(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท วิทยาศาสตร์กายภาพ 1

วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 1 บทท่ี 2 | นำ้� 39 ชวนคดิ สูตรโมเลกุลบอกอะไรเก่ียวกับสารเคมี​​​​​​แ​ ละสามารถบอกได้หรือไม่ว่าอะตอมคู่ใด ยดึ เหนี่ยวกนั สูตรโมเลกลุ แสดงชนดิ และจำ�นวนอะตอมของธาตทุ เ่ี ปน็ องค์ประกอบใน 1 โมเลกลุ แต่ สูตรโมเลกลุ ไมไ่ ด้แสดงว่าอะตอมคู่ใดยึดเหน่ียวกนั 5. ครใู หค้ วามรวู้ า่ การยดึ เหนย่ี วกนั ของอะตอมภายในโมเลกลุ แสดงไดด้ ว้ ยสตู รโครงสรา้ ง โดยชนดิ และจ�ำ นวนอะตอมของธาตทุ เ่ี ป็นองค์ประกอบในสตู รโครงสรา้ งและสูตรโมเลกลุ ตอ้ งเท่ากนั 6. ครูให้นักเรียนพิจารณาสูตรโครงสร้างของน้ำ�ในรูป 2.2 จากน้ันร่วมกันอภิปรายเก่ียวกับ ความหมายของจุดรอบอะตอมของแต่ละธาตุ เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า จุดใช้แทนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของ อะตอม และพันธะโคเวเลนต์เกิดจากการใชเ้ วเลนซอ์ ิเล็กตรอนรว่ มกันเป็นคู่ 7. ครอู ธบิ ายชนิดของพันธะโคเวเลนต์ในรูป 2.2 วา่ พันธะโคเวเลนต์มี 3 ชนดิ ได้แก่ พนั ธะเดีย่ ว พนั ธะคู่ และพนั ธะสาม ซง่ึ เขยี นเสน้ แทนพนั ธะทเ่ี กดิ จากการใชค้ อู่ เิ ลก็ ตรอนรว่ มกนั ในสตู รโครงสรา้ ง และอธบิ ายเพ่ิมเติมว่า สูตรโครงสร้างไม่จ�ำ เปน็ ต้องแสดงอเิ ลก็ ตรอนทไ่ี ม่ไดใ้ ช้ในการเกดิ พนั ธะ 8. ครยู กตวั อยา่ งสตู รโครงสรา้ งของสารโคเวเลนต์ ในรปู 2.3 ซงึ่ เปน็ สตู รโครงสรา้ งของสารในตาราง 2.1 เพอื่ ใหเ้ หน็ วา่ โมเลกลุ ของสารโคเวเลนตม์ หี ลายพนั ธะ และอาจมพี นั ธะไดม้ ากกวา่ 1 ชนดิ จากนนั้ ให้นกั เรยี นทำ�แบบฝึกหดั 2.1 เพือ่ ทบทวนความรู้ แนวการวัดและประเมนิ ผล 1. ความรเู้ กย่ี วกบั สตู รโมเลกลุ สตู รโครงสรา้ ง การเกดิ พนั ธะโคเวเลนต์ พนั ธะเดย่ี ว พนั ธะคู่ พนั ธะ สาม จากการอภิปราย การท�ำ แบบฝกึ หดั และการทดสอบ 2. ทกั ษะการสงั เกต และการตคี วามหมายขอ้ มลู และลงขอ้ สรปุ เกย่ี วกบั ชนดิ ของธาตอุ งคป์ ระกอบ และการเกิดพันธะโคเวเลนต์ จากการอภิปราย 3. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้าง จากการสังเกตพฤตกิ รรมในการอภปิ ราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

40 บทที่ 2 | น�้ำ วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 1 แบบฝกึ หัด 2.1 1. ระบุจ�ำ นวนอะตอมของธาตอุ งค์ประกอบในโมเลกลุ ของสารโคเวเลนต์ต่อไปน้ี สูตรโมเลกุล จำ�นวนอะตอมของธาตุองคป์ ระกอบในโมเลกลุ C₆H₁₄ C มี 6 อะตอม H มี 14 อะตอม N₂O₅ N มี 2 อะตอม O มี 5 อะตอม SO₃ S มี 1 อะตอม O มี 3 อะตอม C₁₂H₂₂O₁₁ C มี 12 อะตอม H มี 22 อะตอม O มี 11 อะตอม 2. ลูกเหม็นหรือแนฟทาลีน (naphthalene) เป็นสารเคมีที่ใช้เพ่ือดับกล่ินในห้องน้ำ�และไล่ แมลงรบกวนในตู้เส้ือผ้า จากสูตรโครงสร้าง แนฟทาลีน 1 โมเลกุลประกอบด้วยธาตุใด บ้าง อย่างละกอี่ ะตอม HH HC CH CC C CC C HC CH HH สตู รโครงสรา้ งของแนฟทาลนี แนฟทาลีน 1 โมเลกุลประกอบด้วยธาตุคาร์บอน (C)10 อะตอม และธาตุไฮโดรเจน (H) 8 อะตอม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 บทที่ 2 | น�ำ้ 41 3. สตู รโมเลกลุ ของพาราเซตามอล (paracetamol) เปน็ ดงั นี้ Cw Hx Oy Nz จากสตู รโครงสรา้ ง w x y และ z มีค่าเท่าใด HO CH C CH O HC C C C N CH₃ HH สูตรโครงสรา้ งของพาราเซตามอล W = 8 X = 9 Y = 2 และ Z = 1 4. พันธะทต่ี ำ�แหน่ง a b c และ d ในสูตรโครงสร้างเป็นพันธะชนิดใด H H c C HO N a dH CC C H CC C CH b H พันธะที่ตำ�แหน่ง a เป็นพันธะคู่ b เป็นพันธะเดี่ยว c เป็นพันธะสาม และ d เปน็ พนั ธะเด่ยี ว 5. วงกลมลอ้ มรอบพันธะที่ใชอ้ เิ ลก็ ตรอนร่วมกัน 2 คู่ ในสตู รโครงสรา้ งทีก่ �ำ หนดให้ HH O CH HC C H CC CC H H C C H O C H HH H สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

42 บทท่ี 2 | นำ�้ วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 2.1.2 การเปล่ยี นสถานะของน�ำ้ และความมขี วั้ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. ระบุสภาพขว้ั ของสาร์ท่โี มเลกลุ ประกอบดว้ ย 2 อะตอม 2. ระบสุ ารทเ่ี กิดพนั ธะไฮโดรเจนได้จากสตู รโครงสรา้ ง 3. อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างจุดเดือดของสารโคเวเลนต์กับแรงยึดเหน่ียวระหว่างโมเลกุลตาม สภาพขวั้ หรอื การเกิดพนั ธะไฮโดรเจน ความเข้าใจคลาดเคลอื่ นท่ีอาจเกดิ ขึ้น ความเขา้ ใจทถ่ี กู ตอ้ ง ความเขา้ ใจคลาดเคลอ่ื น จดุ เดอื ดและจดุ หลอมเหลวของสารขนึ้ อยู่ จุดเดือดและจุดหลอมเหลวของสารข้ึนอยู่ กับแรงยึดเหน่ียวระหว่างโมเลกุล ซึ่ง กบั สภาพขว้ั ของสารเพยี งอย่างเดียว สภาพข้ัวเป็นเพียงปัจจัยหน่ึงที่ส่งผลต่อ แรงยดึ เหน่ียวระหว่างโมเลกลุ พันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะระหว่างอะตอม ออกซิเจนและอะตอมไฮโดรเจนภายใน พั น ธ ะ ไ ฮ โ ด ร เ จ น เ ป็ น แ ร ง ยึ ด เ ห น่ี ย ว โมเลกลุ เดียวกัน ระหวา่ งโมเลกลุ แนวการจัดการเรียนรู้ ในหัวข้อนี้มุ่งหวังให้นักเรียนรู้จักสภาพข้ัวของสารโคเวเลนต์และพันธะไฮโดรเจน โดยเรียนรู้ผ่าน จุดเดือดและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของสารโคเวเลนต์ เพื่อนำ�ไปใช้อธิบายปรากฏการณ์ท่ี เกดิ ขน้ึ ในชวี ติ ประจ�ำ วนั เชน่ สถานะทอี่ ณุ หภมู หิ อ้ ง จดุ หลอมเหลวและจดุ เดอื ด การละลาย ซงึ่ อาจจดั การเรียนรไู้ ดด้ ังนี้ 1. ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนโดยตั้งคำ�ถามว่า นำ้� และไอน้ำ� เหมือนและแตกต่างกันอย่างไร เพื่อให้ได้ ค�ำ ตอบว่า มสี ูตรเคมีเหมือนกนั แตม่ ีสถานะต่างกนั 2. ครูให้นักเรียนทำ�กิจกรรมกลุ่มเพ่ือนำ�เสนอแบบจำ�ลองการจัดเรียงโมเลกุลของนำ้�ในสถานะ ของเหลวและแกส๊ เช่น วาดภาพ แสดงบทบาทสมมติ จากนั้นร่วมกันอภิปรายเพอ่ื ให้ไดข้ ้อสรุปว่า น้ำ� จะจัดเรียงโมเลกุลชดิ กันมากกว่าไอน�้ำ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 บทที่ 2 | น้�ำ 43 3. ครูอธิบายเพ่ิมเติมโดยใช้รูป 2.4 ประกอบการอธิบายว่า นำ้�ในสถานะของเหลวโมเลกุลจะอยู่ ชิดกันมากกว่าในสถานะแก๊ส แสดงว่าในสถานะของเหลว โมเลกุลมีแรงยึดเหน่ียวระหว่างโมเลกุล มากกว่าในสถานะแก๊ส ดังน้ันความร้อนท่ีใช้ในเปล่ียนสถานะของน้ำ�ให้เป็นไอนำ้�จึงเป็นพลังงานท่ีใช้ ในการทำ�ลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำ� ซึ่งความร้อนที่โมเลกุลได้รับอาจได้จากการให้ ความร้อนโดยตรง หรือจากส่งิ แวดลอ้ ม 4. ครใู หน้ กั เรยี นพจิ ารณาตาราง 2.2 แลว้ ใชค้ �ำ ถามวา่ สารโคเวเลนตแ์ ตล่ ะชนดิ ในตารางใชพ้ ลงั งาน ในการเปลี่ยนสถานะแตกต่างกันหรือไม่ ซ่ึงควรได้คำ�ตอบว่า สารโคเวเลนต์แต่ละชนิดใช้พลังงานใน การเปลย่ี นสถานะไมเ่ ท่ากนั จากน้นั ครใู หค้ วามรวู้ า่ การท่สี ารโคเวเลนตแ์ ต่ละชนดิ ใช้พลังงานในการ เปลย่ี นสถานะไมเ่ ทา่ กัน แสดงว่ามีแรงยึดเหนี่ยวระหวา่ งโมเลกลุ ไม่เท่ากัน 5. ครูให้นกั เรียนตอบคำ�ถามชวนคิด ชวนคดิ - เมื่อน้ำ� (H2O) เดือดจนกลายเป็นไอน้ำ�มีการทำ�ลายพันธะโคเวเลนต์ระหว่าง H-O หรือไม่ เพราะเหตุใด เม่อื น�ำ้ เดือดจนกลายเป็นไอน�ำ้ จะไมม่ ีการท�ำ ลายพันธะโคเวเลนตร์ ะหว่าง H-O ใน โมเลกุล เน่ืองจากไอน้�ำ ยงั คงมสี ตู รโมเลกลุ เปน็ H2O - จากจุดเดือดของ H2O และ O2 สารใดมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูงกว่า H2O มีจดุ เดือดสงู กว่า O2 แสดงวา่ ตอ้ งใชพ้ ลงั งานมากกวา่ ในการเปลย่ี นสถานะ ดังน้ัน H2O จึงมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกลุ สงู กว่า 6. ครใู หค้ วามรวู้ า่ น�้ำ มแี รงยดึ เหนยี่ วระหวา่ งโมเลกลุ มากกวา่ แกส๊ ออกซเิ จน ซง่ึ ความแตกตา่ งของ แรงยึดเหน่ียวระหว่างโมเลกุลเป็นผลมาจากสภาพขั้วของโมเลกุล โดยน้ำ�ซ่ึงในโมเลกุลประกอบด้วย อะตอมต่างชนิดกันและเป็นสารมีข้ัว แก๊สออกซิเจนซ่ึงในโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมของธาตุเพียง ชนดิ เดยี วและเปน็ สารไมม่ ขี วั้ ความมขี ว้ั ของน�ำ้ ท�ำ ใหน้ �้ำ มแี รงยดึ เหนยี่ วระหวา่ งโมเลกลุ ทม่ี ากกวา่ แกส๊ ออกซเิ จน นำ้�จงึ มจี ุดเดือดสงู กว่า 7. ครอู ธิบายเกีย่ วกับสภาพขั้วของสารโคเวเลนต์ ตามรายละเอียดในหนงั สอื เรียน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

44 บทท่ี 2 | น�้ำ วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 ข้อเสนอแนะสำ�หรับครู ในเรื่องสภาพขั้วของสารจะเน้นให้นักเรียนพิจารณาสภาพขั้วของสารที่ประกอบ ด้วย 2 อะตอม สำ�หรับสภาพขั้วของสารที่มีองค์ประกอบตั้งแต่ 3 อะตอมขึ้นไปซึ่งมี ปัจจัยของรูปร่างโมเลกุลของสารเข้ามาเกี่ยวข้องนั้น จะไม่ลงรายละเอียดในการอธิบาย เกี่ยวกับรูปร่างโมเลกุลเนื่องจากมีความซับซ้อน 8. ครูให้นักเรียนพิจารณาจุดเดือดของนำ้�และไฮโดรเจนซัลไฟด์จากตาราง 2.2 แล้วใช้คำ�ถามนำ� อภิปรายว่า น้ำ�และไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นสารที่มีข้ัวที่มีองค์ประกอบแตกต่างกันเพียงอะตอมเดียว เพราะเหตใุ ดน�้ำ จงึ มจี ดุ เดอื ดสงู กวา่ ไฮโดรเจนซลั ไฟดม์ าก ซง่ึ ควรสรปุ รว่ มกนั ใหไ้ ดว้ า่ น�้ำ มแี รงยดึ เหนย่ี ว ระหว่างโมเลกุลมากกว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์มาก จากนั้นครูอธิบายเกี่ยวกับพันธะไฮโดรเจนและความ ส�ำ คัญของน�ำ้ ทม่ี ตี อ่ ส่งิ มีชวี ติ ตามรายละเอยี ดในหนังสือเรยี น 9. ครูใหน้ ักเรียนท�ำ แบบฝึกหดั 2.2 เพอื่ ทบทวนความรู้ แนวการวัดและประเมินผล 1. ความรเู้ กีย่ วกับสภาพขวั้ ของสารโคเวเลนต์ท่โี มเลกลุ ประกอบด้วย 2 อะตอม พันธะไฮโดรเจน และความสัมพันธ์ระหว่างจุดเดือดกับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลตามสภาพข้ัวของสารและพันธะ ไฮโดรเจน จากการอภิปราย การท�ำ แบบฝึกหัด และการทดสอบ 2. ทกั ษะการลงความเหน็ จากขอ้ มลู และการตีความหมายขอ้ มูลและลงข้อสรปุ จากการอภิปราย 3. ทักษะความร่วมมือ การทำ�งานเป็นทีมและภาวะผู้นำ� จากการสังเกตพฤติกรรมในการ ท�ำ กจิ กรรม 4. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้าง และการใช้วิจารณาญาณ จากการสังเกตพฤติกรรมใน การทำ�กจิ กรรมและการอภิปราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 บทท่ี 2 | น้�ำ 45 แบบฝกึ หัด 2.2 1. สารทก่ี �ำ หนดใหต้ ่อไปน้เี ป็นสารมขี ั้วหรือไม่มขี ้ัว Cl₂ F₂ Br₂ I₂ HF HBr CO สารท่ีมีขัว้ คอื HF HBr และ CO ส่วนสารทีไ่ ม่มีขว้ั คอื Cl₂ F₂ Br₂ I₂ 2. สารโคเวเลนต์ใดต่อไปนท้ี มี่ ีพันธะไฮโดรเจนเปน็ แรงยึดเหนย่ี วระหวา่ งโมเลกลุ CH₃ N CH₂ O CH₃ CH₃ CH₂ O CH₃ CH₃ สาร A สาร B CH₂ OH F CH₃ O H₂C CH สาร D H₂C CH₂ H₂C CH₂ H₂C CH₂ CH₂ NH สาร C สาร E สารที่มีพันธะไฮโดรเจนเป็นแรงดงึ ดูดระหวา่ งโมเลกลุ คอื สาร C และ สาร E 3. ทำ�การทดลองเพ่ือหาจุดเดือดของสาร A และ B ซ่ึงมีมวลและรูปร่างของโมเลกุล ใกลเ้ คยี งกนั แตส่ ารหนง่ึ มีข้วั และอีกสารหน่ึงไมม่ ขี ั้ว พบว่า สาร A มจี ุดเดอื ด 30 องศา เซลเซียส ส่วนสาร B มีจุดเดือด 80 องศาเซลเซียส จงระบุว่าสารใดเป็นสารมีขั้วและ สารใดเปน็ สารไม่มีข้วั เนอ่ื งจากสาร A และ B มีมวลและรปู รา่ งของโมเลกุลใกล้เคยี งกัน จุดเดอื ดท่ีแตกตา่ งกนั จงึ เปน็ ผลมาจากสภาพขวั้ ของสาร และเนอ่ื งจาก สาร A มจี ดุ เดอื ดต�ำ่ กวา่ สาร B แสดงวา่ สาร B มแี รงยึดเหน่ียวระหว่างโมเลกุลมากกวา่ สาร A ดงั นน้ั สาร A จงึ เป็นสารไมม่ ขี ัว้ ส่วนสาร B เปน็ สารมขี วั้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

46 บทท่ี 2 | น้ำ� วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 1 2.2 สารในแหล่งน�้ำ ธรรมชาติ 2.2.1 สารประกอบไอออนกิ 2.2.2 การเปลย่ี นสถานะของสารประกอบไอออนิก จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธิบายการเกิดพนั ธะไอออนกิ 2. เขยี นสูตรเคมีของไอออนท่ีพบในชีวิตประจ�ำ วนั 3. เขยี นสตู รเอมพริ คิ ลั ของสารประกอบไอออนิกจากไอออนทกี่ ำ�หนดให้ 4. เปรียบเทียบจดุ หลอมเหลวและจุดเดือดระหวา่ งสารโคเวเลนต์กับสารประกอบไอออนกิ ความเข้าใจคลาดเคลื่อนทอ่ี าจเกดิ ขึ้น ความเข้าใจคลาดเคลอื่ น ความเขา้ ใจทถ่ี กู ตอ้ ง สารประกอบไอออนกิ เปน็ โมเลกลุ สารประกอบไอออนิกไม่อยู่เป็นโมเลกุล แต่ การเปลี่ยนสถานะของสารทุกชนิดเป็นการ ไ อ อ อ น บ ว ก แ ล ะ ไ อ อ อ น ล บ จ ะ จั ด เ รี ย ง ตั ว ท�ำ ลายพนั ธะเคมี ต่อเนอ่ื งกนั ไปใน 3 มิติ การเปลี่ยนสถานะของสารประกอบไอออนิก เป็นการทำ�ลายพันธะไอออนิกแต่การเปล่ียน ส ถ า น ะ ข อ ง ส า ร โ ค เ ว เ ล น ต์ เ ป็ น ก า ร ทำ � ล า ย แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล โดยไม่มีการ ท�ำ ลายพนั ธะโคเวเลนต์ แนวการจัดการเรียนรู้ ในหัวข้อนี้มุ่งหวังให้นักเรียนรู้จักสารประกอบไอออนิก สูตรเคมีของไอออน สูตรเอมพิริคัลของ สารประกอบไอออนิก ความแตกต่างระหว่างจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารโคเวเลนต์กับ สารประกอบไอออนกิ โดยน�ำ เสนอผา่ นเรอื่ ง สารทลี่ ะลายอยใู่ นน�้ำ เพอื่ ใหน้ �ำ ความรดู้ งั กลา่ วไปอธบิ าย สมบัตขิ องสารทพี่ บในชีวติ ประจำ�วัน โดยอาจจดั การเรียนรูไ้ ดด้ ังน้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 1 บทท่ี 2 | น้ำ� 47 1. ครูนำ�เข้าสู่บทเรียน โดยให้นักเรียนอภิปรายเปรียบเทียบความเหมือนและความแตกต่างของ น�ำ้ กล่ันกบั น้�ำ ในแหล่งน้�ำ ธรรมชาติ เพอื่ ใหไ้ ด้ขอ้ สรปุ ว่า น�้ำ กลนั่ เปน็ สารบรสิ ุทธิ์ ส่วนน้ำ�ในแหลง่ น้ำ� ธรรมชาตเิ ป็นสารผสมทมี่ ีสารอ่ืนละลายอยู่ 2. ครูให้นักเรียนยกตัวอย่างสารที่ละลายอยู่ในแหล่งน้ำ�ธรรมชาติ เพื่อให้ได้ตัวอย่างของสาร โคเวเลนต์ เช่น O₂ CO₂ และสารประกอบไอออนิก เชน่ NaCl แลว้ ใชค้ ำ�ถามวา่ สารทีย่ กตวั อย่างมี สารใดบา้ งเปน็ สารโคเวเลนต์ ทราบไดอ้ ยา่ งไร เพอื่ ชใ้ี หเ้ หน็ วา่ สารทล่ี ะลายอยใู่ นน�ำ้ บางชนดิ เชน่ NaCl ไม่ใช่สารโคเวเลนต์ เนื่องจาก Na ไม่ใชธ่ าตอุ โลหะ 3. ครูให้ความรู้ว่า NaCl ไม่ใช่สารโคเวเลนต์แต่เป็นสารประกอบไอออนิกท่ีประกอบด้วยไอออน ของโซเดยี ม หรอื โซเดียมไอออน (Na+) และไอออนของคลอรนี หรือคลอไรดไ์ อออน (Cl-) จากนั้นครู ใหค้ วามรวู้ า่ ไอออนบวกและไอออนลบในสารประกอบไอออนกิ ยดึ เหนยี่ วกนั ดว้ ยพนั ธะเคมที เี่ รยี กวา่ พนั ธะไอออนิก 4. ครทู บทวนความรเู้ รอ่ื งไอออนบวก ไอออนลบ และใหค้ วามรเู้ กยี่ วกบั การดงึ ดดู กนั ระหวา่ งไอออน ที่มีประจุต่างกัน และการผลักกันระหว่างไอออนที่มีประจุเหมือนกัน แล้วใช้ค�ำ ถามว่า หากของแข็ง เกิดจากการรวมตัวของไอออนให้ชิดติดกันมากท่ีสุด สารประกอบไอออนิกจะมีการจัดเรียงไอออน อยา่ งไร เพือ่ นำ�เข้าสูก่ จิ กรรม 5. ครูให้นักเรียนทำ�กิจกรรมเพ่ือศึกษาการจัดเรียงตัวของไอออนในสารประกอบไอออนิก โดยมี เงอ่ื นไขดังนี้ • ครแู บง่ นกั เรยี นทงั้ หอ้ งออกเปน็ กลมุ่ 2 กลมุ่ เพอ่ื ใหเ้ ปน็ ตวั แทนของไอออนบวกและไอออนลบ เช่น แบ่งกลุ่มนักเรียนชายและนักเรียนหญิง ทำ�ป้ายสัญลักษณ์ท่ีมองเห็นได้ชัดของ ท้งั สองกลมุ่ • ใหน้ กั เรยี นทง้ั หมดยนื เปน็ รปู สเ่ี หลยี่ ม (นกั เรยี นควรยนื ซอ้ นกนั อยา่ งนอ้ ย 3 แถว) โดยนกั เรยี น ที่อย่ตู ่างกลุม่ กันใหย้ ืนชิดกนั แตน่ กั เรียนที่อยู่ในกลุม่ เดียวกนั หา้ มยืนชิดกัน • ให้นักเรียนที่ยืนอยู่หัวแถวด้านใดด้านหนึ่งออกมาวาดรูปจำ�ลองการจัดเรียงไอออน บนกระดาน 6. ร่วมกันอภิปรายรูปจำ�ลองการจัดเรียงไอออนจากกิจกรรมเพ่ือให้ได้ข้อสรุปว่า สารประกอบ ไอออนิกเกิดจากการจัดเรียงตัวของไอออนบวกและไอออนลบสลับต่อเน่ืองกันไป โดยในกิจกรรมน้ี เปน็ การจดั เรยี งใน 2 มติ ิ จากนนั้ ใหพ้ จิ ารณารปู 2.9 ซงึ่ แสดงการจดั เรยี งไอออนใน 3 มติ ิ แลว้ ใหน้ กั เรยี น ชี้ต�ำ แหนง่ ของพันธะไอออนิก ซึ่งควรชไ้ี ด้ทุกตำ�แหน่งทีอ่ ยู่ระหวา่ งไอออนบวกและไอออนลบ 7. ครูอธิบายว่า สารประกอบไอออนิกจัดเรียงไอออนบวกและไอออนลบต่อเนื่องกันไปใน 3 มิติ โดยไม่สามารถหาขอบเขตได้แน่นอน จึงไม่อยู่ในรูปโมเลกุลและไม่สามารถเขียนสูตรโมเลกุลได้ การ เขียนสตู รของสารประกอบไอออนิกจึงใชส้ ตู รเอมพริ คิ ัลเพอ่ื แสดงอตั ราส่วนอย่างต�่ำ ของไอออนท่ีเป็น องค์ประกอบทีท่ �ำ ให้สารประกอบเปน็ กลางทางไฟฟา้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

48 บทท่ี 2 | น้ำ� วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 8. ครูอธบิ ายการเขยี นสตู รเอมพริ ิคลั โดยยกตัวอย่างการเขยี นสตู รของ NaCl ตามรายละเอียดใน หนังสอื เรยี น 9. ครยู กตวั อยา่ งไอออนทพ่ี บในชวี ติ ประจ�ำ วนั ดงั ตาราง 2.3 แลว้ ใหน้ กั เรยี นศกึ ษาการเขยี นสตู ร เอมพิริคัลของสารประกอบไอออนิกของไอออนคู่ต่าง ๆ ในตาราง 2.4 จากน้ันให้นักเรียนทำ� แบบฝกึ หดั 2.3 เพอ่ื ทบทวนความรู้ 10. ครอู าจใหน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรมเสนอแนะเพอ่ื ศกึ ษาประโยชนแ์ ละอนั ตรายของสารโคเวเลนตแ์ ละ สารประกอบไอออนกิ บางชนดิ กจิ กรรมเสนอแนะ สบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั การน�ำ สารโคเวเลนตแ์ ละสารประกอบไอออนกิ ไปใชป้ ระโยชนใ์ นชวี ติ ประจำ�วัน รวมถึงอันตรายท่อี าจเกิดข้นึ จากการใช้สารโคเวเลนต์และสารประกอบไอออนิก บางชนิด ตวั อยา่ งผลการสืบคน้ สารโคเวเลนต์ แกส๊ แอมโมเนีย (NH₃) ใชเ้ ปน็ สารตง้ั ตน้ ในการผลติ ปยุ๋ ใชเ้ ปน็ สารท�ำ ความเยน็ ในอตุ สาหกรรมแชแ่ ขง็ อาหารสตั ว์ และโรงงานท�ำ น�ำ้ แขง็ น�ำ้ ยาท�ำ ความสะอาด และเนอ่ื งจากแกส๊ นม้ี กี ลน่ิ ฉนุ จงึ น�ำ มาละลายน�ำ้ ใชเ้ ปน็ ยาดมบรรเทาอาการวงิ เวยี นศรี ษะ แตก่ ารสดู ดมแกส๊ แอมโมเนยี ปรมิ าณมากอาจกอ่ ให้ เกดิ อาการแสบจมกู แสบตา แนน่ หนา้ อกได้ กรดแอซตี ิกหรอื กรดน้ำ�ส้ม (C₂H₄O₂) ใช้บริโภคโดยใช้ปรุงรสอาหารให้มีรสเปรี้ยว เป็นส่วนผสมในอาหารหมักดอง เป็นส่วนผสมในยาฆ่าแมลง รวมท้ังใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตพลาสติก การผลิตสีย้อมผ้า การสดู ดมกรดในปรมิ าณมากอาจกอ่ ใหเ้ กดิ การระคายเคอื งตอ่ ระบบทางเดนิ หายใจ ถา้ สมั ผสั กรดความเข้มข้นสงู และเปน็ เวลานานอาจกอ่ ให้เกดิ อาการบวมแดง พพุ องได้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 บทท่ี 2 | น้ำ� 49 กรดแอสคอร์บกิ หรือวิตามินซี (C₆H₈O₆) ชว่ ยเสรมิ สรา้ งภมู คิ มุ้ กนั โดยยบั ยง้ั และตา้ นทานเชอ้ื ไวรสั และแบคทเี รยี ทป่ี ะปนในอากาศ เปน็ สารตา้ นอนมุ ลู อสิ ระปอ้ งกนั การเกดิ โรคมะเรง็ กระตนุ้ การสรา้ งคอลลาเจน บ�ำ รงุ ผวิ พรรณ ปอ้ งกันการเกดิ ริ้วรอยกอ่ นวัย การรับประทานวติ ามนิ ซชี ่วยปอ้ งกนั โรคเลอื ดออกตามไรฟัน วิตามินซีมีความเป็นพิษตำ่�แต่ถ้ารับประทานมากเกินกว่า 2000 มิลลิกรัมต่อวัน อาจก่อให้ เกิดอาการท้องเสยี ได้ สารประกอบไอออนกิ โซเดยี มคลอไรด์หรือเกลอื แกง (NaCl) นิยมนำ�มาใช้บริโภคโดยใช้ปรุงอาหารให้มีรสเค็ม และใช้ถนอมอาหาร รวมทั้งใช้เป็น วัตถุดิบในอุตสาหกรรมเคมี เช่น ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) แกส๊ คลอรนี (Cl₂) การรบั ประทานโซเดยี มคลอไรดม์ ากเกนิ ไปอาจกอ่ ใหเ้ กดิ โรคความดนั โลหติ สูง แคลเซียมคาร์บอเนตหรือหนิ ปนู (CaCO₃) ใช้เป็นวัตถุดิบในงานก่อสร้าง ใช้ปรับสภาพความเป็นกรด-เบสในดินและน้ำ� แคลเซียม คารบ์ อเนตทม่ี คี วามบรสิ ทุ ธสิ์ งู ใชผ้ ลติ เปน็ ยาลดกรดและยาบ�ำ รงุ กระดกู แคลเซยี มคารบ์ อเนต มีความเปน็ พษิ ตำ่� แต่ฝุน่ ผงหินปูนอาจก่อใหเ้ กิดอนั ตรายได้หากเขา้ ตาหรือสดู ดม โพแทสเซยี มไนเทรตหรอื ดนิ ประสิว (KNO₃) ใชเ้ ปน็ สารกนั บดู ใชใ้ นการผลติ ปยุ๋ เคมี โพแทสเซยี มไนเทรตทถี่ กู ดดู ซมึ เขา้ สรู่ า่ งกายอาจ ก่อให้เกิดอาการปลายมือ ปลายเท้า และปากเป็นสีคลำ้�เน่ืองจากภาวะขาดออกซิเจนได้ นอกจากน้ีโพแทสเซียมไนเทรตยังใช้เป็นส่วนผสมในพลุ ตะไล ดอกไม้ไฟ ซึ่งจำ�เป็นต้องใช้ ดว้ ยความระมัดระวงั เพราะอาจเกิดการระเบดิ ได้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

50 บทที่ 2 | น�ำ้ วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 11. ครใู หน้ ักเรยี นเปรียบเทียบขอ้ มูลจดุ หลอมเหลวและจุดเดอื ดของสารโคเวเลนต์ในตาราง 2.2 และจดุ หลอมเหลวและจดุ เดอื ดของสารประกอบไอออนกิ ในตาราง 2.5 แลว้ อภปิ รายรว่ มกนั เพอื่ ใหไ้ ด้ ขอ้ สรุปว่า จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบไอออนิกสงู กว่าของสารโคเวเลนต์ 12. ครูทบทวนความรู้โดยใช้คำ�ถามว่า การเปล่ียนสถานะของสารโคเวเลนต์เก่ียวข้องกับการ ทำ�ลายพันธะโคเวเลนตห์ รอื ไม่ อย่างไร เพอ่ื ใหไ้ ดข้ ้อสรปุ ว่า การเปลย่ี นสถานะของสารโคเวเลนต์ ไม่ เก่ียวข้องกบั การทำ�ลายพนั ธะโคเวเลนต์ แตเ่ ปน็ การทำ�ลายแรงยดึ เหน่ียวระหวา่ งโมเลกุล 13. ครูอธิบายว่า การที่จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบไอออนิกสูงกว่าสาร โคเวเลนต์มาก เน่ืองจากการเปลี่ยนสถานะของสารประกอบไอออนิกเป็นการทำ�ลายพันธะไอออนิก จงึ ตอ้ งใชพ้ ลงั งานความร้อนมากกว่าการเปล่ยี นสถานะของสารโคเวเลนต์ แนวการวัดและประเมนิ ผล 1. ความรเู้ กย่ี วกบั สารประกอบไอออนกิ พนั ธะไอออนกิ การจดั เรยี งตวั ของไอออนในสารประกอบ ไอออนิก สูตรเคมีของไอออน สูตรเอมพิริคัลของสารประกอบไอออนิก และความแตกต่างระหว่าง จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารโคเวเลนต์กับสารประกอบไอออนิก จากการทำ�กิจกรรม การ อภปิ ราย การท�ำ แบบฝึกหัด และการทดสอบ 2. ทักษะการสรา้ งแบบจำ�ลอง จากการท�ำ กิจกรรม 3. ทกั ษะการตีความหมายขอ้ มูลและการลงข้อสรปุ จากการอภปิ ราย 4. ทกั ษะความรว่ มมอื การท�ำ งานเปน็ ทมี และภาวะผนู้ �ำ จากการสงั เกตพฤตกิ รรมในการท�ำ กจิ กรรม 5. จติ วทิ ยาศาสตร์ดา้ นความใจกว้าง และการใช้วจิ ารณญาณ จากการสงั เกตพฤติกรรมในการท�ำ กจิ กรรมและการอภปิ ราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 บทที่ 2 | น�ำ้ 51 แบบฝึกหดั 2.3 1. เขยี นสูตรเอมพิริคัลของสารประกอบไอออนิกจากไอออนท่กี ำ�หนดให้ ไอออนบวก ไอออนลบ สูตรเอมพริ คิ ัล Na+ CO₃²- Na₂CO₃ K+ PO₄³- K₃PO₄ Mg²+ SO₄²- MgSO₄ Ca²+ Cl- CaCl₂ Al³+ O2- Al₂O₃ NH₄+ NO₃- NH₄NO₃ Li+ LiC₂H₃O₂ C₂H₃O₂- 2. เขยี นไอออนทเี่ ป็นองค์ประกอบของสารประกอบไอออนิกต่อไปน้ี สตู รเอมพริ คิ ลั ไอออนบวก ไอออนลบ Al₂(SO₄)₃ Al³+ SO₄²- CaO Ca²+ O2- KCl K+ Cl- (NH₄)₂CO₃ NH₄+ CO₃²- Na₃PO₄ Na+ PO₄³- Li₂SO₄ Li+ SO₄²- Mg²+ Mg(C₂H₃O₂)₂ C₂H₃O₂- สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

52 บทท่ี 2 | น้�ำ วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 2.3 การละลายของสารในน�ำ้ 2.3.1 การละลายแบบแตกตัว 2.3.2 การละลายแบบไม่แตกตัว จุดประสงค์การเรยี นรู้ ระบุว่าสารเกิดการละลายนำ้�แบบแตกตัวหรือไม่แตกตัวจากสูตรเคมีของสาร และสารละลายที่ได้ เปน็ สารละลายอเิ ล็กโทรไลตห์ รอื นอนอเิ ล็กโทรไลต์ ความเข้าใจคลาดเคลอ่ื นท่อี าจเกิดขึน้ ความเขา้ ใจทถ่ี กู ตอ้ ง ความเข้าใจคลาดเคลื่อน เกลือผสมนำ้�แล้วจะเกดิ การละลาย นำ�้ แขง็ หลอมเหลวกลายเป็นน�ำ้ การใช้คำ�สับสนระหว่าง การละลาย และการ หลอมเหลว เช่น เกลือผสมนำ้�แล้วจะเกิดการ สารประกอบไอออนิกเม่ือละลายจะอยู่ใน หลอมเหลว น้�ำ แขง็ ละลายกลายเปน็ นำ้� รปู ของไอออน เชน่ NaCl ละลายน�ำ้ ได้ Na+ และ Cl- สารประกอบไอออนกิ เมอ่ื ละลายจะอยใู่ นรปู ของ อะตอม เช่น Na หรือในรูปของสูตรเอมพิริคัล เชน่ NaCl แนวการจัดการเรียนรู้ ในหัวข้อน้ีมุ่งหวังให้นักเรียนรู้จักการละลายแบบแตกตัวและไม่แตกตัว ความแตกต่างระหว่าง สารละลายอเิ ลก็ โทรไลตแ์ ละสารละลายนอนอเิ ลก็ โทรไลต์ ผา่ นการละลายของสารในน�ำ้ เพอ่ื ใหท้ ราบ ความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบกับสมบัติของสารละลายท่ีพบในชีวิตประจำ�วัน โดยอาจจัดการ เรยี นรู้ได้ดังนี้ 1. ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนโดยทบทวนความรู้เก่ียวกับสารละลายว่า ประกอบด้วยตัวละลายซ่ึง กระจายตัวอยูใ่ นตวั ทำ�ละลาย 2. ครยู กตวั อยา่ งการเตรยี มน�ำ้ เกลอื แร่ โดยการน�ำ ผงเกลอื แรซ่ ง่ึ ประกอบดว้ ยเกลอื แกงและกลโู คส มาละลายในน�ำ้ จากนั้นเขียนสตู รเคมีของเกลอื แกงและกลูโคส แลว้ ใชค้ �ำ ถามว่า NaCl และ C₆H₁₂O₆ เม่ือละลายในน้ำ�จะมีการเปล่ียนแปลงอย่างไร เพ่ือให้ร่วมกันอภิปรายและสรุปให้ได้ว่า ไอออนที่เป็น องค์ประกอบใน NaCl และโมเลกลุ ของ C₆H₁₂O₆ จะแยกออกจากกันแลว้ กระจายตัวอย่ใู นน�ำ้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 บทที่ 2 | นำ�้ 53 3. ครูอธิบายว่า การละลายของสารในนำ้�เกิดข้ึนเม่ือโมเลกุลของนำ้�เข้าไปแทรกระหว่างโมเลกุล หรอื ไอออนของตวั ละลายไดเ้ ปน็ สารละลาย โดยการละลายของสารในน�ำ้ มี 2 ลกั ษณะ คอื การละลาย แบบแตกตัว และการละลายแบบไมแ่ ตกตวั 4. ครูให้นกั เรียนพิจารณารปู 2.10 (ก) ซึง่ แสดงการละลายของเกลอื แกงในนำ�้ แล้วอธบิ ายวา่ เมอื่ NaCl ละลายน�้ำ จะแตกตวั เปน็ Na+ และ Cl- กระจายตวั อยใู่ นน�้ำ โดยไอออนแตล่ ะชนดิ มโี มเลกลุ ของ นำ้�ล้อมรอบ ซ่ึงแสดงด้วยสัญลักษณ์ Na+(aq) และ Cl-(aq) การละลายในนำ้�ลักษณะน้ีเรียกว่า การ ละลายแบบแตกตัว สารละลายทไ่ี ด้เรียกวา่ สารละลายอเิ ล็กโทรไลต์ 5. ครูให้ความรู้ว่า สารละลายอิเล็กโทรไลต์นำ�ไฟฟ้าได้ เนื่องจากไอออนสามารถเคล่ือนที่ได้ใน สารละลาย ดังรูป 2.10 (ข) จากนั้นอธิบายเพ่ิมเติมว่า สารประกอบไอออนิกที่อยู่ในสถานะของแข็ง ไมน่ �ำ ไฟฟ้า เน่อื งจากไอออนมแี รงยดึ เหนีย่ วระหว่างกันมากจงึ ไมส่ ามารถเคล่ือนที่ได้ 6. ครูให้ความรวู้ า่ นอกจากสารประกอบไอออนกิ แลว้ สารโคเวเลนต์ทม่ี สี มบตั กิ รด-เบสบางชนิด สามารถละลายในน้ำ�แล้วแตกตัวเป็นไอออนได้ โดยยกตัวอย่างการแตกตัวของกรดไฮโดรคลอริก จากน้ันให้พิจารณาตาราง 2.6 เพ่ือให้เห็นตัวอย่างของสารประกอบไอออนิกและสารโคเวเลนต์ที่มี สมบตั ิเปน็ กรดและเบสท่พี บในชวี ิตประจ�ำ วัน ความรเู้ พมิ่ เตมิ ส�ำ หรบั ครู สารโคเวเลนต์ เชน่ กรดอะมโิ นบางชนดิ อาจละลายน�ำ้ แบบแตกตวั แตไ่ มแ่ สดงความเปน็ กรด-เบสเม่ือทดสอบดว้ ยกระดาษลิตมสั 7. ครอู าจใหน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรมเสนอแนะเพอื่ ศกึ ษาการใชป้ ระโยชนจ์ ากสารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

54 บทที่ 2 | น้�ำ วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 กจิ กรรมเสนอแนะ สืบคน้ ข้อมูลและยกตัวอย่างสารละลายอเิ ลก็ โทรไลตท์ นี่ ำ�มาใชป้ ระโยชนใ์ นชีวิตประจำ�วัน ตัวอยา่ งผลสืบค้นขอ้ มูล แอมโมเนยี มคลอไรด์ (NH₄Cl) มีสมบัติเป็นกรด ใช้ทำ�ปุ๋ยเคมีโดยเป็นแหล่งของธาตุไนโตรเจน และสามารถใช้เป็น สารละลายอเิ ล็กโทรไลต์ที่ชว่ ยในการน�ำ ไฟฟ้าระหวา่ งขั้วไฟฟา้ ในถา่ นไฟฉาย กรดซัลฟิวริก (H2SO4) ใช้เปน็ สารละลายอเิ ล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่รถยนต์ รวมถงึ การชบุ โลหะด้วยไฟฟา้ 8. ครูให้ความรู้ว่า การละลายแบบไม่แตกตัวเกิดขึ้นกับสารโคเวเลนต์ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก หรือ เปน็ สารโคเวเลนตท์ ีส่ ามารถสร้างพนั ธะไฮโดรเจนกบั น้ำ�ได้ ซึ่งสารละลายท่ีได้จะไม่นำ�ไฟฟา้ เรยี กวา่ สารละลายนอนอิเล็กโทรไลต์ จากนั้นใหน้ กั เรยี นทำ�แบบฝกึ หดั 2.4 เพือ่ ทบทวนความรู้ 9. ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปเน้ือหาภายในบทเรียน แล้วให้นักเรียนทำ�แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 2 เพื่อทบทวนความรู้ แนวการวัดและประเมนิ ผล 1. ความรเู้ กยี่ วกบั สารละลาย การละลายแบบแตกตวั และไมแ่ ตกตวั สารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์ และ สารละลายนอนอเิ ล็กโทรไลต์ จากการท�ำ แบบฝกึ หดั และการทดสอบ 2. จิตวทิ ยาศาสตรด์ า้ นการใชว้ จิ ารณญาณ จากการสงั เกตพฤตกิ รรมในการอภปิ ราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 บทที่ 2 | น�้ำ 55 แบบฝกึ หดั 2.4 เม่อื นำ�สารต่อไปน้ไี ปละลายนำ�้ จะเกิดการละลายแบบแตกตัวหรือไม่แตกตัว พร้อมระบุ การนำ�ไฟฟ้าของสารละลาย ชอ่ื สาร สตู รเคมี การละลายน�้ำ การน�ำ ไฟฟ้าของ สารละลาย แก๊สคลอรีน Cl₂ การละลายแบบ ไม่นำ�ไฟฟ้า โซเดียมซัลเฟต Na₂SO₄ ไม่แตกตัว น้ำ�ตาลซูโครส C₁₂H₂₂O₁₁ นำ�ไฟฟ้า แมกนีเซียมคลอไรด์ MgCl₂ การละลายแบบ เมทิลคลอไรด์ CH₃Cl แตกตัว ไม่นำ�ไฟฟ้า C₃H₇OH โพรพานอล การละลายแบบ นำ�ไฟฟ้า ไม่แตกตัว ไม่นำ�ไฟฟ้า การละลายแบบ แตกตัว ไม่นำ�ไฟฟ้า การละลายแบบ ไม่แตกตัว การละลายแบบ ไม่แตกตัว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

56 บทท่ี 2 | น�้ำ วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 แบบฝึกหดั ท้ายบทท่ี 2 1. เขยี นสตู รโครงสร้างโดยใช้เส้นแสดงพนั ธะจากโครงสรา้ งตอ่ ไปน้ี HCCCO H H Cl H HH C C Cl Si Cl C O Cl H C H เขยี นสตู รโครงสร้างโดยใช้เส้นแสดงพนั ธะได้ดงั น้ี HCCC O H H Cl H HH C C Cl Si Cl C O Cl H C H 2. สียอ้ มชนิดหนึง่ มีสตู รโครงสรา้ งที่ยงั ไม่สมบรู ณ์ดงั แสดง HH HH H CC CC HC C* N N *C COCH CC CC H HH HH สตู รโครงสรา้ งนจ้ี ะสมบรู ณ์ หาก C* กบั N สรา้ งพนั ธะโคเวเลนตโ์ ดยใชอ้ เิ ลก็ ตรอนรว่ มกนั 2 อเิ ลก็ ตรอน และ N กบั N สรา้ งพนั ธะโคเวเลนตโ์ ดยใชอ้ เิ ลก็ ตรอนรว่ มกนั 4 อเิ ลก็ ตรอน จงเตมิ เสน้ พันธะในสตู รโครงสร้างของสีย้อมใหส้ มบูรณ์ เตมิ เส้นพันธะในสูตรโครงสรา้ งของสีย้อมไดด้ งั นี้ HH HH CC CC H HC C* N N *C COCH CC CC H HH HH สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 บทที่ 2 | น�้ำ 57 3. สารตง้ั ตน้ ทใ่ี ช้ในการสังเคราะห์เส้นใยชนิดหนึ่งมีสตู รโครงสรา้ งดังแสดง HH N HCCC HH 3.1. ระบุชนิดของพันธะโคเวเลนต์ระหว่าง C กับ N และจำ�นวนคู่อิเล็กตรอนท่ีใช้ รว่ มกัน พนั ธะโคเวเลนตร์ ะหวา่ ง C กับ N เป็นพันธะสาม ซ่งึ ใชอ้ เิ ลก็ ตรอนรว่ มกนั 3 คู่ 3.2. ระบจุ �ำ นวนอเิ ลก็ ตรอนทง้ั หมดทท่ี กุ อะตอมใชร้ ว่ มกนั เพอ่ื สรา้ งพนั ธะโคเวเลนต์ 20 อเิ ล็กตรอน 3.3. ระบจุ ำ�นวนเสน้ พันธะทลี่ อ้ มรอบ C H และ N ตามล�ำ ดบั จำ�นวนเส้นพันธะทีล่ ้อมรอบ C = 4 เส้น H = 1 เส้น และ N = 3 เสน้ 4. มีถังแก๊สสองถังซึ่งบรรจุแก๊สไนโตรเจนมอนอกไซด์ (NO) และแก๊สไนโตรเจน (N₂) แต่ เนื่องจากฉลากเลือนหายไปเห็นเพียงตัวเลขจุดเดือดที่ปรากฏเป็น -196 องศาเซลเซียส และ -152 องศาเซลเซียส โมเลกลุ NO และ N₂ มมี วลและรปู ร่างใกลเ้ คียงกนั จงระบวุ ่า แก๊สถงั ใดเป็น NO และถงั ใดเปน็ N₂ เพราะเหตุใด แกส๊ NO บรรจอุ ยูใ่ นถงั ทรี่ ะบจุ ุดเดอื ดเปน็ -152 °C แก๊ส N2 บรรจุอยใู่ นถงั ที่ระบุจุดเดือดเป็น -196 °C ทง้ั นเี้ นอื่ งจาก NO เปน็ แกส๊ ทโี่ มเลกลุ ประกอบดว้ ย 2 อะตอมทต่ี า่ งกนั เปน็ สารมขี วั้ สว่ น N₂ เป็นแกส๊ ทโ่ี มเลกุลประกอบด้วย 2 อะตอมที่เหมือนกัน จงึ เปน็ สารไม่มขี ้ัว ดงั นน้ั NO จึงมจี ดุ เดือดสูงกวา่ N₂ 5. สาร A และ B มีมวลเทา่ กนั แต่สาร A มีจดุ เดือดสูงกวา่ สาร B เพราะเหตุใด CH₂ OH O H₂C CH H₂C CH CH₃ H₂C CH₂ H₂C CH₂ สาร A สาร B สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

58 บทท่ี 2 | นำ้� วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 1 เน่ืองจากสาร A มีพันธะ O-H ซ่ึงทำ�ให้มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็นพันธะ ไฮโดรเจน ทำ�ใหส้ าร A มีจุดเดอื ดสงู กว่าสาร B ซง่ึ ไม่มพี นั ธะ O-H 6. พจิ ารณาข้อความตอ่ ไปน้ี “ดนิ ประสวิ เปน็ สารประกอบไอออนกิ ทมี่ โี พแทสเซยี มไอออนและไนเตรตไอออนเปน็ องค์ประกอบซึ่งนำ�มาใช้ทำ�ปุ๋ย ดินปืน รวมถึงใช้เป็นสารกันบูดที่ต้องควบคุมปริมาณ นอกจากนี้ยังมีสารประกอบไนเตรตที่มีไอออนของโลหะประเภทอ่ืน เช่น โซเดียม ทสี่ ามารถนำ�มาใชท้ ดแทนกันได”้ จงเขยี นสตู รเอมพิริคัลของสารประกอบไอออนิกที่เกย่ี วขอ้ งกบั ข้อความขา้ งตน้ สูตรเอมพิริคัลของสารประกอบไอออนิกท่ีเกี่ยวข้องกับข้อความข้างต้น คือ KNO₃ และ NaNO₃ 7. ผงน้ำ�ตาลเกลือแร่ซองหน่ึงมีองค์ประกอบคือ โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) โพแทสเซียม คลอไรด์ (KCl) และกลโู คส (C₆H₁₂O₆) เมอื่ ละลายผงน�้ำ ตาลเกลอื แรน่ ใ้ี นน�ำ้ จะมสี ารทอ่ี ยู่ ในรูปโมเลกลุ และไอออนใดบ้างในสารละลาย เมอื่ ละลายผงน�้ำ ตาลเกลอื แรใ่ นน�้ำ จะมสี ารทอี่ ยใู่ นรปู โมเลกลุ คอื กลโู คส (C₆H12O₆) และ อยู่ในรปู ไอออน คือ Na+ K+ และ Cl- 8. ถ้าต้องการเตรียมสารละลายให้มีองค์ประกอบของไอออนคือ Na+ Mg²+ I- และ SO₄²- จงเสนอวธิ เี ตรยี มสารละลายจากสารประกอบไอออนกิ จ�ำ นวน 2 ชนิดมา 2 วิธี สามารถเตรียมสารละลายดงั กลา่ วไดด้ ังน้ี วธิ ที ่ี 1 ละลาย NaI กบั MgSO₄ ในน�ำ้ วธิ ีที่ 2 ละลาย Na₂SO₄ กบั MgI₂ ในน้�ำ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 บทท่ี 2 | น�ำ้ 59 9. กำ�หนดให้สาร A และ B เปน็ สารโคเวเลนต์ ซึ่งมสี มบัตดิ งั ตาราง สาร การละลายในน้�ำ การเปลีย่ นสี การน�ำ ไฟฟ้า กระดาษลิตมสั ของสารละลาย A ละลายนำ้� นำ้�เงนิ เปน็ แดง น�ำ ไฟฟา้ B ละลายน�้ำ ไมเ่ ปล่ียนสี ไมน่ �ำ ไฟฟา้ สาร A และ B ละลายน้�ำ แบบแตกตวั หรือไม่แตกตัว สาร A ละลายนำ้�แบบแตกตวั สว่ นสาร B ละลายนำ้�แบบไมแ่ ตกตัว 10.นำ้�ทะเลเปน็ สารละลายอเิ ล็กโทรไลต์ประกอบดว้ ยแกส๊ ออกซเิ จน (O₂) เกลือแกง (NaCl) ดีเกลือ (MgSO₄) กลูโคส (C₆H₁₂O₆) ยูเรีย (CH₄N₂O) และมีเทน (CH₄) สารใดทำ�ให้ น�ำ้ ทะเลเป็นสารละลายอเิ ลก็ โทรไลต์ เกลือแกง (NaCl) และ ดีเกลือ (MgSO₄) ทำ�ให้น้ำ�ทะเลเป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เนอ่ื งจากเปน็ สารประกอบไอออนิกทล่ี ะลายนำ้�แล้วแตกตัวเปน็ ไอออน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

60 บทท่ี 3 | อาหาร วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 3บทที่ | อาหาร ipst.me/8823 ตัวชี้วัด 1. ระบสุ ารประกอบอนิ ทรยี ป์ ระเภทไฮโดรคารบ์ อนวา่ อม่ิ ตวั หรอื ไมอ่ ม่ิ ตวั จากสตู รโครงสรา้ ง 2. สืบค้นข้อมูลและเปรียบเทียบสมบัติทางกายภาพระหว่างพอลิเมอร์และมอนอเมอร์ของพอลิเมอร์ ชนดิ นน้ั 3. ระบสุ มบตั คิ วามเปน็ กรด-เบสจากโครงสรา้ งของสารประกอบอนิ ทรยี ์ 4. อธบิ ายสมบตั กิ ารละลายในตวั ท�ำ ละลายชนดิ ตา่ ง ๆ ของสาร 5. วเิ คราะหแ์ ละอธบิ ายความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโครงสรา้ งกบั สมบตั เิ ทอรม์ อพลาสตกิ และเทอรม์ อเซตของ พอลเิ มอร์ และการน�ำ พอลเิ มอรไ์ ปใชป้ ระโยชน์ 6. สบื คน้ ขอ้ มลู และน�ำ เสนอผลกระทบของการใชผ้ ลติ ภณั ฑพ์ อลเิ มอรท์ ม่ี ตี อ่ สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ แวดลอ้ ม พรอ้ มแนวทางปอ้ งกนั หรอื แกไ้ ข สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 บทท่ี 3 | อาหาร 61 การวเิ คราะห์ตวั ช้ีวดั ตวั ชี้วัด 1. ระบสุ ารประกอบอนิ ทรยี ป์ ระเภทไฮโดรคารบ์ อนวา่ อม่ิ ตวั หรอื ไมอ่ ม่ิ ตวั จากสตู รโครงสรา้ ง จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. อธบิ ายความหมายของสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน 2. ระบสุ ารประกอบอนิ ทรยี ป์ ระเภทไฮโดรคารบ์ อนวา่ อม่ิ ตวั หรอื ไมอ่ ม่ิ ตวั จากสตู รโครงสรา้ ง ทกั ษะกระบวนการ ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ ทางวิทยาศาสตร์ 1. การจำ�แนกประเภท -- ตวั ชีว้ ดั 2. สืบค้นข้อมูลและเปรียบเทียบสมบัติทางกายภาพระหว่างพอลิเมอร์และมอนอเมอร์ของ พอลเิ มอรช์ นดิ นน้ั จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สืบค้นข้อมูลและเปรียบเทียบสมบัติทางกายภาพระหว่างพอลิเมอร์และมอนอเมอร์ของ พอลเิ มอรช์ นดิ นน้ั ทกั ษะกระบวนการ ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ 1. การทดลอง 1. การส่ือสารสารสนเทศและ - การร้เู ท่ากนั ส่ือ ตัวชว้ี ดั 3. ระบสุ มบตั คิ วามเปน็ กรด-เบสจากโครงสรา้ งของสารประกอบอนิ ทรยี ์ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. ระบวุ า่ สารประกอบอนิ ทรยี ม์ สี มบตั กิ รด-เบสจากสตู รโครงสรา้ ง ทกั ษะกระบวนการ ทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ - 1. ความใจกวา้ ง 1. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

62 บทท่ี 3 | อาหาร วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 ตัวชี้วัด 4. อธบิ ายสมบตั กิ ารละลายในตวั ท�ำ ละลายชนดิ ตา่ ง ๆ ของสาร จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. อธบิ ายสมบตั กิ ารละลายในตวั ท�ำ ละลายชนดิ ตา่ ง ๆ ของสาร ทกั ษะกระบวนการ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ - 1. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู 1. ความใจกวา้ ง 2. การใช้วิจารณญาณ ตวั ชว้ี ดั 5. วเิ คราะหแ์ ละอธบิ ายความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโครงสรา้ งกบั สมบตั เิ ทอรม์ อพลาสตกิ และเทอรม์ อเซต ของพอลเิ มอร์ และการน�ำ พอลเิ มอรไ์ ปใชป้ ระโยชน์ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. ว เิ คราะหแ์ ละอธบิ ายความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโครงสรา้ งกบั สมบตั เิ ทอรม์ อพลาสตกิ และเทอรม์ อเซต ของพอลเิ มอร์ และการน�ำ พอลเิ มอรไ์ ปใชป้ ระโยชน์ ทักษะกระบวนการ ทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ ทางวิทยาศาสตร์ - 1. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู 1. ความใจกว้าง 2. การใช้วิจารณญาณ ตวั ชว้ี ดั 6. สบื คน้ ขอ้ มลู และน�ำ เสนอผลกระทบของการใชผ้ ลติ ภณั ฑพ์ อลเิ มอรท์ ม่ี ตี อ่ สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ แวดลอ้ ม พรอ้ มแนวทางปอ้ งกนั หรอื แกไ้ ข จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สบื คน้ ขอ้ มลู และน�ำ เสนอผลกระทบของการใชผ้ ลติ ภณั ฑพ์ อลเิ มอรท์ ม่ี ตี อ่ สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ แวดลอ้ ม พรอ้ มแนวทางปอ้ งกนั หรอื แกไ้ ข ทักษะกระบวนการ ทกั ษะแห่งศตวรรษที่ 21 จิตวิทยาศาสตร์ ทางวิทยาศาสตร์ - 1. การสื่อสารสารสนเทศและ - การรู้เท่าทันส่ือ 2. ความร่วมมือ การทำ�งาน เปน็ ทีม และภาวะผูน้ �ำ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ผงั มโนทัศน์ วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 1 อาหาร ไขมันและนำ�้ มนั คารโ์ บไฮเดรต โปรตนี วิตามนิ และเกลอื แร่ บรรจุภัณฑ์ส�ำ หรับอาหาร ความอมิ่ ตัวของ พอลิเมอร์และ ความเปน็ กรดเบสของ การละลายของสารใน พอลเิ มอร์เทอร์มอพลาสติก สารประกอบ มอนอเมอร์ และ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ไฮโดรคาร์บอน สารประกอบอนิ ทรีย์ ตัวทำ�ละลาย พอลเิ มอรเ์ ทอร์มอเซต แนวทางป้องกันและ บทที่ 3 | อาหาร แกไ้ ขปญั หาขยะ พลาสติก 63

64 บทท่ี 3 | อาหาร วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 สาระสำ�คญั อาหารเปน็ ปจั จยั ส�ำ คญั ส�ำ หรบั การด�ำ รงชวี ติ ของมนษุ ยโ์ ดยไขมนั คารโ์ บไฮเดรต โปรตนี และวติ ามนิ เปน็ สารประกอบอนิ ทรยี ์ สว่ นเกลอื แรเ่ ปน็ ไอออนหรอื สารประกอบไอออนกิ สารประกอบอนิ ทรยี เ์ ปน็ สารประกอบของธาตุคาร์บอนซ่งึ อาจมีธาตุอ่นื เป็นองค์ประกอบร่วมด้วย เช่น ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ ไขมันมีท้งั ชนิดอ่มิ ตัวและไม่อ่มิ ตัวซ่งึ พิจารณาได้จากชนิดพันธะระหว่างคาร์บอน อะตอมในกรดไขมนั ซง่ึ ใชเ้ กณฑเ์ ดยี วกบั สารประกอบไฮโดรคารบ์ อน คารโ์ บไฮเดรตทเ่ี ปน็ มอนอเมอรแ์ ละ พอลเิ มอรม์ สี มบตั แิ ตกตา่ งกนั โปรตนี เปน็ พอลเิ มอรท์ ม่ี มี อนอเมอรเ์ ปน็ กรดแอมโิ นซง่ึ มหี มคู่ ารบ์ อกซลิ และ หมอู่ ะมโิ น จงึ แสดงสมบตั คิ วามเปน็ กรด-เบสได้ วติ ามนิ แตล่ ะชนดิ มสี ภาพขว้ั แตกตา่ งกนั ท�ำ ใหบ้ างชนดิ ละลายไดใ้ นน�ำ้ บางชนดิ ละลายไดใ้ นน�ำ้ มนั ซง่ึ เปน็ ไปตามหลกั การ like dissolves like สว่ นเกลอื แรแ่ ตล่ ะ ชนดิ มปี ระโยชนท์ แ่ี ตกตา่ งกนั บรรจภุ ณั ฑส์ �ำ หรบั อาหารสว่ นใหญท่ �ำ มาจากพลาสตกิ ซง่ึ เปน็ พอลเิ มอร์ สังเคราะห์ มีท้งั ชนิดพอลิเมอร์เทอร์มอพลาสติกและพอลิเมอร์เทอร์มอเซตซ่ึงใช้งานได้แตกต่างกัน พลาสตกิ ยอ่ ยสลายไดย้ ากและมกี ารใชใ้ นปรมิ าณมาก จงึ กอ่ ใหเ้ กดิ ปญั หาขยะ การลดการใช้ การใชซ้ �ำ้ และการน�ำ กลบั มาใชใ้ หม่ เปน็ การชว่ ยลดปญั หาไดท้ างหนง่ึ เวลาท่ใี ช้ บทนีค้ วรใชเ้ วลาสอนประมาณ 19 ช่ัวโมง 3 ชว่ั โมง 3.1 ไขมนั และนำ้�มนั 3 ชว่ั โมง 3.2 คารโ์ บไฮเดรต 3 ชว่ั โมง 3.3 โปรตีน 4 ช่วั โมง 3.4 วิตามินและเกลือแร ่ 6 ชว่ั โมง 3.5 บรรจุภณั ฑ์สำ�หรบั อาหาร ความร้กู อ่ นเรียน พันธะเคมี สภาพขั้ว แรงยึดเหน่ียวระหว่างโมเลกุล พันธะไฮโดรเจน สารที่มีสมบัติกรด-เบส การละลายแบบแตกตัวและไมแ่ ตกตัว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 บทท่ี 3 | อาหาร 65 ตรวจสอบความรู้ก่อนเรยี น พจิ ารณาขอ้ ความตอ่ ไปน้ี ถา้ ถกู ตอ้ งใหใ้ สเ่ ครอ่ื งหมาย ถา้ ผดิ ใหใ้ สเ่ ครอ่ื งหมาย 1. จดุ เดอื ดของน้ำ�คอื อุณหภูมิทท่ี �ำ ใหโ้ มเลกลุ ของ H₂O แตกออกเปน็ H 2 อะตอม และ O 1 อะตอม 2. เส้นพันธะในสูตรโครงสร้างของโมเลกุลโคเวเลนต์แสดงการใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอน รว่ มกนั ระหว่างอะตอม 3. HF และ O₂ เป็นสารไมม่ ีขั้ว 4. CH₄ สามารถเกดิ พันธะไฮโดรเจนได้ 5. สารที่มีจดุ เดอื ด 100 องศาเซลเซยี ส มแี รงยดึ เหนีย่ วระหวา่ งโมเลกลุ มากกวา่ สารที่มี จดุ เดอื ด 120 องศาเซลเซยี ส 6. ตัวเลขห้อยท้ายสัญลักษณ์ธาตุที่แสดงในสูตรโมเลกุลแสดงจำ�นวนอะตอมของธาตุ แตล่ ะชนิดใน 1 โมเลกุล 7. สูตรเอมพิริคัลของสารประกอบไอออนิกแสดงอัตราส่วนอย่างต่ำ�ของจำ�นวนไอออน บวกและไอออนลบในสารประกอบไอออนิก 8. H₂O และ NaCl เป็นสตู รเคมขี องนำ้�และเกลือแกงตามลำ�ดับ 9. สารละลายของ KNO₃ เปน็ สารละลายนอนอิเลก็ โทรไลต์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

66 บทที่ 3 | อาหาร วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 3.1 ไขมนั และน้ำ�มัน จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธบิ ายความหมายของสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน 2. ระบุสารประกอบอินทรยี ์ประเภทไฮโดรคาร์บอนวา่ อิม่ ตวั หรอื ไมอ่ ิ่มตัวจากสูตรโครงสรา้ ง ความเขา้ ใจคลาดเคลือ่ นท่ีอาจเกดิ ขน้ึ ความเขา้ ใจคลาดเคล่อื น ความเข้าใจทีถ่ ูกต้อง สารประกอบไฮโดรคาร์บอนมีธาตุอ่ืนนอกเหนือ ส า ร ป ร ะ ก อ บ ไ ฮ โ ด ร ค า ร์ บ อ น มี เ ฉ พ า ะ ธ า ตุ จ า ก ธ า ตุ ค า ร์ บ อ น แ ล ะ ไ ฮ โ ด ร เ จ น เ ป็ น อ ง ค์ คารบ์ อนและไฮโดรเจนเปน็ องคป์ ระกอบ ประกอบ แนวการจดั การเรียนรู้ ในหวั ขอ้ นม้ี งุ่ หวงั ใหน้ กั เรยี นเขา้ ใจความหมายของสารประกอบอนิ ทรยี ์ สารประกอบไฮโดรคารบ์ อน และความอม่ิ ตวั ของสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน ผา่ นเรอ่ื งของไขมนั และน�ำ้ มนั เพอ่ื ใหส้ ามารถจ�ำ แนก ประเภทสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนอม่ิ ตวั และไมอ่ ม่ิ ตวั จากสตู รโครงสรา้ งของสารทพ่ี บในชวี ติ ประจ�ำ วนั โดยอาจจดั การเรยี นรไู้ ดด้ งั น้ี 1. ครนู �ำ เขา้ สบู่ ทเรยี นดว้ ยการอภปิ รายเกย่ี วกบั ความส�ำ คญั ของอาหารตอ่ การด�ำ รงชวี ติ ของมนษุ ย์ และส่ิงมีชีวิต แหล่งของสารอาหารแต่ละชนิดซ่ึงได้มาจากส่ิงมีชีวิต และเช่ือมโยงว่าไขมันและนำ้�มัน คารโ์ บไฮเดรต โปรตนี และวติ ามนิ เปน็ สารประกอบอนิ ทรยี ์ ยกเวน้ เกลอื แร่ 2. ครอู ธบิ ายเกย่ี วกบั ชนดิ ของธาตอุ งคป์ ระกอบของสารประกอบอนิ ทรยี ์ และสารประกอบอนนิ ทรยี ์ แลว้ ใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 บทท่ี 3 | อาหาร 67 ตรวจสอบความเขา้ ใจ จงวงกลมล้อมรอบสตู รของสารประกอบอนิ ทรีย์ CH₄ NaCl HNO₃ CaCO₃ C₇H₈ CH₃CH₂CH₂CH₃ O O O Cl S Cl HO S OH O Cl OH CH₂ CH₂ CH CH O O 3. ใหน้ กั เรยี นยกตวั อยา่ งอาหารทม่ี ไี ขมนั และน�ำ้ มนั เปน็ องคป์ ระกอบ จากนน้ั ครอู ธบิ ายเกย่ี วกบั ไขมนั และน�ำ้ มนั วา่ เปน็ อาหารทใ่ี หพ้ ลงั งาน พบมากในน�ำ้ มนั พชื ไขมนั สตั ว์ นม เนย ซง่ึ ไขมนั และ น�ำ้ มนั จดั เปน็ สารในกลมุ่ ไตรกลเี ซอไรด์ ทม่ี โี ครงสรา้ งประกอบดว้ ยสว่ นของกลเี ซอรอลและกรดไขมนั ดงั รปู 3.3 4. ใหน้ กั เรยี นพจิ ารณาชนดิ ของพนั ธะระหวา่ งอะตอมของคารบ์ อนกบั คารบ์ อนในโครงสรา้ งสว่ น ของกรดไขมนั ในรปู 3.3 เพอ่ื ใหเ้ หน็ วา่ สว่ นของกรดไขมนั มที ง้ั ทเ่ี ปน็ พนั ธะเดย่ี วทง้ั หมดและมพี นั ธะคู่ อยดู่ ว้ ย จากนน้ั ครอู ธบิ ายความหมายของกรดไขมนั อม่ิ ตวั และกรดไขมนั ไมอ่ ม่ิ ตวั 5. ครอู ธบิ ายความหมายของสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน และเชอ่ื มโยงหลกั การพจิ ารณาความ อม่ิ ตวั ของกรดไขมนั กบั ความอม่ิ ตวั ของสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน โดยใชร้ ปู 3.4 จากนน้ั ใหน้ กั เรยี น ท�ำ แบบฝกึ หดั 3.1 เพอ่ื ทบทวนความรู้ 6. ครนู �ำ อภปิ รายเกย่ี วกบั สดั สว่ นของกรดไขมนั อม่ิ ตวั และไมอ่ ม่ิ ตวั ทม่ี ผี ลตอ่ สถานะของไขมนั และ น�ำ้ มนั ประโยชนแ์ ละโทษของไขมนั และน�ำ้ มนั เพอ่ื สรา้ งความตระหนกั ในการเลอื กรบั ประทานอาหาร ทม่ี ไี ขมนั และน�ำ้ มนั เปน็ องคป์ ระกอบ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

68 บทท่ี 3 | อาหาร วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 ขอ้ เสนอแนะส�ำ หรบั ครู ในหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 น้ี ไม่ได้ลงรายละเอียดของการจำ�แนก สารประกอบอนิ ทรยี แ์ ละสารประกอบอนนิ ทรยี ์ เนอ่ื งจากเกณฑใ์ นการจ�ำ แนกจากแหลง่ อา้ งองิ หลายแหลง่ ไมต่ รงกนั และมขี อ้ ยกเวน้ หลายประการ เชน่ คารบ์ อนเตตระคลอไรด์ มกี ารจ�ำ แนก เปน็ ทง้ั สารประกอบอนิ ทรยี แ์ ละสารประกอบอนนิ ทรยี ์ ดงั นน้ั เนอ้ื หาเรอ่ื งนจ้ี งึ เนน้ ใหน้ กั เรยี น รจู้ กั สารประกอบอนิ ทรยี ท์ ไ่ี ดจ้ �ำ แนกไวอ้ ยา่ งชดั เจนแลว้ แนวการวดั และประเมนิ ผล 1. ความรู้เก่ียวกับความหมายของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน และความอ่ิมตัวสารประกอบ ไฮโดรคารบ์ อน จากการท�ำ แบบฝกึ หดั และการทดสอบ 2. ทกั ษะการจ�ำ แนกประเภทความอม่ิ ตวั ของสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน จากการท�ำ แบบฝกึ หดั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 บทที่ 3 | อาหาร 69 แบบฝึกหดั 3.1 1. สารใดเป็นสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน HCl CH₃CH₂Cl C₆H₆ CH₃OH CH₄ C₄H₉NH₂ C₅H₁₂ CH₃OCH₃ สารประกอบไฮโดรคารบ์ อน ไดแ้ ก่ CH₄ C₆H₆ C₅H₁₂ 2. กรดไขมนั ท่กี �ำ หนดให้เปน็ กรดไขมนั อ่มิ ตวั หรือกรดไขมนั ไมอ่ ิม่ ตัว เพราะเหตใุ ด กรดไขมนั ทกี่ �ำ หนดใหเ้ ปน็ กรดไขมนั ไมอ่ ม่ิ ตวั เนอ่ื งจากภายในโครงสรา้ งมพี นั ธะครู่ ะหวา่ ง อะตอมของคาร์บอนกับคารบ์ อน 3. สาร x y และ z เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอมิ่ ตวั หรือไม่อ่มิ ตวั CH₃ CH₂ CH CH₂ C CH CH₂ C CH₃ HC CH₂ CH₃ C CH₃ สาร x CH₃ H₂C CH₂ CH CH₃ CH CH₃ สาร y สาร z สาร x เปน็ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนไมอ่ ิ่มตัว สาร y เป็นสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนอ่ิมตัว สาร z เป็นสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนไมอ่ ิม่ ตัว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

70 บทที่ 3 | อาหาร วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 3.2 คาร์โบไฮเดรต จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ สืบค้นข้อมูลและเปรียบเทียบสมบัติทางกายภาพระหว่างพอลิเมอร์และมอนอเมอร์ของ พอลิเมอร์ชนิดน้นั แนวการจดั การเรียนรู้ ในหัวข้อน้มี ่งุ หวังให้นักเรียนร้จู ักความหมายและสมบัติบางประการของพอลิเมอร์และมอนอเมอร์ ผา่ นเรอ่ื งคารโ์ บไฮเดรต เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นสามารถบอกความแตกตา่ งระหวา่ งพอลเิ มอรแ์ ละมอนอเมอร์ โดย อาจจดั การเรยี นรไู้ ดด้ งั น้ี 1. ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนโดยให้นักเรียนบอกความสำ�คัญของคาร์โบไฮเดรต ยกตัวอย่างอาหารท่ีมี คารโ์ บไฮเดรตเปน็ องคป์ ระกอบ 2. ใหน้ กั เรยี นพจิ าณารปู 3.7 แลว้ อภปิ รายเกย่ี วกบั การยอ่ ยคารโ์ บไฮเดรตในแปง้ ใหเ้ ปน็ กลโู คส เพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ คารโ์ บไฮเดรตในแปง้ เปน็ โมเลกลุ ขนาดใหญ่ รา่ งกายไมส่ ามารถดดู ซมึ ได้ จงึ ตอ้ งยอ่ ยให้ เปน็ กลโู คสทเ่ี ปน็ โมเลกลุ ขนาดเลก็ ทส่ี ดุ จนรา่ งกายสามารถดดู ซมึ ได้ 3. ครใู หค้ วามรเู้ กย่ี วกบั พอลแิ ซก็ คาไรดแ์ ละมอนอแซก็ คาไรด์ จากนน้ั ใชส้ ตู รโครงสรา้ งจากรปู 3.8 เชอ่ื มโยงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งมอนอเมอรก์ บั พอลเิ มอร์ 4. ครใู ชค้ �ำ ถามน�ำ วา่ พอลเิ มอรม์ สี มบตั เิ หมอื นหรอื แตกตา่ งกบั มอนอเมอรอ์ ยา่ งไร แลว้ ใหน้ กั เรยี น ท�ำ กจิ กรรม 3.1 และ 3.2 แลว้ อภปิ รายเพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ เกย่ี วกบั สมบตั ทิ แ่ี ตกตา่ งกนั ระหวา่ งมอนอเมอร์ และพอลเิ มอร์ เชน่ การละลาย ความหนดื ของสารละลาย จดุ หลอมเหลว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 บทที่ 3 | อาหาร 71 กจิ กรรม 3.1 การทดลองเปรียบเทียบสมบตั บิ างประการของกลูโคส และแป้งมันสำ�ปะหลัง จุดประสงค์ เพื่อศึกษาสมบัติการละลาย และการติดกระดาษของสารละลายกลูโคสและน้ำ�แป้งมัน ส�ำ ปะหลงั เวลาทีใ่ ช้ 50 นาที อภปิ รายก่อนการทดลอง 5 นาที ท�ำ การทดลอง 30 นาที อภิปรายหลังทำ�การทดลอง 15 นาที วัสดุ อุปกรณ์ และสารเคมี ปรมิ าณตอ่ กลมุ่ รายการ 5g 5g สารเคมี 25 mL 1. แปง้ มนั ส�ำ ปะหลัง 2. กลโู คส 1 ใบ 3. น้�ำ กลัน่ 1 แทง่ วสั ดุและอปุ กรณ์ 1 เครอื่ ง 1. บีกเกอร์ ขนาด 50 mL 1 เคร่อื ง 2. แท่งแก้วคน 1 แผ่น 3. เคร่อื งช่งั 4. เตาแผน่ ความร้อน 5. กระดาษขนาด 5 cm × 7 cm สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

72 บทที่ 3 | อาหาร วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 ขอ้ เสนอแนะสำ�หรับครู 1. ต้มนำ้�แป้งมันสำ�ปะหลังจนกว่าจะใส ซึ่งอาจปรับเวลาท่ีใช้ในการต้มได้ตามความ เหมาะสม 2. เวลาและความร้อนในการตม้ น้�ำ แป้งมันส�ำ ปะหลังและกลโู คสควรเท่ากัน 3. ครูให้ขอ้ มลู เพม่ิ เตมิ ส�ำ หรบั นกั เรยี น ดงั นี้ กลูโคสมจี ดุ หลอมเหลว 146 °C แปง้ มนั สำ�ปะหลังจะไมห่ ลอมเหลวแต่จะสลายตัวเม่อื ไดร้ บั ความร้อนปริมาณมาก ตวั อยา่ งผลการทดลอง การเปลีย่ นแปลงของสารในน�้ำ ท่ีสงั เกตได้ การตดิ กนั ของ กระดาษ สาร ท่ีอณุ หภูมิห้อง หลงั ต้ม กลโู คส ละลายน�ำ้ ไดส้ ารละลายใส ไมเ่ ปลยี่ นแปลง กระดาษไมต่ ิดกัน ไมม่ ีสี แปง้ มนั ส�ำ ปะหลงั ไมล่ ะลายไดส้ ารแขวนลอย นำ้�แป้งใสขึ้น   มี กระดาษติดกนั แนน่ สี ข า ว ขุ่ น   เ ม่ื อ ท้ิ ง ไ ว้ จ ะ ลักษณะหนดื ดึงออกจากกนั ไมไ่ ด้ ตกตะกอน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 บทท่ี 3 | อาหาร 73 อภิปรายผลการทดลอง เมื่อนำ�กลูโคสมาละลายในน้ำ�พบว่าได้สารละลายใสไม่มีสี แสดงว่ากลูโคสละลายนำ้�ได้ดี หลังต้มไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง ส่วนแป้งมันสำ�ปะหลังไม่ละลายนำ้�ท่ีอุณหภูมิห้อง แต่เมื่อ ผ่านการต้มพบว่าน้ำ�แป้งมลี ักษณะใสขึน้ เมอ่ื น�ำ สารทง้ั 2 ชนดิ ทผี่ า่ นการตม้ แลว้ มาทดสอบดว้ ยการตดิ กระดาษพบวา่ น�้ำ แปง้ ท�ำ ให้ กระดาษตดิ กนั ไดม้ ากกวา่ สารละลายกลโู คสแสดงวา่ น�้ำ แปง้ มคี วามหนดื มากกวา่ สารละลาย กลโู คส และเมอ่ื พจิ ารณาลกั ษณะของสารละลายกลโู คสและน�้ำ แปง้ หลงั ตม้ จะพบวา่ น�ำ้ แปง้ มีลักษณะหนืดข้นมากกว่า ซงึ่ สอดคล้องกบั ผลการทดสอบดว้ ยการติดกบั กระดาษ สรปุ ผลการทดลอง กลโู คสและแปง้ มนั ส�ำ ปะหลงั มสี มบตั แิ ตกตา่ งกนั โดยกลโู คสละลายน�ำ้ ไดด้ กี วา่ สว่ นแปง้ มันส�ำ ปะหลงั ให้สารละลายทีม่ คี วามหนดื มากกวา่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

74 บทที่ 3 | อาหาร วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 กจิ กรรม 3.2 สืบคน้ ข้อมลู สมบัตทิ างกายภาพของมอนอเมอร์และ พอลิเมอร์ สืบค้นข้อมูลเพื่อเปรียบเทียบสถานะและจุดหลอมเหลวของมอนอเมอร์กับพอลิเมอร์ท่ี เกดิ จากมอนอเมอรน์ น้ั อยา่ งน้อย 3 คู่ แล้วน�ำ มาอภปิ รายแลกเปลย่ี นความรรู้ ว่ มกนั ตวั อย่างผลการสบื คน้ ข้อมูล พอลิเมอร์ มอนอเมอร์ ช่ือ สถานะ จดุ หลอมเหลว ช่ือ สถานะ จุดหลอมเหลว (°C) (°C) เอทิลนี พอลิเอทลิ นี ของแขง็ 115-135 โพรพิลีน แกส๊ -169.15 °C พอลิโพรพิลนี ของแขง็ 130-170 ไวนิล แกส๊ -185.24 °C คลอไรด์ พอลไิ วนิล ของแขง็ 100-260 แกส๊ -153.84 °C คลอไรด์ 5. ครใู หค้ วามรู้เกี่ยวกบั เซลลูโลสตามรายละเอยี ดในหนงั สอื เรยี น แนวการวดั และประเมนิ ผล 1. ความรู้เกี่ยวกับสมบัติทางกายภาพของพอลิเมอร์และมอนอเมอร์ของพอลิเมอร์ชนิดน้ัน จาก การทดลอง รายงานผลการสบื คน้ ข้อมลู และการอภปิ ราย 2. ทกั ษะการทดลอง จากการสังเกตพฤตกิ รรมในการทำ�การทดลองและรายงานการทดลอง 3. ทักษะการสื่อสารสารสนเทศและการรู้เท่าทันสื่อ จากรายงานผลการสืบค้นข้อมูลและ การอภิปราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 บทท่ี 3 | อาหาร 75 3.3 โปรตนี จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ ระบวุ า่ สารประกอบอนิ ทรียม์ ีสมบตั ิกรด-เบสจากสูตรโครงสร้าง แนวการจดั การเรยี นรู้ ในหัวข้อน้ีมุ่งหวังให้นักเรียนรู้จักหมู่คาร์บอกซิล และหมู่อะมิโน ซ่ึงเป็นหมู่ที่ทำ�ให้สารประกอบ อินทรีย์แสดงสมบัติกรด-เบส ผ่านโมเลกุลกรดแอมิโนซึ่งเป็นมอนอเมอร์ของโปรตีน เพ่ือให้สามารถ ระบุความเป็นกรด-เบสของสารประกอบอินทรีย์บางชนิดในชีวิตประจำ�วันจากสูตรโครงสร้างได้ โดย อาจจัดการเรียนร้ไู ดด้ งั น้ี 1. ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนโดยกล่าวถึงประโยชน์และความสำ�คัญของโปรตีน เช่น เป็นโครงสร้าง กล้ามเน้ือ เอนไซม์ ฮอร์โมน ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย การขาดโปรตีนทำ�ให้ร่างกายอ่อนเพลีย หมดแรง และส่งผลให้เกิดโรคต่าง ๆ จากน้ันยกตัวอย่างแหล่งของอาหารที่มีโปรตีนสูง แล้วใช้ ค�ำ ถามวา่ เมอื่ รบั ประทานโปรตนี เขา้ ไป รา่ งกายสามารถน�ำ โปรตนี ไปใชป้ ระโยชนไ์ ดเ้ ลยหรอื ไม่ เพราะ เหตใุ ด 2. ครูให้ความรู้ว่า โปรตีนจัดเป็นพอลิเมอร์ชนิดหน่ึงที่มีกรดแอมิโนเป็นมอนอเมอร์ ร่างกายจะ ย่อยโปรตนี ให้มีขนาดเล็กลง จนได้เป็นกรดแอมโิ นชนดิ ต่าง ๆ แลว้ ดูดซึมเขา้ สกู่ ระแสเลอื ด จากน้นั ให้ พจิ ารณารูป 3.11 เพ่ือให้นักเรียนเห็นโครงสรา้ งของโปรตีนและกรดแอมิโน 3. ครูใช้คำ�ถามว่า แม้ว่าถ่ัวหรือผักบางชนิดมีโปรตีนในปริมาณสูง แต่มักพบว่าผู้ท่ีบริโภคเฉพาะ ถ่ัวและผักยังเป็นโรคท่ีเกิดจากภาวะขาดโปรตีนได้ นักเรียนคิดว่าเป็นเพราะเหตุใด เพื่อนำ�เข้าสู่การ อภปิ รายเกย่ี วกบั ความหมายของกรดแอมโิ นจ�ำ เปน็ และไมจ่ �ำ เปน็ และความตอ้ งการกรดแอมโิ นจ�ำ เปน็ ใหเ้ พยี งพอทงั้ ในด้านของชนิดและปริมาณโดยการบรโิ ภคอาหารให้หลากหลาย 4. ครใู ชค้ �ำ ถามวา่ กรดแอมโิ นแสดงสมบตั กิ รด-เบสไดห้ รอื ไม่ จากนนั้ ใหน้ กั เรยี นพจิ ารณารปู 3.12 แล้วอภิปรายเกี่ยวกับหมู่ที่ทำ�ให้กรดแอมิโนแสดงสมบัติกรด-เบสได้จากสูตรโครงสร้าง เพื่อให้ได้ ขอ้ สรปุ วา่ กรดแอมโิ นแสดงสมบตั เิ ปน็ กรดและเบสได้ เนอื่ งจากหมคู่ ารบ์ อกซลิ (–COOH) แสดงสมบตั ิ เป็นกรด ในขณะที่หมู่แอมิโน (–NH2) แสดงสมบัติเป็นเบส จากน้ันครูเชื่อมโยงความรู้เก่ียวกับความ เปน็ กรด-เบสของสารประกอบอนิ ทรยี ช์ นดิ อน่ื ทม่ี หี มคู่ ารบ์ อกซลิ หรอื หมแู่ อมโิ น ดงั ตวั อยา่ งในรปู 3.13 5. ครูให้นักเรียนทำ�แบบฝกึ หัด 3.2 เพ่อื ทบทวนความรู้ แนวการวดั และประเมนิ ผล 1. ความรู้เกี่ยวกับหมู่คาร์บอกซิลและหมู่แอมิโนท่ีทำ�ให้สารประกอบอินทรีย์แสดงสมบัติความ เปน็ กรด-เบส จากการอภิปราย การทำ�แบบฝึกหดั และการทดสอบ 2. ทกั ษะการลงความเห็นจากข้อมลู จากการอภิปราย 3. จติ วทิ ยาศาสตร์ดา้ นความใจกวา้ ง จากการสังเกตพฤตกิ รรมในการอภปิ ราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

76 บทท่ี 3 | อาหาร วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 แบบฝึกหัด 3.2 กรด/เบส/กลาง กรด จงระบุวา่ สารในตารางต่อไปนม้ี สี มบตั ิเป็นกรด เบส หรอื กลาง เบส กรด สาร เบส กรด CH₃ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ CH₂ COOH เบส NH₂ CH₂ CH₂ CH₂ NH₂ กลาง CH₃ O CH₃ CH C OH HO CH₂ CH NH₂ CH₃ OO HO C C OH CH₂ H₂C CH NH₂ H₂C CH₂ CH₃ CH₃ C OH CH₃ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 บทท่ี 3 | อาหาร 77 3.4 วิตามนิ และเกลือแร่ จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ อธิบายสมบัตกิ ารละลายในตวั ท�ำ ละลายชนิดต่าง ๆ ของสาร ความเขา้ ใจคลาดเคล่อื นท่อี าจเกดิ ขนึ้ ความเขา้ ใจคลาดเคล่อื น ความเขา้ ใจทถ่ี ูกต้อง เมอื่ กล่าวถงึ เกลือแร่ เชน่ โซเดยี ม โพแทสเซยี ม เกลือแร่ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของไอออนหรือ สังกะสี จะเขา้ ใจวา่ เปน็ ธาตุทอ่ี ยใู่ นรูปของโลหะ สารประกอบ ดงั น้นั เมื่อกลา่ วถึงเกลือแร่ เชน่ โซเดียม โพแทสเซียม สังกะสี จงึ หมายถงึ ไอออนหรือสารประกอบของโลหะน้นั แนวการจัดการเรยี นรู้ ในหัวข้อน้ีมุ่งหวังให้นักเรียนรู้จักหลักการ like dissolves like ซ่ึงเป็นหลักการละลายของสาร หลายชนิด ผ่านวิตามินและการละลายของวิตามินท้ังในนำ้�และในนำ้�มัน เพ่ือให้สามารถอธิบาย ปรากฏการณต์ า่ ง ๆ รวมถงึ การน�ำ หลกั การมาประยกุ ตใ์ ชใ้ นชวี ติ ประจ�ำ วนั โดยอาจจดั การเรยี นรไู้ ดด้ งั น้ี 1. ครูนำ�เข้าส่บู ทเรียนโดยกล่าวว่า นอกจากไขมัน คาร์โบไฮเดรต และโปรตีนซ่งึ เป็นสารท่ใี ห้ พลงั งานแกร่ า่ งกายแลว้ รา่ งกายยงั ตอ้ งการวติ ามนิ และเกลอื แรเ่ พอ่ื ใหก้ ารท�ำ งานของระบบตา่ ง ๆ เปน็ ไปอยา่ งปกติ 2. ครทู บทวนความรโู้ ดยอาจถามเกย่ี วกบั ประโยชนข์ องวติ ามนิ บางชนดิ เชน่ วติ ามนิ A B C D E K จากนน้ั ครถู ามตอ่ วา่ นกั เรยี นจ�ำ ไดห้ รอื ไมว่ า่ วติ ามนิ ใดบา้ งทล่ี ะลายในไขมนั ซง่ึ ควรไดค้ �ำ ตอบวา่ วติ ามนิ ทล่ี ะลายในไขมนั ไดแ้ ก่ วติ ามนิ A D E K 3. ให้นักเรียนพิจารณาสูตรโครงสร้างของวิตามินท่ลี ะลายในนำ�้ และวิตามินท่ลี ะลายในไขมัน ดงั รปู 3.15 แลว้ ใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามชวนคดิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

78 บทที่ 3 | อาหาร วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 ชวนคดิ โมเลกุลของวิตามนิ ท่ีละลายในน�้ำ ควรมีลกั ษณะอยา่ งไร และแตกต่างจากโมเลกุลของ วติ ามนิ ที่ละลายในไขมนั อยา่ งไร โมเลกุลของวิตามินท่ีละลายในนํ้าแตกต่างจากโมเลกุลของวิตามินที่ละลายในไขมันคือ มปี ระจุ หรอื มหี มู่ทสี่ ามารถเกิดพนั ธะไฮโดรเจนกับน้ําได้หลายหมู่ 4. ครแู ละนกั เรียนอภปิ รายสรุปร่วมกันวา่ โครงสรา้ งของวติ ามนิ ทลี่ ะลายนำ้�ได้ เชน่ วติ ามนิ B1 และ C มปี ระจุ หรอื มหี ม่ทู ่ีเกดิ พันธะไฮโดรเจนกับน�ำ้ ไดห้ ลายหมู่ เช่น หมู่ไฮดรอกซิล (–OH) หมแู่ อมโิ น (–NH2) ในทางตรงกนั ข้ามวิตามนิ ที่ละลายในไขมนั เช่น วิตามนิ A และ D มโี ครงสร้างส่วนใหญเ่ ปน็ ไฮโดรคารบ์ อน จากนั้นใหน้ ักเรียนท�ำ แบบฝกึ หัด 3.3 เพื่อทบทวนความรู้ 5. ครใู หค้ วามรวู้ ่า สมบัตกิ ารละลายของวิตามินดงั ทกี่ ล่าวมาขา้ งตน้ เปน็ ไปตามหลกั การทเ่ี รยี กวา่ “like dissolves like” คอื สารจะละลายไดใ้ นตวั ท�ำ ละลายที่มขี ั้วใกลเ้ คยี งกัน ซึ่งหลักการนี้สามารถ ใชอ้ ธิบายการละลายของสารโดยทัว่ ไปได้ เช่น กลูโคสละลายในนำ้� เมนทอลละลายในน้�ำ มนั น้�ำ มนั ไมล่ ะลายในน�้ำ จากน้ันให้นักเรียนท�ำ แบบฝกึ หัด 3.4 เพ่อื ทบทวนความรู้ 6. อภิปรายรว่ มกันเกี่ยวกับเหตุการณ์ สถานการณ์ ทีม่ คี วามสมั พนั ธก์ บั หลักการ like dissolves like หรือการนำ�หลกั การดังกลา่ วไปใช้ประโยชนใ์ นชวี ิตประจ�ำ วันหรืออุตสาหกรรม เชน่ การล้างสี ทาเล็บดว้ ยน้�ำ ยาลา้ งเลบ็ ท่ีมีตัวท�ำ ละลายอินทรีย์เป็นองค์ประกอบ การเช็ดลา้ งเคร่อื งสำ�อางดว้ ยครมี ทม่ี ีนำ�้ มันเปน็ องคป์ ระกอบ การสกดั สารสำ�คญั จากสมุนไพรดว้ ยน้ำ�มนั หรือข้ีผึ้ง การสกัดกลน่ิ นำ�้ หอม จากดอกไม้บางชนิดด้วยเอทานอล 7. ใหน้ กั เรยี นพิจารณารูป 3.18 แล้วใหน้ ักเรียนอภิปรายว่า สารซักลา้ งชว่ ยขจดั คราบไขมนั ได้ อยา่ งไร ซึ่งควรได้ขอ้ สรปุ ว่า โมเลกุลของสารซกั ลา้ งมีท้ังส่วนทม่ี ีข้วั และไม่มขี ว้ั ซึ่งในกระบวนการ ซักล้าง     โมเลกุลดังกล่าวจะหันส่วนไม่มีข้ัวเข้าหาคราบไขมัน     และส่วนมีข้ัวหันเข้าหาโมเลกุลน้ำ� ทำ�ให้คราบไขมันหลุดออกมาเป็นหยดนำ้�มันที่ถูกห่อหุ้มด้วยโมเลกุลของสารซักล้างเกิดเป็นไมเซลล์ (micelle) ที่กระจายตวั ในน้ำ� 8. ครูให้ความรู้ว่าการเกิดไมเซลล์ช่วยทำ�ให้ไขมันกระจายตัวอยู่ในนำ้�ได้ดีเกิดเป็นของผสมที่ เรียกว่า อิมลั ชนั (emulsion) ซง่ึ พบเห็นได้ทวั่ ไปในชวี ติ ประจำ�วนั เชน่ น้ำ�นม น้ำ�สลดั ครีมทาผิว 9. ใหน้ กั เรยี นพิจารณาฉลากอาหารในรูป 3.19 จากน้ันใช้คำ�ถามว่า อาหารชนดิ น้ีมีเกลือแรอ่ ะไร บ้าง ซึ่งควรได้ค�ำ ตอบว่า อาหารชนิดน้มี ี โซเดยี ม แคลเซียม ฟอสฟอรสั เป็นองค์ประกอบ จากน้นั ร่วมกนั อภิปรายเกี่ยวกบั ประโยชน์และความสำ�คัญของเกลือแรต่ ามรายละเอียดในหนังสอื เรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 1 บทที่ 3 | อาหาร 79 แนวการวัดและประเมนิ ผล 1. ความรู้เก่ยี วกบั หลกั การ like dissolves like จากการอภิปราย การทำ�แบบฝกึ หัด และการ ทดสอบ 2. ทักษะการลงความเหน็ จากข้อมูล จากการอภปิ ราย 3. จิตวิทยาศาสตร์ด้านความใจกว้าง    และการใช้วิจารณญาณ    จากการสังเกตพฤติกรรมในการ อภปิ ราย แบบฝกึ หดั 3.3 จงระบุวา่ วิตามินทีก่ ำ�หนดให้ต่อไปน้ลี ะลายในน้ำ�หรอื ไขมนั เพราะเหตใุ ด N CH HO C CH₃ C C CH₂ OH HC C C OH HC CH CC N HO HC O วติ ามิน B6 วิตามนิ B3 วติ ามนิ K วิตามนิ E วิตามินท่ีละลายในน้ำ�ได้แก่ วิตามิน B6 และ B3 เนื่องจากมี –OH ที่สามารถสร้างพันธะ ไฮโดรเจนกับโมเลกุลของน้ำ�ได้ วิตามินท่ีละลายในไขมันได้แก่ วิตามิน K และ E เน่ืองจาก โครงสร้างสว่ นใหญ่เปน็ ไฮโดรคารบ์ อน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

80 บทท่ี 3 | อาหาร วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เลม่ 1 แบบฝึกหดั 3.4 จากโครงสรา้ งทกี่ �ำ หนดให้ จงระบวุ า่ สารแตล่ ะชนดิ ตอ่ ไปนสี้ ามารถละลายน�้ำ ไดห้ รอื ไม่ เพราะ เหตใุ ด CH₃ CH₂ O CH₃ CH CH CH₂ CH₃ H₂C CH₂ NH₃+ CH C O- CH₃ H₂C CH₂ CH₃ CH₂ (1) (3) (2) O CH CH CH₃ CH₂ C OH HO CH₂ CH₂ CH₂ OH HC C CH (4) (5) HC C CH CH CH (6) OH OH CH₃ HO CH₂ CH CH CH CH CH₂ OH CH₂ C CH CH₂ OH OH (8) (7) OO HO C C OH (9) สาร (1) (2) (6) และ (8) ไมส่ ามารถละลายน้ำ�ไดเ้ นื่องจากเปน็ สารประกอบไฮโดรคารบ์ อน ซงึ่ มีขว้ั นอ้ ยและไม่มีหมูท่ ส่ี ามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้�ำ ได้ สาร (4) (5) (7) และ (9) สามารถละลายน�้ำ ได้เน่ืองจากมหี มทู่ ส่ี ามารถเกดิ พนั ธะไฮโดรเจน กบั น�ำ้ ได้ สาร (3) สามารถละลายน้ำ�ไดเ้ นื่องจากมปี ระจุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 บทท่ี 3 | อาหาร 81 3.6 บรรจุภณั ฑส์ �ำ หรบั อาหาร จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1. วิเคราะห์และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างกับสมบัติเทอร์มอพลาสติกและ เทอรม์ อเซตของพอลิเมอร์ และการน�ำ พอลเิ มอร์ไปใชป้ ระโยชน์ 2. สืบค้นข้อมูลและนำ�เสนอผลกระทบของการใช้ผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ท่ีมีต่อส่ิงมีชีวิตและ ส่งิ แวดล้อม พร้อมแนวทางป้องกนั หรือแกไ้ ข แนวการจัดการเรยี นรู้ ในหัวข้อนี้มุ่งหวังให้นักเรียนรู้จักชนิดของพอลิเมอร์สังเคราะห์ ผลของอุณหภูมิท่ีมีต่อพอลิเมอร์ และส่งผลต่อการใช้งานของพอลิเมอร์แต่ละชนิด รวมท้ังผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากปัญหาขยะ พลาสติก ผ่านเร่ืองบรรจุภัณฑ์ของอาหารที่เป็นพลาสติก เพ่ือให้สามารถเลือกใช้วัสดุที่ทำ�จาก พอลเิ มอรส์ งั เคราะหไ์ ดอ้ ยา่ งเหมาะสม และสรา้ งความตระหนกั ในการใชง้ านผลติ ภณั ฑพ์ อลเิ มอรอ์ ยา่ ง มีวิจารณญาณและมคี วามรับผดิ ชอบตอ่ สงิ่ แวดล้อมและสังคม โดยอาจจดั การเรียนรไู้ ดด้ ังน้ี 1. ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนโดยใช้คำ�ถามว่า นักเรียนเคยรับประทานอาหารจากร้านสะดวกซ้ือหรือไม่ อาหารเหล่านั้นบรรจุอยู่ในวัสดุประเภทใด มีสมบัติอย่างไร เหมือนหรือแตกต่างจากวัสดุท่ีได้จาก ธรรมชาตอิ ยา่ งไร ซงึ่ ควรไดค้ �ำ ตอบวา่ อาหารจากรา้ นสะดวกซอื้ เกอื บทงั้ หมดบรรจอุ ยใู่ นวสั ดปุ ระเภท พลาสติก ซึ่งมนี ้�ำ หนักเบา ไม่แตกหกั ง่าย และไม่เนา่ เป่ือยซง่ึ แตกต่างจากวสั ดธุ รรมชาติ เชน่ ใบตอง ใบบวั 2. ครใู ชค้ �ำ ถามวา่ ใบตอง ใบบวั มอี งคป์ ระกอบทางเคมคี อื สารใด จดั เปน็ พอลเิ มอรห์ รอื ไม่ ซง่ึ ควร ได้คำ�ตอบว่า ใบตอง ใบบัว มีองค์ประกอบทางเคมีเป็นเซลลูโลส ซึ่งจัดเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ จากนนั้ ใหค้ วามรเู้ ชอ่ื มโยงวา่ พลาสตกิ กเ็ ปน็ พอลเิ มอรแ์ ตไ่ ดจ้ ากกระบวนการสงั เคราะหใ์ นอตุ สาหกรรม ปิโตรเคมี จึงเรียกวา่ พอลเิ มอรส์ ังเคราะห์ 3. ครแู ละนกั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั เกย่ี วกบั การน�ำ พลาสตกิ มาใชเ้ ปน็ บรรจภุ ณั ฑส์ �ำ หรบั อาหารควร ค�ำ นงึ ถงึ เรอื่ งใดเปน็ ส�ำ คญั และควรมขี อ้ ปฏบิ ตั อิ ยา่ งไร เพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ พลาสตกิ ทนี่ �ำ มาใชท้ �ำ เปน็ บรรจุภัณฑ์สำ�หรับอาหารควรคำ�นึงถึงความปลอดภัยเป็นสำ�คัญ และควรใช้งานให้ถูกประเภท ไม่เปลย่ี นลักษณะการใช้งาน เช่น บรรจุภัณฑ์พลาสติกทีใ่ ชบ้ รรจุของเยน็ ไมค่ วรนำ�มาบรรจขุ องรอ้ น 4. ครูแบ่งกลุ่มนักเรียนแล้วให้แต่ละกลุ่มศึกษาพอลิเมอร์ประเภทต่าง ๆ ตามรายละเอียดใน หนังสือเรียน เพื่อเปรียบเทียบพอลิเมอร์แต่ละชนิด โดยทำ�เป็นตารางแสดงช่ือพอลิเมอร์ โครงสร้าง มอนอเมอร์ โครงสร้างพอลิเมอร์ สมบตั ิ และการใชป้ ระโยชน์ แล้วน�ำ เสนอหนา้ ชนั้ เรียน ดังตวั อยา่ ง ในตาราง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

82 บทที่ 3 | อาหาร วิทยาศาสตรก์ ายภาพ เล่ม 1 พอลเิ มอร์ โครงสรา้ งมอนอเมอร์/ สมบัตแิ ละการใช้ประโยชน์ พอลเิ อทิลีน โครงสร้างพอลเิ มอร์ - จุดหลอมเหลวต�ำ่ กวา่ พอลเิ มอรช์ นดิ พอลิโพรพลิ ีน HH อ่นื (115–135 °C) พอลิสไตรนี CC - ไม่เหมาะสำ�หรับบรรจุอาหารรอ้ น HH - นำ้�หนักเบา โค้งงอได้ ราคาถูก - ผลติ เปน็ ถงุ พลาสตกิ ใสข่ องเยน็ กลอ่ ง HH CC พลาสติก ถุงพลาสติกหูหิ้ว ขวด H Hn พลาสตกิ ขุ่น ฝาขวด - จุดหลอมเหลวสูงกว่า และทนความ HH รอ้ นได้ดกี วา่ HDPE CC - บรรจุภัณฑ์สำ�หรับอาหารร้อน และ CH₃ H สามารถน�ำ เขา้ ไมโครเวฟได้ HH - มนี �้ำ หนกั เบา แข็งและเปราะ CC - กล่องโฟมบรรจุอาหาร ช้อนส้อม CH₃ H n พลาสตกิ กลอ่ งพลาสติกใส HH CC CH HC CH HC CH CH HH CC CH HC CH HC CH CH n สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 บทท่ี 3 | อาหาร 83 พอลิเมอร์ โครงสรา้ งมอนอเมอร์ สมบัตแิ ละการใช้ประโยชน์ O HC CH O - มีความแข็งและเหนียว CH₃ O C C C C O CH₃ - ขวดน�้ำ ดม่ื ถุงขนมขบเคย้ี ว ภาชนะ HC CH สำ�หรับไมโครเวฟ HO CH₂ CH₂ OH พอลิเอทลิ นี เทเรฟทาเลต O HC CH O O CH₂ CH₂ O C C CC HC CH n H₂N N NH₂ - มีความแข็ง ทนความร้อน - จาน ชาม และภาชนะที่ไม่แตก O CC C หักง่าย HH NN C NH₂ พอลเิ มลามีน HN N HH N HH N NH ฟอรม์ าลดไี ฮด์ C NC N NC NC C C C C H₂ H₂ NN NN NN C CC NH HN HN CH₂ NH C NN CC N NN HH 5. ครูให้นักเรียนยกตัวอย่างพอลิเมอร์ท่ีนำ�มาทำ�เป็นผลิตภัณฑ์อ่ืน ๆ นอกเหนือจากบรรจุภัณฑ์ ส�ำ หรบั อาหาร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

84 บทท่ี 3 | อาหาร วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 กจิ กรรมเสนอแนะ สบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั พอลเิ มอรช์ นดิ อน่ื เชน่ ซลิ โิ คน เทฟลอน โดยระบชุ นดิ ของมอนอเมอร์ และยกตวั อย่างการใช้งาน รวมทั้งประโยชนแ์ ละอนั ตรายทเี่ กดิ จากการใช้งาน ตัวอยา่ งผลการสบื ค้นขอ้ มูล ซิลโิ คน (silicone) ซลิ ิโคนมชี ือ่ ทางเคมคี อื พอลิไซลอกเซน (polysiloxanes) มีมอนอเมอร์หลักเป็นไดเมทลิ ไดคลอโรไซเลนและน�้ำ ซลิ โิ คนเปน็ พอลเิ มอรท์ น่ี �ำ มาใชป้ ระโยชนไ์ ดห้ ลากหลาย เชน่ อวยั วะ เทียมที่ใช้ในศัลยกรรมพลาสติก นำ้�มันซิลิโคน กาว จุกนม ตะหลิวยาง แม่พิมพ์ยางทำ� นำ�้ แขง็ และไม่ควรใชง้ านซลิ ิโคนท่อี ุณหภูมิเกิน 250°C เนือ่ งจากอาจสลายตัวให้แก๊สท่ีเป็น อันตรายตอ่ สุขภาพ เทฟลอน (teflon) เทฟลอนมีช่ือทางเคมีคือ พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน มีมอนอเมอร์เป็น เตตระฟลูออโร เอทิลีน เทฟลอนเป็นพอลิเมอร์ที่นำ�มาใช้ประโยชน์ เช่น วัสดุเคลือบภาชนะและอุปกรณ์ ชน้ิ สว่ นอปุ กรณว์ ทิ ยาศาสตร์ และไมค่ วรใชง้ านเทฟลอนทอี่ ณุ หภมู เิ กนิ 260°C เนอื่ งจากอาจ สลายตวั ใหแ้ ก๊สที่เปน็ อนั ตรายต่อสขุ ภาพ 6. ครูใช้คำ�ถามนำ�เข้าสู่กิจกรรม 3.3 ว่า นักเรียนคิดว่าสมบัติใดบ้างของพอลิเมอร์ท่ีส่งผลต่อ ลกั ษณะการใชง้ านของบรรจภุ ณั ฑ์พลาสติก จากน้ันให้นกั เรียนทำ�กจิ กรรม 3.3 แล้วอภิปรายร่วมกัน เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า พอลิเมอร์มีการนำ�มาใช้ทำ�ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ มากมายตามสมบัติของพอลิเมอร์ แต่ละชนิด ซึ่งส่วนใหญ่จะพบว่าฉลากหรือข้อมูลที่ระบุบนผลิตภัณฑ์เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิ เช่น ห้าม บรรจอุ าหารหรอื เครอ่ื งดมื่ รอ้ น หา้ มใชก้ บั ไมโครเวฟ ใชใ้ นชว่ งอณุ หภมู ติ งั้ แต่ -40°C ถงึ 120°C ดงั นนั้ การใช้งานและการดูแลรักษา จำ�เป็นต้องคำ�นึงถึงสมบัติทางอุณหภูมิ (thermal properties) ของ พอลิเมอร์แต่ละชนิด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ เลม่ 1 บทท่ี 3 | อาหาร 85 กจิ กรรม 3.3 ฉลากผลิตภณั ฑพ์ ลาสติกกบั การใช้งาน พิจารณาข้อบ่งชี้ท่ีระบุวิธีใช้และการดูแลรักษาท่ีปรากฏบนผลิตภัณฑ์ท่ีกำ�หนดให้ แล้ว วเิ คราะหว์ า่ สมบตั ดิ ้านใดของพอลเิ มอร์มีความส�ำ คญั ต่อการใช้งานของผลิตภัณฑ์ การเตรียมล่วงหนา้ ผลติ ภณั ฑพ์ ลาสตกิ หรอื รปู ภาพผลติ ภณั ฑพ์ ลาสตกิ ทมี่ ขี อ้ บง่ ใช้ ขอ้ ควรระวงั และการดแู ล รักษาท่ีเก่ียวข้องกับอุณหภมู ิ ความรอ้ น ไมโครเวฟ เคร่ืองลา้ งจาน อยา่ งนอ้ ย 5 ตวั อย่าง ตวั อย่างผลการวเิ คราะห์ เมอื่ พจิ ารณาขอ้ บง่ ชที้ ร่ี ะบวุ ธิ ใี ชแ้ ละการดแู ลรกั ษาทปี่ รากฏบนผลติ ภณั ฑพ์ บวา่ สว่ นใหญ่ มีสัญลักษณ์หรือข้อมูลท่ีเก่ียวข้องกับอุณหภูมิ แสดงว่า อุณหภูมิมีผลต่อการใช้งานของ ผลติ ภัณฑพ์ อลิเมอร์แต่ละชนิด สรุปผลการวเิ คราะห์ สมบตั ิด้านอณุ หภูมิของพอลเิ มอรม์ คี วามส�ำ คญั ตอ่ การใช้งานของผลติ ภณั ฑ์ 7. ครูใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามชวนคดิ ชวนคดิ ถงุ พลาสตกิ และปลก๊ั ไฟเมอ่ื ไดร้ บั ความรอ้ นสงู หรอื อยใู่ กลเ้ ปลวไฟ จะเกดิ การเปลย่ี นแปลง แตกต่างกันหรอื ไม่ อยา่ งไร ถุงพลาสติกและปล๊ักไฟเมื่อได้รับความร้อนสูงหรืออยู่ใกล้เปลวไฟ​​​​​จ​ ะเกิดการ เปล่ียนแปลงแตกต่างกันโดยถุงพลาสติกจะหลอมเหลว แต่ปล๊ักไฟไมห่ ลอมเหลว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

86 บทที่ 3 | อาหาร วิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 8. ครูให้ความรู้ว่า ถุงพลาสติกทำ�มาจากพอลิเมอร์เทอร์มอพลาสติกซึ่งหลอมเหลวเม่ือได้รับ ความร้อนและสามารถนำ�มาขึ้นรูปใหม่ได้ ส่วนปล๊ักไฟทำ�มาจากพอลิเมอร์เทอร์มอเซต ซ่ึงไม่หลอมเหลวเมอ่ื ไดร้ ับความร้อนและไมส่ ามารถน�ำ มาขน้ึ รปู ใหม่ได้ 9. ครูอธิบายพอลิเมอร์เทอร์มอพลาสติกและพอลิเมอร์เทอร์มอเซต รวมทั้งโครงสร้างของ พอลิเมอร์ท้งั สองชนิดตามรายละเอียดในหนงั สือเรียน 10. ให้นักเรียนอภิปรายว่า การใช้ประโยชน์จากพลาสติกซ่ึงแพร่หลายมากในปัจจุบันก่อให้เกิด ปัญหาใดบ้าง เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า ผลิตภัณฑ์พลาสติกส่วนใหญ่ใช้ครั้งเดียวแล้วทิ้ง จึงก่อให้เกิดขยะ พลาสตกิ จ�ำ นวนมากซงึ่ สง่ ผลกระทบตอ่ ดนิ และน�้ำ เนอื่ งจากพลาสตกิ เปน็ พอลเิ มอรส์ งั เคราะหซ์ ง่ึ ยอ่ ย สลายได้ยากในธรรมชาติ และหากก�ำ จัดโดยวธิ ีการเผาจะกอ่ ใหเ้ กดิ มลพษิ ทางอากาศ 11. แบ่งกลุ่มนักเรียนแล้วให้แต่ละกลุ่มศึกษาการลดปริมาณขยะพลาสติกด้วยวิธีการลดการใช้ การใช้ซำ�้ และการนำ�กลบั มาใช้ใหม่ จากนน้ั ใหน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรม 3.4 กจิ กรรม 3.4 ปัญหาและแนวทางการแกไ้ ขปัญหาทเ่ี กิดจากขยะ พลาสตกิ สบื คน้ ขอ้ มลู หรอื ส�ำ รวจปญั หาจากการใชพ้ ลาสตกิ ทเ่ี กดิ ขนึ้ ในชมุ ชน หรอื สงั คม อภปิ ราย แนวทางการแกไ้ ขปญั หาทเ่ี หมาะสม และระบวุ า่ แนวทางการแกป้ ญั หานนั้ สอดคลอ้ งกบั การ ลดการใช้ การใช้ซำ้� และการนำ�กลับมาใชใ้ หมห่ รอื ไม่ อย่างไร แล้วน�ำ เสนอหน้าช้นั เรียน ตัวอย่างผลการสบื ค้นหรือสำ�รวจข้อมูล ตวั อยา่ ง 1 ปัญหาจากการกำ�จัดขยะพลาสตกิ โดยการเผาท�ำ ให้เกดิ มลพิษทางอากาศในแหล่งชมุ ชน ซ่ึงแนวทางการแก้ปัญหาทำ�ได้โดยลดปริมาณการใช้เพ่ือให้มีขยะพลาสติกที่ต้องกำ�จัดโดย การเผาน้อยลง รวมท้ังคัดแยกขยะที่ทำ�จากพอลิเมอร์เทอร์มอพลาสติกเพื่อส่งให้โรงงาน สำ�หรับแปรรูปเปน็ ผลติ ภัณฑ์อน่ื ๆ เชน่ ถุงขยะ ต่อไป ซึ่งแนวทางดงั กล่าวสอดคล้องกบั วธิ ี ลดการใช้ และการน�ำ กลับมาใชใ้ หม่ ตวั อย่าง 2 ปัญหานำ้�ท่วมเน่ืองจากมีขยะขวดพลาสติกจำ�นวนมากอุดตันท่อระบายนำ้� ซึ่งการแก้ ปญั หาสามารถท�ำ ไดโ้ ดยรณรงคใ์ หท้ ง้ิ ขยะลงถงั ขยะ ไมท่ งิ้ ขยะลงในสง่ิ แวดลอ้ ม รวมทงั้ รณรงค์ ใหล้ ดปริมาณการใช้ขวดพลาสตกิ หรอื น�ำ ขวดพลาสติกท่ใี ชแ้ ล้วมาทำ�สิ่งประดิษฐอ์ น่ื ๆ เช่น ท�ำ เปน็ กระถางตน้ ไม้ ซึ่งแนวทางดังกล่าวสอดคลอ้ งกบั วิธลี ดการใช้ และการใช้ซำ�้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี