่ หลอมเหลวแคบกวา่ สาร B 9. ใหน้ กั เรียนอภปิ รายร่วมกนั เกี่ยวกบั ประโยชนจ์ ากการนำ� ความรู้เรอ่ื งจุดเดอื ดและจุดหลอมเหลวมาใช้ในชีวติ ประจำ� วัน เพื่อให้นักเรียนเห็นความส�ำคัญในการเรียนเรื่องดังกล่าว และถามค�ำถามเพ่ิมเติมว่า จุดเดือดและจุดหลอมเหลวเป็น สมบตั ซิ ่งึ สามารถใช้จำ� แนกสารบริสุทธ์ิและสารผสมแล้ว สารท้งั สองประเภทนีย้ ังมสี มบัติอ่นื อีกหรอื ไมท่ ่ีสามารถน�ำมา จ�ำแนกสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสมนกั เรียนจะไดศ้ ึกษาในรายละเอยี ดเรื่องถดั ไป สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 2 | สารบริสุทธ์ิ 41 ค่มู อื ครรู ายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมที่ 2.1 จุดเดือดของสารบริสุทธิแ์ ละสารผสมเป็นอยา่ งไร นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรเู้ กย่ี วกบั จดุ เดอื ดของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสมโดยใชเ้ ทอรม์ อมเิ ตอรว์ ดั อณุ หภมู ขิ ณะใหค้ วามรอ้ นแก่ สารจนเดอื ด จากนน้ั จงึ น�ำผลการท�ำกิจกรรมมาเขยี นกราฟและวิเคราะห์การเปล่ียนแปลงอุณหภมู ขิ องสารบรสิ ุทธแ์ิ ละสาร ผสมเพื่อเปรยี บเทียบจุดเดือดของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสม จุดประสงค์ 1. วดั อณุ หภมู แิ ละเขยี นกราฟแสดงการเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ขิ องนำ�้ กลนั่ และสารละลายโซเดยี ม เวลาท่ใี ชใ้ น คลอไรดเ์ มอื่ ได้รับความร้อน การท�ำกจิ กรรม 2. ตีความหมายข้อมูลจากกราฟ เพื่อเปรียบเทียบจุดเดือดของน้�ำกล่ันและสารละลายโซเดียม คลอไรด์ 2 ช่ัวโมง วัสดุและอุปกรณ์ วสั ดแุ ละอุปกรณท์ ี่ใช้ตอ่ ห้อง รายการ ปรมิ าณ/หอ้ ง ไฟแชก็ 1-2 อัน วสั ดุและอปุ กรณ์ท่ีใชต้ อ่ กลุ่ม ปรมิ าณ/กลมุ่ รายการ 50 cm3 สารละลายโซเดยี มคลอไรด์ เขม้ ข้น 10 % (w/v) 50 cm3 น�ำ้ กลน่ั 1 อัน เทอรม์ อมเิ ตอรส์ เกล 0 - 200 °C 2 ใบ บีกเกอร์ ขนาด 100 cm3 1 ชดุ ชุดตะเกียงแอลกอฮอล์ 1 ชุด ขาตง้ั พรอ้ มทีจ่ บั หลอดทดลอง 1 อัน แท่งแก้วคน 1 เรือน นาฬกิ าจบั เวลา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

42 หน่วยท่ี 2 | สารบรสิ ทุ ธิ์ คูม่ อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ การเตรยี มลว่ งหนา้ • เตรยี มสารละลายโซเดยี มคลอไรด์ (NaCl) ความเข้มขน้ 10 % (w/v) หากตอ้ งการเตรยี มสารละลายโซเดยี มคลอไรดท์ ม่ี คี วามเขน้ ขน้ 10 % (w/v) ปรมิ าตร 500 cm3 ตอ้ งชง่ั โซเดยี มคลอไรด์ 10 g (500 cm3)/ 100 cm3 = 50 g ละลายในนำ้� จนไดป้ รมิ าตรสดุ ทา้ ย 500 cm3 • เตรยี มกระดาษกราฟแผน่ ใหญห่ รอื โปรแกรมซอฟแวรส์ ำ� เรจ็ รปู ใหน้ กั เรยี นทกุ กลมุ่ เขยี นกราฟ แสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับเวลาของน�้ำกลั่นและสารละลายโซเดียมคลอไรด์บน กระดาษกราฟแผน่ เดยี วกนั หรอื ใสข่ อ้ มลู การเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ขิ องนำ�้ กลน่ั และสารละลาย โซเดยี มคลอไรดใ์ นไฟล์เดยี วกันเพ่ือเปรียบเทยี บขอ้ มูลของนกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ขอ้ ควรระวงั • ควรก�ำชับให้นักเรียนระมัดระวังไม่น�ำภาชนะที่บรรจุแอลกอฮอล์ไปใกล้กับตะเกียง แอลกอฮอล์ท่ีติดไฟ นอกจากนั้นครูควรเตรียมการป้องกันอันตรายจากการลุกไหม้ เช่น ควรมีกระบะทรายไว้สำ� หรับดับไฟ • เตือนนักเรียนให้ระมัดระวังในการใช้เทอร์มอมิเตอร์ เน่ืองจากกระเปาะเทอร์มอมิเตอร์ ทำ� ด้วยแก้วจงึ แตกงา่ ย หากกระทบกบั อปุ กรณอ์ ่นื ๆ • เตอื นใหร้ ะวงั ตะเกยี งแอลกอฮอลล์ ม้ และทำ� ใหเ้ มทานอลหก เนอื่ งจากเมทานอลเปน็ สารมพี ษิ ระเหยง่าย ไวไฟ จึงน�ำมาใชเ้ ปน็ เช้อื เพลิง หากเกิดประกายไฟหรือจุดไฟใกล้ ๆ จะท�ำใหเ้ กดิ เพลิงไหม้ได้ ดังน้ันควรเตรียมความพร้อมเม่ือเกิดเหตุดังกล่าว โดยจัดให้มีอุปกรณ์ดับเพลิง ในห้องปฏบิ ัตกิ าร เช่น กระบะทราย ผา้ เปยี ก หรอื ถงั ดับเพลงิ สอื่ การเรยี นรู้/ หนงั สอื เรียนวทิ ยาศาสตร์ระดับมธั ยมศึกษาปีท่ี 1 สสวท. แหล่งเรียนรู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 2 | สารบรสิ ทุ ธิ์ 43 ค่มู อื ครรู ายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ ตวั อย่างผลการทำ�กิจกรรม ตารางบันทึกเวลา อณุ หภมู ิ และการเปล่ียนแปลงของน้ำ� กล่ันและสารละลายโซเดียมคลอไรด์ เวลา อุณหภมู ิ (°C) การเปลยี่ นแปลง (วนิ าท)ี สารละลาย นำ�้ กลัน่ สารละลายโซเดยี มคลอไรด์ 0 น�้ำกลัน่ โซเดียม 30 คลอไรด์ - - 60 - - 90 24 25 เริม่ มฟี องแก๊สขนาดเล็ก 120 28 30 อยูก่ น้ บกี เกอร์ 2-3 ฟอง สารละลายมกี ารเคลื่อนที่ 150 37 39 180 ฟองแกส๊ เกดิ ขนึ้ เรอื่ ย ๆ เร่มิ มีฟองแกส๊ ขนาดเลก็ ๆ จำ� นวนมาก 210 45 49 เกาะทกี่ ้นบกี เกอร์ 240 ฟองแก๊สเกดิ ขึ้นเร่ือย ๆ 270 51 58 ฟองแก๊สขนาดเลก็ ๆ เกาะทกี่ น้ 300 ฟองแก๊สเกดิ ขน้ึ เร่อื ย ๆ บีกเกอร์ และฟองแก๊สบางสว่ นลอยขนึ้ 330 57 66 มฟี องแก๊สขนาดเลก็ เกาะท่กี น้ บีกเกอร์ 360 62 75 ฟองแกส๊ คอ่ ย ๆ ลอยขึ้นทีละเมด็ 66 82 มฟี องขนาดใหญ่กวา่ เดมิ เกิดขึ้น และฟองแกส๊ บางส่วนลอยข้ึน ฟองแก๊สคอ่ ย ๆ ลอยขึ้นทีผ่ ิวน้�ำ มีฟองแกส๊ ขนาดใหญ่กวา่ เดมิ 70 90 มฟี องขนาดใหญ่เกิดขน้ึ และฟองแก๊ส มีฟองแก๊สขนาดใหญก่ ว่าเดมิ 73 95 คอ่ ย ๆ ลอยขึน้ ทผ่ี ิวน�้ำ เกิดข้นึ เร่อื ย ๆ มฟี องขนาดใหญ่เกดิ ข้นึ และฟองแก๊ส 75 97 ปริมาณฟองแกส๊ ขนาดใหญ่เพ่ิมขน้ึ ค่อย ๆ ลอยขึ้นท่ผี วิ น้�ำ 77 98 มฟี องขนาดใหญเ่ กดิ ข้ึน และฟองแกส๊ ปริมาณฟองแก๊สขนาดใหญ่ เพิม่ ขึ้นกวา่ เดมิ 80 98 ค่อย ๆ ลอยขึ้นท่ีผิวน้�ำ มฟี องขนาดใหญเ่ กดิ ขน้ึ และฟองแก๊ส เกดิ ฟองทวั่ ท้งั บกี เกอร์ และฟองแก๊ส ลอยขึ้นอยา่ งรวดเร็ว คอ่ ย ๆ ลอยขึ้นทีผ่ ิวน้�ำ มฟี องขนาดใหญ่เกดิ ขึ้น และฟองแกส๊ เกิดฟองท่ัวทัง้ บีกเกอร์และฟองแกส๊ ลอยขนึ้ อย่างรวดเร็ว คอ่ ย ๆ ลอยขึน้ ทีผ่ วิ น้�ำ เกิดฟองทั่วท้ังบีกเกอร์และฟองแกส๊ ลอยขนึ้ อย่างรวดเรว็ ทผี่ วิ นำ�้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

44 หน่วยท่ี 2 | สารบริสทุ ธ์ิ คู่มอื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างผลการทำ�กิจกรรม ตารางบนั ทึกเวลา อณุ หภูมิ และการเปลี่ยนแปลงของนำ�้ กล่นั และสารละลายโซเดียมคลอไรด์ เวลา อณุ หภูมิ (°C) น้�ำกลั่น การเปลีย่ นแปลง (วนิ าที) สารละลาย สารละลายโซเดียมคลอไรด์ น�้ำกลัน่ โซเดยี ม คลอไรด์ 360 80 98 มีฟองขนาดใหญ่เกิดข้นึ เกิดฟองทั่วทง้ั บกี เกอร์และฟองแก๊ส และฟองแกส๊ คอ่ ย ๆ ลอยข้นึ ทผ่ี วิ นำ�้ ลอยข้ึนอยา่ งรวดเร็วทีผ่ วิ นำ้� 390 84 98.5 มีฟองขนาดใหญเ่ กดิ ขน้ึ เกิดฟองทว่ั ทั้งบีกเกอร์และฟองแก๊ส และฟองแกส๊ ค่อย ๆ ลอยขน้ึ ที่ผิวนำ�้ ลอยข้ึนอยา่ งรวดเร็ว 420 88 98.5 มฟี องขนาดใหญ่เกดิ ขึน้ เกดิ ฟองทั่วท้งั บีกเกอรแ์ ละฟองแกส๊ และฟองแกส๊ คอ่ ย ๆ ลอยข้ึนที่ผิวนำ้� ลอยขน้ึ อยา่ งรวดเรว็ 450 91 99 มฟี องขนาดใหญ่เกดิ ขึ้น เกดิ ฟองทั่วทั้งบีกเกอรแ์ ละฟองแกส๊ เปน็ จ�ำนวนมาก และฟองแกส๊ ค่อย ๆ ลอยขน้ึ อย่างรวดเร็ว ลอยขึ้นท่ผี วิ นำ้� 480 95 99 มีฟองขนาดใหญ่เกดิ ขึน้ เกิดฟองทว่ั ทงั้ บกี เกอร์และฟองแกส๊ เป็นจำ� นวนมาก และฟองแก๊สค่อย ๆ ลอยขน้ึ อยา่ งรวดเรว็ ลอยข้นึ ทีผ่ ิวนำ้� 510 98 100 เกดิ ฟองทว่ั ทง้ั บกี เกอร์ และฟองแกส๊ เกิดฟองทั่วทงั้ บกี เกอรแ์ ละฟองแก๊ส ลอยขึน้ ที่ผิวนำ�้ อยา่ งรวดเร็ว ลอยข้ึนอย่างรวดเร็ว 540 100 101 เกิดฟองท่ัวทั้งบกี เกอร์ และฟองแก๊ส เกดิ ฟองทัว่ ทั้งบีกเกอร์ ลอยขน้ึ ทผ่ี วิ นำ�้ อย่างรวดเร็ว และปริมาตรสารละลายลดลง 570 100 101.5 เกดิ ฟองทวั่ ทัง้ บกี เกอร์ และฟองแก๊ส เกดิ ฟองทั่วท้ังบีกเกอร์ ลอยข้ึนทผ่ี ิวนำ�้ อย่างรวดเร็ว และปรมิ าตรสารละลายลดลง 600 100 102 เกดิ ฟองทั่วทงั้ บกี เกอร์ และฟองแก๊ส เกิดฟองท่ัวทง้ั บีกเกอร์ ลอยขน้ึ ที่ผวิ นำ้� อยา่ งรวดเร็วและ และปรมิ าตรสารละลายลดลง ปริมาตรนำ�้ ลดลง 630 100 102 เกดิ ฟองท่วั ทั้งบีกเกอร์ และฟองแกส๊ เกดิ ฟองทว่ั ท้งั บีกเกอร์ ลอยข้ึนทผี่ ิวนำ้� อย่างรวดเร็ว และปริมาตรสารละลายลดลง 660 100 102.5 เกิดฟองทว่ั ทั้งบกี เกอร์ และฟองแกส๊ เกิดฟองท่วั ท้ังบีกเกอร์ ลอยข้ึนทผี่ วิ นำ�้ อย่างรวดเร็ว และปริมาตรสารละลายลดลง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 2 | สารบรสิ ุทธิ์ 45 คู่มือครูรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ ตวั อยา่ งกราฟอุณหภู ิม (˚C) 120 กราฟความสมั พันธร ะหวางอณุ หภูมขิ องสารกบั เวลาเมอื่ ใหค วามรอ นกบั สารละลายโซเดยี มคลอไรดุอณห ูภมิ (˚C) 100 อุณหภูมิ (˚C)80 60 40 20 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 เวลา (sec) 120 กราฟความสมั พันธร ะหวา งอุณหภมู ขิ องสารกับเวลาเมือ่ ใหความรอ นกบั น้ำ 100 80 60 40 20 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 เวลา (sec) 120 กราฟความสมั พนั ธร ะหวางอุณหภูมิของสารกบั เวลาเม่ือใหค วามรอนกบั นำ้ และสารละลายโซเดยี มคลอไรด 100 80 60 40 20 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 เวลา (sec) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

46 หนว่ ยท่ี 2 | สารบริสทุ ธิ์ คู่มอื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคำ�ถามท้ายกจิ กรรม 1. นำ�้ กลัน่ และสารละลายโซเดยี มคลอไรด์ เม่ือได้รบั ความรอ้ นมกี ารเปลย่ี นแปลงอย่างไร แนวคำ� ตอบ เมอ่ื นำ้� กลนั่ และสารละลายโซเดยี มไดร้ บั ความรอ้ น อณุ หภมู ขิ องสารสงู ขน้ึ เรอ่ื ย ๆ มฟี องแกส๊ ขนาด เล็ก ๆ เกิดขึ้นและเกาะอยู่บริเวนก้นบีกเกอร์ ฟองแก๊สบางส่วนลอยขึ้นสู่ด้านบน และเม่ือเวลา ผา่ นไปมีฟองแก๊สขนาดใหญ่เกดิ ขน้ึ ทวั่ ท้ังภาชนะ สงั เกตเหน็ ไอน�ำ้ ปริมาณมาก 2. ทราบไดอ้ ยา่ งไรวา่ น้�ำกลน่ั และสารละลายโซเดียมคลอไรดก์ ำ� ลังเดอื ด แนวคำ� ตอบ เกิดฟองแก๊สเล็ก ๆ ท่ีก้นบีกเกอร์แล้วลอยขึ้นสู่ด้านบน และขณะเดือดสังเกตเห็นแก๊สมี ฟองขนาดใหญเ่ กดิ ขึ้นทัว่ ทัง้ ภาชนะสารเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นแก๊ส 3. จากกราฟ การเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ขิ องนำ�้ กลนั่ และสารละลายโซเดยี มคลอไรดเ์ มอื่ ใหค้ วามรอ้ นเปน็ อยา่ งไร แนวคำ� ตอบ จากกราฟการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้�ำกลั่นเมื่อได้รับความร้อนอุณหภูมิจะสูงข้ึนเรื่อย ๆ จน กระทั่งอุณหภูมิสูงถึง 100 °C จะมีอุณหภูมิคงท่ี ส่วนการเปล่ียนแปลงอุณหภูมิของสารละลาย โซเดยี มคลอไรดเ์ มอ่ื ไดร้ บั ความรอ้ นอณุ หภมู จิ ะเพม่ิ สงู ขน้ึ ไปเรอ่ื ย ๆ ไมค่ งที่ และกราฟความสมั พนั ธ์ ระหวา่ งอณุ หภมู ขิ องสารกบั เวลาเมอื่ ใหค้ วามรอ้ นกบั สารละลายโซเดยี มคลอไรดม์ คี วามชนั มากกวา่ นำ�้ ในชว่ ง 5 นาทีแรก 4. การเปลย่ี นแปลงอุณหภูมิของนำ�้ กล่ันและสารละลายโซเดียมคลอไรด์เหมอื นหรือแตกตา่ งกันอยา่ งไร แนวคำ� ตอบ แตกตา่ งกนั การเปลี่ยนแปลงอณุ หภมู ขิ องนำ�้ กลั่นเพมิ่ สงู ขน้ึ เรื่อย ๆ จนกระท่ัง 100 °C อุณหภูมิ จะคงทแี่ ละไมเ่ ปลย่ี นแปลง สว่ นอณุ หภมู ขิ องสารละลายโซเดยี มคลอไรดจ์ ะเพมิ่ สงู ขน้ึ เปลย่ี นแปลง ไปเร่อื ย ๆ 5. อณุ หภูมิขณะเดอื ดของนำ�้ กลัน่ และสารละลายโซเดียมคลอไรดเ์ ป็นอย่างไร แนวคำ� ตอบ อุณหภูมิขณะเดือดของน้�ำกล่ันจะคงที่ ส่วนสารละลายโซเดียมคลอไรด์อุณหภูมิขณะเดือดจะเพิ่ม สงู ขนึ้ เรือ่ ย ๆ และสูงเกิน 100 °C 6. จากกจิ กรรม สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำ� ตอบ จากกจิ กรรมนส้ี ามารถสรปุ ไดว้ า่ นำ�้ กลน่ั เมอ่ื ไดร้ บั ความรอ้ นจะมอี ณุ หภมู สิ งู ขน้ึ และกลายเปน็ ไอจน กระทงั่ เกดิ การเดอื ด อณุ หภมู ขิ ณะเดอื ดจะคงทแ่ี มว้ า่ จะใหค้ วามรอ้ นตอ่ ไป สว่ นสารละลายโซเดยี ม คลอไรดเ์ มอ่ื ใหค้ วามรอ้ นจะมอี ณุ หภมู เิ พม่ิ ขนึ้ และกลายเปน็ ไอจนกระทงั่ เกดิ การเดอื ดโดยอณุ หภมู ิ ขณะเดือดจะเพ่ิมข้นึ เรือ่ ย ๆ ไมค่ งท่ี หมายเหตุ : อยา่ งไรกต็ ามหากผลการท�ำกจิ กรรมของนกั เรยี นบางกลมุ่ ไมส่ อดคลอ้ งกบั ทฤษฎหี รอื แนวการสรปุ ครอู าจถาม คำ� ถามเพม่ิ เตมิ เชน่ นักเรยี นคดิ วา่ เหตใุ ดผลจากการท�ำกจิ กรรมของนกั เรยี นจงึ ไดข้ อ้ สรปุ แตกตา่ งจากกลมุ่ อน่ื นักเรียนคิดว่ามีปัจจัยใดส่งผลต่อการท�ำกิจกรรมดังกล่าว โดยสาเหตุที่ท�ำให้ผลการท�ำกิจกรรมแตกต่างจาก แนวการสรปุ อาจมาจากหลายสาเหตุ เชน่ เทอรม์ อมิเตอร์เสียหายหรอื ไม่พรอ้ มใช้งาน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 2 | สารบรสิ ุทธิ์ 47 ค่มู ือครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมที่ 2.2 จุดหลอมเหลวของสารบรสิ ทุ ธ์แิ ละสารผสมเป็นอย่างไร กิจกรรมน้ีนักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ กิจกรรมน้ีนักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ จุดหลอมเหลวของสารบริสุทธิ์และ สารผสม โดยวิเคราะห์ข้อมูลเก่ียวกับช่วงอุณหภูมิท่ีหลอมเหลวของสารบริสุทธิ์และสารผสมเพ่ือหาจุดหลอมเหลว และ อภิปรายร่วมกันเพอ่ื เปรยี บเทียบชว่ งอณุ หภูมทิ ่หี ลอมเหลวและจุดหลอมเหลวของสารบริสุทธ์ิและสารผสม จุดประสงค์ วิเคราะห์ข้อมูลสารสนเทศเพ่ือเปรียบเทียบช่วงอุณหภูมิที่หลอมเหลวและจุดหลอมเหลวของ แนฟทาลีนและกรดเบนโซอกิ ในแนฟทาลนี เวลาท่ใี ชใ้ น 2 ชว่ั โมง การทำ� กิจกรรม -ไม่ม-ี วสั ดุและอุปกรณ์ ขอ้ เสนอแนะ ครูควรให้นักเรียนศึกษาวิธีการหาจุดหลอมเหลวโดยให้สืบค้นข้อมูลสาธิตการหาจุดหลอมเหลวให้ ในการทำ� กิจกรรม นักเรยี นดหู รือให้นักเรียนดวู ิดที ศั น์ สื่อการเรยี นร/ู้ หนงั สอื เรยี นวทิ ยาศาสตร์ระดบั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 1 สสวท. หนา้ 19-20 แหล่งเรยี นรู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

48 หน่วยที่ 2 | สารบรสิ ุทธิ์ คูม่ อื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคำ�ถามท้ายกิจกรรม 1. ชว่ งอุณหภมู ิท่หี ลอมเหลวของแนฟทาลนี ในแตล่ ะครัง้ เปน็ อย่างไร แนวคำ� ตอบ ชว่ งอณุ หภมู ทิ ห่ี ลอมเหลวของแนฟทาลนี ในแตล่ ะครง้ั มชี ว่ งอณุ หภมู ทิ หี่ ลอมเหลวแคบ มคี า่ เทา่ กบั 0.5 °C 2. จุดหลอมเหลวของแนฟทาลีนท้งั สามครั้งเป็นอยา่ งไร แนวคำ� ตอบ จุดหลอมเหลวของแนฟทาลนี ท้ังสามครง้ั มคี า่ ใกล้เคยี งกนั โดยจดุ หลอมเหลวครงั้ ที่ 1 มคี ่าเทา่ กับ 78.75 °C ครั้งท่ี 2 มีค่าเท่ากบั 78.25 °C และครงั้ ท่ี 3 มีค่าเทา่ กับ 78.75 °C 3. ชว่ งอณุ หภมู ทิ ห่ี ลอมเหลวของสารผสมระหวา่ งกรดเบนโซอกิ ในแนฟทาลนี ทม่ี อี ตั ราสว่ นของสารตา่ งกนั เปน็ อยา่ งไร แนวคำ� ตอบ ช่วงอุณหภูมิท่ีหลอมเหลวของสารผสมระหว่างกรดเบนโซอิกในแนฟทาลีนที่มีอัตราส่วนของ สารตา่ งกนั มชี ว่ งอณุ หภมู ทิ หี่ ลอมเหลวคอ่ นขา้ งกวา้ ง มคี า่ เพมิ่ ขน้ึ ตามอตั ราสว่ นของกรดเบนโซอกิ 4. จุดหลอมเหลวของสารผสมระหวา่ งกรดเบนโซอกิ ในแนฟทาลีนทีม่ อี ตั ราส่วนของสารต่างกนั เป็นอย่างไร แนวคำ� ตอบ จุดหลอมเหลวของสารผสมระหว่างกรดเบนโซอิกในแนฟทาลีนที่มีอัตราส่วนของสารต่างกันมีค่า ไมเ่ ท่ากนั โดยจุดหลอมเหลวของกรดเบนโซอกิ ในแนฟทาลีนทีม่ อี ัตราสว่ น 0.1:2 มีจดุ หลอมเหลว 74.75 °C อตั ราสว่ น 0.2:2 มจี ดุ หลอมเหลว 69.25 °C และอตั ราสว่ น 0.4:2 มจี ดุ หลอมเหลว 67 °C 5. จากกจิ กรรม สรปุ ได้ว่าอยา่ งไร แนวคำ� ตอบ จุดหลอมเหลวของแนฟทาลีนท้ัง 3 ครั้งมีค่าใกล้เคียงกัน แนฟทาลีนซึ่งเป็นสารบริสุทธ์ิไม่ได้ หลอมเหลวจนหมดท่ีอุณหภูมิเดียวกัน และมีช่วงอุณหภูมิที่หลอมเหลวค่อนข้างแคบ ส่วนกรด เบนโซอกิ ในแนฟทาลนี มชี ว่ งอณุ หภมู ทิ หี่ ลอมเหลวคอ่ นขา้ งกวา้ ง และจดุ หลอมเหลวไมค่ งทข่ี นึ้ อยู่ กบั อัตราสว่ นของสารผสมน้ัน ๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 2 | สารบรสิ ทุ ธิ์ 49 คู่มอื ครูรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ เรอ่ื งท่ี 2 ความหนาแน่น หนว่ ยที่ 2 | สารบริสทุ ธ์ิ 23 หนังสือเรียนรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ แนวการจัดการเรยี นรู้ ครดู �ำเนนิ การดังนี้ 1. กระตนุ้ ความสนใจเกย่ี วกบั เรอ่ื งความหนาแนน่ ของสาร เร่ืองที่ 2 ความหนาแนน่ โดยใหด้ วู ดี ทิ ศั นเ์ กยี่ วกบั การน�ำของเหลวชนดิ ตา่ ง ๆ คา� ส�าคัญ ทไี่ มผ่ สมเปน็ เนอ้ื เดยี วกนั แลว้ มาเทรวมกนั นกั เรยี น มวล อธบิ ายสถานการณน์ ี้โดยใชค้ ำ� ถามดงั น ี้ เหตใุ ดของเหลว ปริมาตร แต่ละชนิดจึงแยกชั้นกัน เหตุใดของเหลวบางชนิด ความหนาแน่น อยขู่ า้ งบน บางชนดิ อยดู่ า้ นลา่ ง หรอื ใหน้ กั เรยี นสงั เกต ภาพเรือด�ำน�้ำในมหาสมุทร และอ่านค�ำบรรยาย ภาพ 2.2 เรอื ด�าน้�าอย่ใู นมหาสมทุ ร ใตภ้ าพ จากนน้ั รว่ มกนั อภปิ รายโดยใชค้ ำ� ถาม ดงั นี้ ปจั จบุ นั มกี ารนา� เทคโนโลยมี าสรา้ งเรอื ดา� นา้� เพอื่ ศกึ ษาสงิ่ มชี วี ติ หรอื ลกั ษณะทางธรณวี ทิ ยาใตท้ อ้ งทะเล การทเี่ รอื ดา� นา้� • นักเรียนคิดวา่ ความหนาแนน่ คอื อะไร ด�าลงสู่ทะเลลึกได้นั้นต้องท�าให้เรือท้ังล�ามีความหนาแน่นมากกว่าความหนาแน่นของน้�า ในทางกลับกันถ้าต้องการให้ (นักเรียนสามารถตอบได้ตามความเข้าใจของ เรือลอยขึ้นมาได้นัน้ เรอื ทั้งล�าจะต้องมคี วามหนาแน่นนอ้ ยกว่านา้� นกั เรยี นคิดว่าความหนาแนน่ คอื อะไร และสามารถหาค่าความหนาแน่นของวตั ถุได้อยา่ งไร นกั เรยี นเอง โดยครยู งั ไมต่ อ้ งเฉลยวา่ ความหนาแนน่ คืออะไร) ทบทวนความรูก้ ่อนเรียน • ความหนาแน่นมีความเก่ียวข้องกับเรือด�ำน้�ำ เขียนเครือ่ งหมาย R หนา้ ขอ้ ทถ่ี ูกต้อง อย่างไร £ มวลมีหน่วยเปน็ นวิ ตนั (การที่เรือด�ำน�้ำสามารถด�ำลงสู่ทะเลลึกได้น้ัน £ วตั ถุชนิดหน่ึง เมื่อทา� ใหร้ ูปรา่ งเปลีย่ น มวลจะเปลีย่ นด้วย ต้องท�ำให้เรือด�ำน�้ำทั้งล�ำมีความหนาแน่น £ ปรมิ าตรคือความจขุ องวัตถุ มีหนว่ ยเปน็ ลูกบาศก์เซนติเมตร มากกว่าน้�ำ และหากต้องการให้เรือลอยขึ้นสู่ £ ปรมิ าตรของของแข็งจะเทา่ กับปรมิ าตรของนา้� ทีข่ องแข็งแทนท่ี ผวิ นำ้� ตอ้ งท�ำใหเ้ รอื มคี วามหนาแนน่ นอ้ ยกวา่ น้�ำ) รอู้ ะไรบา้ งกอ่ นเรียน... เขียนสงิ่ ทร่ี ู้เกี่ยวกับความหนาแน่นของสารบริสุทธแ์ิ ละสารผสม • ความหนาแน่นของวัตถุหาได้อย่างไร (นักเรียน สามารถตอบได้ตามความเข้าใจของนักเรียนเอง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยครูยังไม่ต้องเฉลยว่าความหนาแน่นของวัตถุ หาไดอ้ ย่างไร) ความรู้เพม่ิ เตมิ ส�ำหรบั ครู ภาพน�ำเรอื่ ง คือ ภาพเรือดำ� นำ�้ ใตม้ หาสมุทร ซ่งึ ตอ้ งการ ส่ือให้เห็นถึงการน�ำความรู้เร่ืองความหนาแน่นมาใช้ ประโยชน์ในการบังคับให้เรือด�ำน้�ำสามารถจมลงสู่ ใตท้ ะเลเพือ่ิ ส�ำรวจและศึกษาส่ิงมีชวี ติ ใตท้ อ้ งทะเล และ ลอยกลับขึน้ มายังผิวนำ้� ได้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

50 หนว่ ยท่ี 2 | สารบรสิ ทุ ธ์ิ คมู่ ือครูรายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ 2. ใหน้ กั เรยี นรจู้ กั คำ� สำ� คญั ทำ� กจิ กรรมทบทวนความรกู้ อ่ นเรยี น แลว้ นำ� เสนอผลการทำ� กจิ กรรม หากครพู บวา่ นกั เรยี น ยงั ทำ� กจิ กรรมทบทวนความรกู้ อ่ นเรยี นไมถ่ กู ตอ้ ง ครคู วรทบทวนหรอื แกไ้ ขความเขา้ ใจผดิ ของนกั เรยี น เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นมคี วามรู้ พนื้ ฐานทถี่ กู ตอ้ งและเพยี งพอทจ่ี ะเรยี นเรอื่ งความหนาแนน่ ตอ่ ไป ทเฉบลทยวทนบคทววานมครว้กู า่อมนรเู้กรียอ่ นเรียน เขียนเคร่ืองหมาย  หน้าขอ้ ท่ีถูกตอ้ ง  มวลมีหน่วยเป็นนิวตัน (มวลมหี นว่ ยเป็นกิโลกรมั สว่ นนำ้� หนักมีหนว่ ยเปน็ นิวตนั )  วตั ถชุ นดิ หนง่ึ เมอื่ ทำ� ใหร้ ปู รา่ งเปลย่ี น มวลจะเปลย่ี นดว้ ย (การเปลยี่ นแปลงรปู รา่ งของวตั ถโุ ดยไมท่ ำ� ใหส้ ว่ นหนง่ึ สว่ นใดของวตั ถุน้นั หายไป ไม่ได้ท�ำให้มวลของวัตถนุ ้นั ๆ เปล่ียนไป)  ปริมาตรคือ ความจุของวัตถุ มีหนว่ ยเป็นลกู บาศก์เซนติเมตร (ปรมิ าตร คือ จ�ำนวนทบ่ี อกขนาดของรปู 3 มิติ มี หนว่ ยมาตรฐานทห่ี ลากหลาย เชน่ ลกู บาศกเ์ มตร (m3) ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร (cm3) ลิตร (L) มิลลิลิตร (ml)  ปริมาตรของของแขง็ จะเทา่ กบั ปรมิ าตรของนำ้� ท่ขี องแขง็ แทนที่ 3. ทบทวนความรพู้ น้ื ฐานเกย่ี วกบั เรอื่ งมวลและปรมิ าตรโดยอาจใชค้ ำ� ถามตอ่ ไปน้ี 3.1 มวลคืออะไร และหนว่ ยของมวลคอื อะไร (มวล คอื ปริมาตรของเน้อื ทงั้ หมดของสาร ทง้ั ของแข็ง ของเหลว และ แก๊สต่างก็มมี วล หน่วยของมวล คือ กรัมหรอื กิโลกรัม) 3.2 ปรมิ าตรคอื อะไร และหน่วยของปริมาตรคอื อะไร (ปริมาตรคือความจขุ องวตั ถุท่ีมีรูปทรง 3 มิติ วตั ถทุ ุกชนิดมี ปรมิ าตรทัง้ สิ้น หน่วยของปริมาตรที่เปน็ มาตรฐานมีไดห้ ลากหลาย เช่น cm3 หรอื m3 หรอื อ่ืน ๆ) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 2 | สารบรสิ ุทธิ์ 51 ค่มู ือครูรายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ 4. ตรวจสอบความรเู้ ดมิ เกยี่ วกบั ความหนาแนน่ ของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสมของนกั เรยี นโดยใหท้ ำ� กจิ กรรมรอู้ ะไรบา้ งกอ่ นเรยี น นกั เรยี นสามารถเขยี นไดต้ ามความเขา้ ใจของนกั เรยี น โดยครไู มเ่ ฉลยคำ� ตอบ และครนู ำ� ขอ้ มลู จากการตรวจสอบความรเู้ ดมิ ของนกั เรยี นนไี้ ปใชใ้ นการวางแผนการจดั การเรยี นรวู้ า่ ควรเนน้ ยำ้� หรอื อธบิ ายเรอื่ งใดเปน็ พเิ ศษ เมอื่ นกั เรยี นเรยี นจบเรอ่ื งนี้ แลว้ นกั เรยี นจะมคี วามรคู้ วามเขา้ ใจครบถว้ น ตามจดุ ประสงคข์ องบทเรยี น ตวั อย่างแนวคิดคลาดเคลื่อนซง่ึ อาจพบในเรือ่ งน้ี • วตั ถุต่างๆ เช่น เรอื สามารถลอยนำ�้ ไดเ้ พราะนำ้� ชว่ ยดนั เรอื ข้นึ มา • มวลของวัตถุเปน็ สิ่งทกี่ ำ� หนดวา่ วตั ถนุ ั้นจะจมหรือลอยนำ�้ วตั ถุท่ีหนักจะจมเสมอและวตั ถุทีเ่ บาจะลอยเสมอ • สารสถานะของแข็งจะมคี วามหนาแน่นมากกว่าสถานะของเหลวเสมอไป • วัตถุทีเ่ ป็นไมแ้ ละพลาสติกจะลอยนำ�้ ส่วนวตั ถุท่ีเปน็ โลหะจะจมนำ้� 5. ใหน้ กั เรยี นอา่ นทำ� ความเขา้ ใจเกย่ี วกบั เรอื่ ง ทะเลสาปเดดซี (Dead Sea) และรว่ มกนั อภปิ รายถงึ ความหมายของความหนาแนน่ หนว่ ยความหนาแนน่ วธิ กี ารคำ� นวณความหนาแนน่ ของสาร จากเรอ่ื งดงั กลา่ ว ครใู หน้ กั เรยี นอภปิ รายตวั อยา่ งโจทยเ์ กยี่ วกบั การคำ� นวณความหนาแนน่ ของสารและตอบคำ� ถามชวนคดิ เฉลยชวนคดิ 1. วตั ถุ 2 ชนิ้ มลี กั ษณะภายนอกคลา้ ยกนั ชน้ิ ที่ 1 เปน็ แทง่ สเ่ี หลย่ี มผนื ผา้ มคี วามกวา้ ง 3 cm ยาว 8 cm สงู 2 cm และมีมวล 480 g ชิ้นที่ 2 เปน็ ก้อนขรุขระไม่เปน็ รปู ทรงเรขาคณิต มีปรมิ าตร 50 cm3 และมีมวล 450 g วัตถชุ ิน้ ใดมีความหนาแนน่ มากกว่ากัน แนวคำ� ตอบ ปริมาตรวัตถชุ ้ินท่ี 1 = 3 cm x 8 cm x 2 cm = 48 cm3 มวล (g) ความหนาแน่นของวัตถชุ นิ้ ที่ 1 = ปรมิ าตร (cm³ ) = 480 g = 10 g/cm3 48 cm³ = 9 g/cm3 ความหนาแน่นของวัตถุช้นิ ท่ี 2 = 450 g 50 cm³ ฉะนน้ั วัตถชุ ิ้นท่ี 1 มีความหนาแน่นมากกว่าวัตถุชนิ้ ท่ี 2 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

52 หน่วยท่ี 2 | สารบริสุทธ์ิ คมู่ อื ครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยชวนคิด 2. วตั ถุชนิดหน่งึ มคี วามหนาแนน่ 0.75 g/cm3 ถ้าวัตถนุ ี้ปรมิ าตร 250 cm3 จะมมี วลเทา่ ใด (มวล (g) แนวคำ� ตอบ ความหนาแน่นของวัตถ ุ = ปรมิ าตร (cm³ ) 0.75 g/cm3 = 2ม50วลcm(g)³ มวล (g) = 0.75 x 250 = 187.5 g วตั ถุชนิดนี้มีมวล 187.5 กรมั 6. นำ� เขา้ สกู่ จิ กรรมที่ 2.3 ความหนาแนน่ ของสารบรสิ ทุ ธแ์ิ ละสารผสมเปน็ อยา่ งไร โดยกลา่ วกบั นกั เรยี นวา่ ในกจิ กรรมน้ี นกั เรยี นจะไดท้ ดลองชงั่ มวล และหาปรมิ าตรของวตั ถุ เพอ่ื นำ� มาคำ� นวณหาความหนาแนน่ ของสาร ครทู บทวนวธิ กี ารใช้ เครอื่ งชงั่ มวล 7. ใหน้ กั เรยี นอา่ นเกรด็ นา่ รเู้ พอ่ื ทำ� ความเขา้ ใจเกยี่ วกบั วธิ กี ารหาปรมิ าตรของสารโดยใชถ้ ว้ ยยรู กี า โดยครอู าจสมุ่ ใหต้ วั แทน นกั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ อธบิ ายถงึ วธิ กี ารใชถ้ ว้ ยยรู กี า เพอื่ ประเมนิ ความเขา้ ใจการใชถ้ ว้ ยยรู กี า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 2 | สารบรสิ ุทธิ์ 53 คมู่ อื ครูรายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมท่ี 2.3 ความหนาแนน่ ของสารบริสุทธแ์ิ ละสารผสมเป็นอยา่ งไร แนวการจัดการเรยี นรู้ ครูด�ำเนินการดังนี้ กอ่ นการทำ� กิจกรรม (ตอนที่ 1 ความหนาแนน่ ของสารบริสทุ ธิ)์ 1. ใหน้ กั เรยี นอา่ นวธิ กี ารดำ� เนนิ กจิ กรรมในหนงั สอื เรยี น โดยกอ่ นเรมิ่ ทำ� กจิ กรรมครแู ละนกั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายในประเดน็ ดังต่อไปนี้ 1.1 กิจกรรมน้ีเก่ียวกบั เรอ่ื งอะไร (ความหนาแน่นของสารบริสุทธิ)์ 1.2 สารบริสทุ ธ์ิทใี่ ช้เปน็ สารตัวอยา่ งในกจิ กรรมนค้ี ือสารใด (กอ้ นเหล็กและก้อนทองแดง) 1.3 จดุ ประสงค์ของกจิ กรรมน้เี ปน็ อยา่ งไร (นักเรยี นตอบตามความคดิ ของตนเอง) 1.4 นักเรียนสรปุ ข้ันตอนในการทำ� กิจกรรมตอนท่ี 1 ไดว้ ่าอย่างไร (ชัง่ มวลของเหล็กทัง้ 2 กอ้ น และทองแดงท้งั 2 กอ้ น และหาปรมิ าตรของสารโดยใชถ้ ว้ ยยรู กี า บนั ทกึ ผล นำ� ขอ้ มลู ทบี่ นั ทกึ มาคำ� นวณหาความหนาแนน่ ของสาร) 1.5 วธิ กี ารหามวลและปรมิ าตร (หามวลโดยการชง่ั ดว้ ยเครอ่ื งชง่ั และหาปรมิ าตรของวตั ถุ ถา้ วตั ถนุ น้ั เปน็ ของแขง็ ทมี่ ี รปู ทรงเรขาคณติ สามารถคำ� นวณตามสตู รการหาปรมิ าตรรปู ทรงเรขาคณติ แตถ่ า้ วตั ถนุ นั้ เปน็ ของแขง็ ทมี่ รี ปู ทรง ไมเ่ ปน็ รูปทรงเรขาคณติ สามารถหาปริมาตรโดยใชถ้ ้วยยูรกี า) 1.6 วัสดุและอุปกรณ์พิเศษที่ใช้ในกิจกรรมมีอะไรบ้างและใช้งานอย่างไร (การใช้ถ้วยยูรีกาหาปริมาตรโดยมีวิธีการ ใชง้ านดงั เกร็ดน่ารู้ในหนังสอื เรยี นหน้า 25) 2. ใหน้ กั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ วางแผนรว่ มกนั ในการคำ� นวณความหนาแนน่ ของสารแตล่ ะชนดิ ตามทห่ี นงั สอื เรยี นกำ� หนด รวมทง้ั ออกแบบตารางบนั ทกึ ผลการทำ� กิจกรรมและวธิ กี ารคำ� นวณ ระหวา่ งการทำ� กจิ กรรม 3. ให้นักเรียนท�ำกิจกรรมตามแผนท่ีวางไว้ และสังเกตความถูกต้องในการใช้เคร่ืองมือ ได้แก่ การใช้เครื่องช่ัง ถ้วยยูรีกา และกระบอกตวง พรอ้ มท้ังให้คำ� แนะน�ำเพ่มิ เติมเม่ือพบว่านกั เรียนปฏิบตั ไิ มถ่ ูกต้อง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

54 หนว่ ยท่ี 2 | สารบรสิ ุทธิ์ คูม่ อื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ หลังการท�ำกิจกรรม 4. ให้นักเรยี นแต่ละกลุ่มนำ� เสนอผลการท�ำกจิ กรรม โดยนำ� ผลการท�ำกิจกรรมมาเขียนในตารางบนั ทึกผลการท�ำกจิ กรรม ทต่ี ดิ หนา้ หอ้ งเรียนเพอ่ื เปรยี บเทียบข้อมลู ของแต่ละกลมุ่ ดงั ตัวอยา่ งตาราง ความหนาแน่นเฉลยี่ (g/cm3) กล่มุ ที่ เหลก็ ทองแดง กอ้ นที่ 1 กอ้ นที่ 2 กอ้ นที่ 1 กอ้ นท่ี 2 1 2 3 4 5 5. รว่ มกันอภปิ รายเปรยี บเทยี บขอ้ มูลที่ไดจ้ ากการทำ� กจิ กรรม และสาเหตุท่ที �ำให้เกิดผลการท�ำกจิ กรรมคลาดเคล่ือน เชน่ การจัดอุปกรณแ์ ละการอา่ นคา่ มวลและปรมิ าตรของสารไม่ถูกต้อง 6. ใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายโดยใชข้ อ้ มลู ทไ่ี ดจ้ ากการน�ำเสนอและตอบค�ำถามทา้ ยกจิ กรรมตอนท่ี 1 เพอื่ ใหน้ กั เรยี นสรปุ ได้ว่า คา่ ความหนาแนน่ เฉลย่ี ของเหลก็ ก้อนที่ 1 และ 2 ทมี่ ีขนาดแตกตา่ งกนั ของทุกกลุ่มมคี า่ เทา่ กันหรอื ใกลเ้ คยี งกนั สว่ นคา่ ความหนาแนน่ เฉลย่ี ของทองแดงกอ้ นท่ี 1 และ 2 ทมี่ ขี นาดแตกตา่ งกนั ของทกุ กลมุ่ กม็ คี า่ เทา่ กนั หรอื ใกลเ้ คยี งกนั เช่นกนั เน่อื งจากกอ้ นเหลก็ และกอ้ นทองแดงเปน็ สารบริสุทธ์ทิ มี่ ีความหนาแนน่ เปน็ ค่าเฉพาะตวั ของสารนน้ั ณ สถานะ อณุ หภมู ิ และความดันหนึง่ 7. เชื่อมโยงความรู้ของนักเรียนที่ได้จากการอภิปรายกิจกรรมตอนที่ 1 กับกิจกรรมที่จะเรียนต่อไปว่า เมื่อทราบแล้วว่า ความหนาแน่นของสารบริสุทธิ์ซ่ึงเป็นค่าเฉพาะตัวของสารแล้วความหนาแน่นของสารผสมเป็นอย่างไร ศึกษาได้จาก กจิ กรรมตอนที่ 2 ความหนาแนน่ ของสารผสม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 2 | สารบรสิ ทุ ธิ์ 55 คู่มอื ครูรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ กอ่ นทำ� กจิ กรรม (ตอนที่ 2 ความหนาแน่นของสารผสม) 8. ใหน้ กั เรยี นอา่ นวธิ กี ารดำ� เนนิ กจิ กรรมในหนงั สอื เรยี น โดยกอ่ นเรมิ่ ทำ� กจิ กรรมครแู ละนกั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายในประเดน็ ดงั ตอ่ ไปนี้ 8.1 กจิ กรรมนีเ้ กี่ยวกบั เร่ืองอะไร (ความหนาแน่นของสารผสม) 8.2 สารผสมทใ่ี ชเ้ ปน็ สารตวั อยา่ งในกจิ กรรมนค้ี อื สารใด (สารละลายโซเดยี มคลอไรดช์ ดุ ท่ี 1 และ 2 สารละลายนำ�้ ตาล ทรายชดุ ที่ 1 และ 2) 8.3 จดุ ประสงคข์ องกจิ กรรมนีเ้ ปน็ อยา่ งไร (นกั เรยี นตอบตามความคิดของตนเอง) 8.4 นกั เรียนสรุปขนั้ ตอนในการทำ� กิจกรรมตอนท่ี 2 ไดว้ า่ อย่างไร (ชั่งมวลของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ทงั้ 2 ชดุ และสารละลายนำ้� ตาลทรายทั้ง 2 ชุด และวดั ปรมิ าตรของสารโดยใช้กระบอกตวง บนั ทกึ ผล นำ� ขอ้ มูลทบี่ นั ทึก มาคำ� นวณหาความหนาแนน่ ของสาร) ครคู วรอธบิ ายเพ่มิ เติมในประเด็นทนี่ ักเรยี นยงั ตอบไดไ้ มค่ รบถว้ น 9. แนะนำ� เทคนิคในการหามวลและปริมาตรของสารละลาย ดังน้ี 9.1 การหามวลของสารละลายดว้ ยเครอื่ งชั่ง มดี ังนี้ - ครคู วรแนะนำ� ให้นกั เรียนชงั่ บกี เกอร์ และบนั ทกึ มวลบีกเกอร์ - ตวงสารละลายปริมาตรตามก�ำหนดโดยใช้กระบอกตวง โดยห้ามใช้กระบอกตวงใบเดียวกันตวงสารละลาย ตา่ งชนดิ กัน - จากน้ันจึงเตมิ สารละลายลงในบีกเกอร์ทชี่ ่ังมวลแล้วและนำ� ไปชง่ั อกี คร้ัง บนั ทึกผล - มวลของสารละลายมีค่าเท่ากับผลต่างระหว่างมวลของบีกเกอร์ที่ใส่สารละลายกับมวลของบีกเกอร์ก่อนใส่ สารละลาย 9.2 ปริมาตรของสารแต่ละชนดิ 50 3 ดังนี้ - สารละลายโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) 10 %(w/v) 50 cm3 - สารละลายโซเดยี มคลอไรด์ (NaCl) 15 %(w/v) 50 cm 3 - สารละลายนำ�้ ตาลทราย (C12 H22 O11) 10 %(w/v) 50 cm3 - สารละลายนำ้� ตาลทราย (C12H22O11) 15 %(w/v) 50 cm 3 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

56 หนว่ ยที่ 2 | สารบรสิ ทุ ธ์ิ คู่มือครูรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ 10. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มวางแผนร่วมกันในการค�ำนวณความหนาแน่นของสารแต่ละชนิดตามที่หนังสือเรียนก�ำหนด รวมทั้งออกแบบตารางบนั ทึกผลการท�ำกจิ กรรมและวิธีการค�ำนวณ ระหว่างการทำ� กิจกรรม 11. ใหน้ กั เรยี นทำ� กจิ กรรมตามแผนทว่ี างไว้ และสงั เกตความถกู ตอ้ งในการใชเ้ ครอื่ งมอื ไดแ้ ก่ การใชเ้ ครอื่ งชง่ั และกระบอกตวง พร้อมทั้งใหค้ �ำแนะน�ำเพม่ิ เติมเมอ่ื พบวา่ นกั เรียนปฏิบัติไม่ถกู ตอ้ ง หลงั ทำ� กิจกรรม 12. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มน�ำเสนอผลการท�ำกิจกรรม โดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่มน�ำเสนอวิธีการและน�ำตารางบันทึกผล การท�ำกจิ กรรมตดิ หน้าหอ้ งเรยี นเพื่อเปรียบเทียบข้อมลู ของแตล่ ะกล่มุ ดังตวั อยา่ งตาราง ความหนาแนน่ เฉล่ีย (g/cm3) กลมุ่ ท่ี สารละลายโซเดียมคลอไรด์ สารละลายนำ้� ตาลทราย ชุดท่ี 1 ชดุ ที่ 2 ชุดท่ี 1 ชดุ ท่ี 2 1 2 3 4 5 13. ร่วมกันอภิปรายเปรียบเทียบข้อมูลที่ไดจ้ ากการทำ� กิจกรรม และสาเหตทุ ี่ท�ำใหเ้ กดิ ผลการท�ำกจิ กรรมคลาดเคลอ่ื น เชน่ การจัดอปุ กรณ์และการอา่ นค่ามวลและปริมาตรของสารไมถ่ ูกตอ้ ง 14. ให้นักเรียนรว่ มกันอภปิ รายขอ้ มูลท่ีไดจ้ ากการทำ� กิจกรรมตอนที่ 2 ซงึ่ ควรเปน็ ขอ้ เท็จจรงิ ท่ไี ดจ้ ากการท�ำกจิ กรรมและ การบันทกึ ผลของนักเรยี น และตอบคำ� ถามทา้ ยกิจกรรมตอนที่ 2 เพื่อใหน้ กั เรยี นสรุปไดว้ า่ สารละลายโซเดียมคลอไรด์ ท้ัง 2 ชดุ เปน็ สารผสมทม่ี ีโซเดียมคลอไรด์ผสมกับนำ�้ ในอตั ราสว่ นทแ่ี ตกต่างกนั จึงมีค่าความหนาแนน่ เฉลี่ยแตกตา่ งกนั ส่วนสารละลายนำ้� ตาลทรายท้งั 2 ชดุ เป็นสารผสมทม่ี ีน�้ำตาลทรายผสมกับนำ�้ ในอัตราสว่ นทแ่ี ตกตา่ งกนั จงึ มคี า่ ความ หนาแนน่ เฉลย่ี แตกตา่ งกนั ดงั นนั้ สารผสมจะมคี วามหนาแนน่ ไมค่ งท่ี โดยสารผสมชนดิ เดยี วกนั ทมี่ อี ตั ราสว่ นของสารผสม ต่างกัน มีความหนาแน่นไมเ่ ท่ากนั ข้นึ อยกู่ บั อัตราส่วนของสารที่นำ� มาผสมกนั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 2 | สารบริสุทธิ์ 57 คู่มือครรู ายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ 15. ใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายผลจากการทำ� กจิ กรรมตอนท่ี 1 และตอนท่ี 2 เกย่ี วกบั การหาความหนาแนน่ ของสารบรสิ ทุ ธ์ิ และสารผสมเพ่ือให้ได้ข้อสรุปว่า ความหนาแน่นของสาร เป็นปริมาณแสดงความสัมพันธ์ระหว่างมวลของสารใน หน่ึงหน่วยปริมาตรของสารน้ัน โดยสารบริสุทธ์ิแต่ละชนิดมีความหนาแน่น หรือมวลต่อหน่ึงหน่วยปริมาตรคงที่ เปน็ คา่ เฉพาะของสารนัน้ ณ สถานะ อณุ หภมู ิ และความดนั หนง่ึ แต่สารผสมมีความหนาแนน่ ไมค่ งทข่ี ้นึ อย่กู บั ชนดิ และ อัตราสว่ นของสารที่ผสมอยดู่ ้วยกัน 16. ให้นักเรียนตอบค�ำถามระหว่างเรียนเพื่อประเมินความรู้ระหว่างเรียน เกี่ยวกับความหนาแน่นของสารบริสุทธิ์และ สารผสม เฉลยคำ�ถามระหวา่ งเรยี น • จากภาพ 2.3 รถบรรทุก 2 คนั บรรทุกวตั ถตุ ่างชนิดกันแต่มวลของวตั ถุท่บี รรทุกไว้เท่ากัน นักเรยี นคิดว่า สงิ่ ที่บรรทกุ บนรถคันใดมคี วามหนาแน่นมากกว่า เพราะเหตใุ ด แนวคำ� ตอบ วตั ถทุ บี่ รรทกุ บนรถคนั แรกมคี วามหนาแนน่ มากกวา่ วตั ถทุ บี่ รรทกุ บนรถอกี คนั เพราะความหนาแนน่ ของสารเปน็ อัตราส่วนระหว่างมวลตอ่ ปรมิ าตรของสารนน้ั เมื่อรถบรรทกุ ทั้ง 2 คันบรรทุกวัตถทุ ่มี ี มวลเทา่ กนั ดงั น้ันรถบรรทกุ ท่ีมีความหนาแนน่ มากกว่าจะบรรทกุ วตั ถทุ ีม่ ปี ริมาตรน้อยกวา่ 17. เชื่อมโยงความรู้เก่ียวกับความหนาแน่นของสารบริสุทธิ์และสารผสมจากการท�ำกิจกรรม 2.3 ไปสู่ความหนาแน่นของ สารบรสิ ทุ ธชิ์ นดิ ตา่ ง ๆ ทคี่ วามดนั เดยี วกนั ตามขอ้ มลู ในตาราง 2.2 ในหนงั สอื เรยี น เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นวเิ คราะหข์ อ้ มลู เกยี่ วกบั สถานะและความหนาแนน่ ของสารแลว้ ตอบคำ� ถามระหว่างเรียน เฉลยคำ�ถามระหวา่ งเรยี น • สารในสถานะของแขง็ มคี วามหนาแน่นมากกวา่ ของเหลวเสมอไปหรือไม่ เพราะเหตใุ ด แนวคำ� ตอบ ไม่เสมอไป เพราะของแข็งอาจมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวได้ เช่น เงิน น�้ำแข็งแห้ง และน้�ำแข็งมีความหนาแน่น 10.50 1.56 และ 0.92 g/cm3 ตามล�ำดับ แต่ปรอทสถานะ ของเหลวมคี วามหนาแนน่ 13.6 g/cm3 ซงึ่ มากกวา่ สารในสถานะของแขง็ เนอื่ งจากความหนาแนน่ ของสารเป็นสมบตั เิ ฉพาะตวั ของสารทม่ี ีมวลตอ่ ปรมิ าตรต่างกนั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

58 หนว่ ยที่ 2 | สารบริสุทธ์ิ คมู่ ือครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ 18. หากครพู บวา่ นักเรยี นมแี นวคิดคลาดเคลื่อนเกย่ี วกับเรื่องน้ี ใหค้ รแู กไ้ ขแนวคดิ คลาดเคลอื่ นของนกั เรยี น แนวคดิ คลาดเคลอ่ื น แนวความคิดที่ถูกตอ้ ง วัตถุตา่ ง ๆ เชน่ เรือ สามารถลอยนำ�้ ได้เพราะน้�ำ ช่วย การท่ีวัตถุลอยอยู่ในน�้ำได้น้ัน เพราะวัตถุนั้นมีความ ดนั เรือขน้ึ มา หนาแน่นน้อยกว่าน้�ำ และน�้ำมีแรงดันให้วัตถุให้ลอย ขึน้ มา เรียกแรงน้ีว่า แรงลอยตัวหรือแรงพยุง มวลของวัตถุเป็นส่ิงท่ีก�ำหนดว่าวัตถุน้ันจะจมหรือ มวลของวัตถุไม่ได้เป็นส่ิงก�ำหนดการจมหรือลอยเพียง ลอยน�้ำ วัตถุท่ีหนักจะจมเสมอและวัตถุท่ีเบาจะลอย อย่างเดียว นอกจากมวลของวัตถุแล้ว ยังมีปริมาตร เสมอ ของวัตถุ และชนิดวัสดุของวัตถุที่มีผลต่อการจมลอย ของวตั ถุในนำ้� สารสถานะของแขง็ จะมคี วามหนาแนน่ มากกวา่ สถานะ สารที่มีสถานะของแข็งบางชนิดมีความหนาแน่นน้อย ของเหลวเสมอไป กวา่ ของเหลวได้ เชน่ โฟม มคี วามหนาแนน่ นอ้ ยกวา่ นำ�้ วัตถุท่ีเป็นไม้และพลาสติกจะลอยน้�ำ ส่วนวัตถุท่ีเป็น ไมบ้ างชนดิ และพลาสตกิ บางชนดิ จมนำ้� เชน่ ตน้ มะกอก โลหะจะจมนำ�้ ออลฟี พลาสตกิ ประเภท PVC(Polyvinyl Chloride) เน่ืองจากมีความหนาแน่นมากกว่าน�้ำ ส่วนโลหะ บางชนิดสามารถลอยน�้ำได้เช่น โซเดยี มโพแทสเซยี ม 19. ให้นักเรียนอ่านเน้ือหาในหนังสือเรียนเกี่ยวกับสถานะของสารกับความหนาแน่น และให้นักเรียนร่วมกันอภิปราย เพื่อให้ไดข้ ้อสรุปวา่ โดยสว่ นใหญ่แล้วสารชนิดเดยี วกัน เมอื่ มสี ถานะตา่ งกันทอ่ี ณุ หภมู ิและความดนั เดยี วกนั ของแขง็ จะมคี วามหนาแนน่ มากกวา่ ของเหลวและแกส๊ เนอื่ งจากสารในสถานะของแขง็ อนภุ าคจะเรยี งชดิ ตดิ กนั มากกวา่ ของเหลว และแก๊ส แต่ในบางกรณีน�้ำแข็งกับน้�ำ พบว่า น้�ำแข็งซ่ึงเป็นของแข็งจะมีความหนาแน่นน้อยกว่าน�้ำซ่ึงเป็นของเหลว สารตา่ งชนดิ กนั สารในสถานะของแขง็ ไมจ่ ำ� เปน็ ตอ้ งมากกวา่ ของเหลว แตอ่ ยา่ งไรกต็ ามสารในสถานะของแขง็ และของเหลว จะมีความหนาแน่นมากกว่าแก๊ส หลังจากนั้นครูให้นักเรียนตอบค�ำถามระหว่างเรียนเพื่อประเมินความรู้ระหว่างเรียน เก่ยี วกับการค�ำนวณหาคา่ ความหนาแน่นและเปรียบเทียบความหนาแนน่ จากขอ้ มูลในตาราง 2.2 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 2 | สารบริสุทธ์ิ 59 คูม่ ือครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยคำ�ถามระหว่างเรยี น • ถา้ นำ� อะลมู ิเนียมทีม่ มี วล 54 กรัม ปรมิ าตร 20 ลกู บาศก์เซนตเิ มตร ใส่ลงไปในนำ�้ อะลมู ิเนยี มกอ้ นนี้จะลอย หรอื จมน้�ำ เพราะเหตใุ ด แนวคำ� ตอบ อะลมู เิ นียมจมน�้ำ ความหนาแน่นของอะลูมเิ นียม = 2054cmg 3 = 2.7 g/m3 จากตารางท่ี 2.2 น้ำ� มีความหนาแนน่ 0.99 g/cm3 สว่ นอะลูมเิ นียมก้อนน้ีมีความหนาแน่น 2.7 g/cm3 ซงึ่ มีค่า มากกว่าความหนาแนน่ ของนำ�้ ดังน้ัน อะลูมิเนยี มก้อนนจี้ ึงจมนำ้� 21. ใชค้ ำ� ถามถามนกั เรยี น เพอื่ กระตนุ้ ใหน้ กั เรยี นเกดิ ความอยากรแู้ ละหาคำ� ตอบของคำ� ถามระหวา่ งเรยี นในประเดน็ ตอ่ ไปน้ี • เครอื่ งดม่ื กระป๋องที่นักเรยี นเคยด่ืมมสี ่วนผสมอะไรบา้ ง (นักเรียนตอบคำ� ถามได้ตามประสบการณข์ องตน) • นกั เรยี นคดิ วา่ เมอื่ นำ� เครอื่ งดมื่ กระปอ๋ งทม่ี ผี สมตา่ งกนั ใสล่ งในนำ้� จะเกดิ อะไรขนึ้ (นกั เรยี นตอบตามความเขา้ ใจ) โดย ครูอาจแนะน�ำใหน้ กั เรียนทดลองทำ� กจิ กรรมดงั กล่าวนอกเวลาเรียน เฉลยคำ�ถามระหว่างเรียน • เคร่อื งด่ืมกระป๋องที่มสี ่วนผสมตา่ งกนั เม่อื น�ำมาลอยน้�ำจะเกิดอะไรขน้ึ แนวคำ� ตอบ เม่ือน�ำเคร่ืองดืม่ กระป๋องทมี่ ีส่วนประกอบตา่ งกนั มาลอยนำ�้ จะสงั เกตเหน็ วา่ เครื่องดมื่ แต่ละชนดิ ลอยนำ�้ ในระดบั ทแ่ี ตกตา่ งกนั บางกระปอ๋ งจมนำ�้ เพราะความหนาแนน่ ของเครอื่ งดมื่ กระปอ๋ งมคี า่ มากกว่าความหนาแน่นของนำ้� บางกระปอ๋ งลอยน�้ำ เพราะความหนาแน่นของเครื่องด่มื กระปอ๋ ง มีคา่ นอ้ ยกวา่ ความหนาแนน่ ของนำ้� สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

60 หนว่ ยที่ 2 | สารบริสทุ ธิ์ คู่มือครรู ายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ 22. ใหน้ กั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั เกย่ี วกบั ประโยชนจ์ ากการนำ� ความรเู้ รอ่ื งความหนาแนน่ ของสารมาใชใ้ นชวี ติ ประจำ� วนั เพอื่ ใหน้ ักเรียนเห็นความสำ� คญั ในการเรยี นเรอื่ งดังกลา่ ว พรอ้ มท้งั อธิบายขยายความรเู้ กย่ี วกับโครงสรา้ งของเรอื เดนิ สมุทร ทีส่ ามารถลอยนำ�้ ได้ และหลกั การท�ำงานของเรือดำ� นำ�้ ท่ที ำ� ใหล้ อยหรอื จมลงสใู่ ตท้ ้องทะเล ตามเน้อื หาในหนังสอื เรยี น 23. ให้นักเรียนร่วมกันสรุปหัวข้อเรื่องในบทเรียนที่ 1 สมบัติของสารบริสุทธิ์ จากนั้นครูให้นักเรียนท�ำกิจกรรมตรวจสอบ ตนเอง เพอื่ สรปุ องคค์ วามรทู้ ไ่ี ดเ้ รยี นรจู้ ากบทเรยี น โดยการเขยี นบรรยาย วาดภาพ หรอื เขยี นผงั มโนทศั น์ สงิ่ ทไ่ี ดเ้ รยี นรู้ จากบทเรียนสมบัติของสารบรสิ ทุ ธ์ิ 24. ใหน้ กั เรยี นนำ� เสนอ โดยอาจใหน้ กั เรยี นนำ� เสนอและอภปิ รายภายในกลมุ่ หรอื อภปิ รายรว่ มกนั ในชน้ั เรยี น หรอื ตดิ ผลงาน บนผนงั ของหอ้ งเรยี นและใหน้ กั เรยี นเดนิ พจิ ารณาใหค้ วามเหน็ จากนน้ั ครแู ละนกั เรยี นอภปิ รายสรปุ องคค์ วามรทู้ ไ่ี ดจ้ าก บทเรียนรว่ มกัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 2 | สารบรสิ ุทธิ์ 61 คมู่ อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างการเขียนบรรยายสรุปองค์ความรู้และตวั อยา่ งผงั มโนทัศนใ์ นบทเรียนเร่อื งสมบัติของสารบรสิ ุทธ์ิ สงิ่ ทไี่ ดเ้ รยี นรจู้ ากบทเรยี นน้ี คอื จดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลว และความหนาแนน่ เปน็ สมบตั เิ ฉพาะตวั ของสารบรสิ ทุ ธ์ิ ชนดิ นนั้ ๆ โดยสารบรสิ ทุ ธแิ์ ตล่ ะชนดิ จะมจี ดุ เดอื ดและจดุ หลอมเหลวคงที่ ทคี่ วามดนั บรรยากาศเดยี วกนั และมคี วาม หนาแนน่ เป็นคา่ เฉพาะของสารนน้ั ณ สถานะ อุณหภูมิ และความดนั หนึ่ง สว่ นสารผสมมจี ุดเดอื ด จดุ หลอมเหลว และความหนาแนน่ ไมค่ งที่ ข้นึ อยูก่ ับชนิดและอตั ราสว่ นของสารทีผ่ สมกนั ตัวอย่างผงั มโนทัศน์ การสรุปองค์ความรู้ในบทเรียนสมบัตขิ องสารบรสิ ุทธิ์ สารบริสทุ ธิ์ สาร สารผสม มีสมบัติ เช่น แบง่ เป็น มีสมบัติ เชน่ จดุ เดือด จุดหลอมเหลว หคนวาแามนน่ จดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลว หคนวาแามนน่ โดย โดย โดย โดย โดย โดย อณุ หภมู ขิ ณะ ชว่ งอุณหภมู ิ มีคา่ คงท่ี อณุ หภูมิขณะ ช่วงอณุ หภมู ิ ความหนาแนน่ เดือดคงท่ี มีคา่ ที่หลอมเหลว เฉพาะตวั แต่ขึน้ เดอื ดมีคา่ ไม่คงท่ี ทห่ี ลอมเหลว ของสารละลาย เฉพาะตัว ทค่ี วาม แคบและมี อยูก่ ับสถานะ เปลีย่ นไปตาม กว้างและมี ดันบรรยากาศ จุดหลอมเหลว อณุ หภมู แิ ละ อัตราสว่ นของ จดุ หลอมเหลวไม่ มคี า่ ไม่คงท่ี คงท่ี มีค่าเฉพาะ คงท่ี ขนึ้ อยู่กับ แตข่ นึ้ อยูก่ บั เดยี วกนั ตัว ทคี่ วามดนั ความดนั สารผสมนั้น อตั ราสว่ นของ อตั ราส่วนของ บรรยากาศ สารผสมน้ัน สารผสมนั้น เดยี วกนั 25. ให้นักเรียนท�ำกิจกรรมท้ายบทและตอบค�ำถามท้ายกิจกรรม จากน้ันให้นักเรียนตรวจสอบตนเองและท�ำแบบฝึกหัด ทา้ ยบท สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

62 หน่วยท่ี 2 | สารบริสุทธิ์ คู่มอื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ กิจกรรมที่ 2.3 ความหนาแน่นของสารบรสิ ุทธ์ิและสารผสมเปน็ อย่างไร กิจกรรมนี้นักเรียนจะได้เรียนรู้เก่ียวกับความสัมพันธ์ระหว่างมวลของสารในหน่ึงหน่วยปริมาตร และสามารถค�ำนวณ หาความหนาแนน่ ของสารบริสทุ ธิ์และสารผสม จดุ ประสงค์ 1. วดั มวลและปรมิ าตรเพ่ือคำ� นวณหาความหนาแนน่ ของสารบรสิ ทุ ธแิ์ ละสารผสม 2. วิเคราะห์และเปรยี บเทยี บความหนาแน่นของสารบรสิ ุทธแิ์ ละสารผสม เวลาที่ใช้ใน 3 ชว่ั โมง การท�ำกิจกรรม วัสดุและอปุ กรณ์ วัสดุและอุปกรณ์ทใ่ี ชต้ อ่ หอ้ ง รายการ ปรมิ าณ/หอ้ ง 2-3 เคร่ือง เคร่ืองช่งั ปรมิ าณ/กลมุ่ วัสดแุ ละอุปกรณ์ที่ใช้ตอ่ กล่มุ 50 cm3 50 cm3 รายการ 2 ก้อน สารละลายโซเดียมคลอไรด์ความเข้มขน้ ตา่ งกนั 2 ชุด 2 กอ้ น สารละลายนำ�้ ตาลทรายความเขม้ ข้นต่างกนั 2 ชุด 2 ใบ กอ้ นเหล็ก 2 กอ้ นที่มีมวลต่างกัน 1 หลอด กอ้ นทองแดง 2 กอ้ นทม่ี มี วลต่างกัน 1 ใบ กระบอกตวงขนาด 10 cm3 1 ใบ เชือกหรือด้าย 1 ถัง บีกเกอร์ขนาด 250 cm3 1 ใบ แกว้ นำ้� ถังใส่น�้ำ ถ้วยยรู กี า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 2 | สารบรสิ ุทธิ์ 63 คู่มอื ครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ การเตรยี มลว่ งหนา้ • ครูเตรยี มส่ือประกอบการสอน เช่น วดี ทิ ัศนเ์ กี่ยวกับความหนาแน่นของสาร ขอ้ ควรระวัง • ครเู ตรยี มเคร่ืองชงั่ จำ� นวน 2-3 เครอื่ งต่อหอ้ ง และตรวจสอบว่าส่วนต่าง ๆ ของเคร่ืองชง่ั ว่า ยังใชง้ านได้ และช่งั ไดเ้ ทยี่ งตรง กอ่ นนำ� มาใช้ในการจดั กิจกรรม • เตรยี มชดุ อปุ กรณต์ อ่ ไปนี้ ไดแ้ ก่ ถว้ ยยรู กี า แกว้ พลาสตกิ ใส กระบอกตวงขนาด 50 หรอื 100 cm3 และดา้ ยเสน้ เลก็ ๆ และดนิ นำ้� มนั ใหเ้ พยี งพอกบั จำ� นวนกลมุ่ ของนกั เรยี น โดยนกั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ ใช้อุปกรณ์ 1 ชุด • ครเู ตรยี มสารละลายโซเดยี มคลอไรดท์ มี่ คี วามเขม้ ขน้ แตกตา่ งกนั 2 ชดุ สารละลายนำ้� ตาลทราย ทม่ี คี วามเขม้ ขน้ แตกตา่ งกนั 2 ชดุ และนำ�้ ใหม้ ปี รมิ าตรเพยี งพอตอ่ การทำ� กจิ กรรมของนกั เรยี น แตล่ ะกลุ่ม - ขอ้ เสนอแนะ • ครูอาจใช้ธาตุอื่นแทนเหล็กและทองแดงได้ แต่ต้องเป็นธาตุบริสุทธิ์ ในสถานะของแข็งที่มี ในการท�ำกจิ กรรม ลักษณะเป็นกอ้ นหรอื แทง่ เพือ่ ให้วัดปรมิ าตรได้ อา่ นค่าปริมาตรของของเหลวที่ระดับน้ี 50 40 ระดับสายตา 30 20 • ถ้ามีเวลาเพียงพอครูควรให้นักเรียนหาความหนาแน่นของสารเดียวกัน 3 คร้ัง เพ่ือป้องกัน ผลคลาดเคลื่อน • เลอื กขนาดกระบอกตวงใหเ้ หมาะสมกบั กอ้ นเหลก็ และกอ้ นทองแดง ถา้ กระบอกตวงใหญเ่ กนิ ไป จะวัดปริมาตรไมไ่ ด้ • การน�ำเสนอผลการท�ำกิจกรรม ครูสุ่มเลือกบางกลุ่มน�ำเสนอ หรือน�ำเสนอโดยติดผล การท�ำกจิ กรรมรอบผนังห้องเรยี นและนักเรยี นทกุ คนเดินศึกษาตามความสนใจ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

64 หนว่ ยท่ี 2 | สารบริสทุ ธิ์ คมู่ อื ครรู ายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ สื่อการเรยี นรู/้ • หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ระดบั มัธยมศกึ ษาปีที่ 1 สสวท. แหล่งเรียนรู้ • สอ่ื ดจิ ทิ ัลเกยี่ วกับความหนาแน่น จาก http://www.middleschoolchemistry.com/les- sonplans/chapter3/lesson1 ความรูเ้ พม่ิ เตมิ ส�ำหรับครู การหาปรมิ าตรของวัตถุโดยการแทนทีน่ ำ�้ ดว้ ยถว้ ยยรู ีกา (Water displacement can) เราไดร้ มู้ าแลว้ วา่ ของแขง็ ตอ้ งการทอี่ ยู่ เมอ่ื เราหยอ่ นของแขง็ ลงในน�้ำ ระดบั นำ�้ ในภาชนะจะสงู ขนึ้ หากหยอ่ นของแขง็ นนั้ ในกระบอกตวง ระดบั นำ้� ทส่ี งู ขน้ึ ตรงกบั ขดี บอกปรมิ าตรใด เมอ่ื นำ� ปรมิ าตรสดุ ทา้ ยมาลบดว้ ยปรมิ าตรเรม่ิ ตน้ กจ็ ะ เปน็ ปริมาตรของของแข็งท่ีหยอ่ นลงไปนั่นเอง cm3 cm3 50 50 40 30 40 ปริมาตรหลัง 20 หยอ่ นวัตถุ ปริมาตรก่อน 10 หยอ่ นวตั ถุ 30 20 10 รปู การแทนท่ีนำ�้ ของวตั ถุ อยา่ งไรกต็ าม การหาปรมิ าตรของของแขง็ โดยการแทนทนี่ ำ้� เราอาจใชอ้ ปุ กรณท์ เ่ี รยี กวา่ ถว้ ยยรู กี า ซงึ่ มลี กั ษณะเปน็ กระปอ๋ งทรงกระบอกทมี่ ปี ากยน่ื ยาวออกมาจากตวั กระบอก การหาปรมิ าตรของวตั ถโุ ดยการแทนทน่ี ำ�้ ดว้ ยถว้ ยยรู กี า มีขน้ั ตอนดงั นี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี