แผนโคช

แผนภาพของเซลลไ์ ฟฟ้าเคมี (Cell Diagram) แผนภาพเซลล์ไฟฟ้าเคมี คือ กลุ฽มสัญลักษณ์ที่แสดงเซลล์กัลวานิกหนึ่ง ๆ ซ่ึงบอกให฾ทราบถึง ชนิดของคร่งึ เซลล์ องค์ประกอบของแต฽ละครง่ึ เซลลแ์ ละข้วั ไฟฟาู ของเซลล์ พลังงานท่ีเกิดขึ้นจากปฏิกิริยารีดอกซ์ ด฾วยการเคลื่อนอิเล็กตรอนผ฽านวงจรภายนอกจากข้ัวหนึ่งไปยังอีกข้ัว หนง่ึ ของเซลลไ์ ฟฟูาเคมี ทําให฾เกดิ ศกั ย์ไฟฟูาของเซลล์ข้ึน และพลังงานนี้จะมากหรือน฾อยข้ึนกับกําลังจากแรง ผลกั อิเล็กตรอนออกจากข้ัวแอโนดและแรงดงึ ดูดอิเล็กตรอนเข฾าข้ัวแคโทด ในปฏิกิริยารีดอกซ์ถ฾าเกิดปฏิกิริยา ออกซเิ ดชนั ใหอ฾ เิ ลก็ ตรอนอย฽างรวดเร็ว และเกิดปฏิกริ ิยารดี กั ชัน รบั อิเลก็ ตรอนง฽ายและรวดเร็ว ก็จะพบว฽าเกิด การถ฽ายโอนอิเล็กตรอนอยา฽ งรุนแรง ปฏกิ ิริยารดี อกซน์ ก้ี ็จะเกดิ พลังงานปริมาณมาก ศักย์ไฟฟูาของเซลล์ก็จะ มากขึ้นด฾วย (กําลังในการผลักและดูดอิเล็กตรอนของปฏิกิริยาในเซลล์ถูกวัดในรูปศักย์ไฟฟูาของเซลล์ (E) เรียกอกี อย฽างหนงึ่ ว฽า แรงเคลอื่ นไฟฟูา ) ศกั ยไ์ ฟฟา้ ของคร่งึ เซลล์ เม่อื นาํ คร่ึงเซลล์ Zn (s) / Zn2+ (aq) , ครึ่งเซลล์ Cu (s) / Cu2+ (aq) และครึ่งเซลล์ Mg (s) / Mg2+ (aq) มาตอ฽ เปน็ เซลลก์ ัลวานกิ แบบต฽าง ๆ และตอ฽ กับแกลวานอมิเตอร์เขา฾ ไปในวงจร และอ฽านคา฽ ศักย์ไฟฟูาของ เซลล์ไดด฾ ังตารางดังน้ี เซลล์ เซลล์กลั วานิก ขั้วของแกลวานอมเิ ตอร์ ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ ท่ี เบนเขา๎ (V) 1 Zn(s)/Zn2+ (aq) ต฽อกบั Cu (s) / Cu2+ (aq) 2 Cu (s) / Cu2+ (aq) ตอ฽ กบั Mg (s) / Mg2+ (aq) Cu 1.1 Cu 2.72 จากการทดลองจะเห็นได฾ว฽าเม่ือใช฾คร่ึงเซลล์ต฽างกัน ค฽าศักย์ไฟฟูาของเซลล์จะไม฽เท฽ากัน แสดงว฽าค฽า ศักยไ์ ฟฟาู ของแต฽ละครง่ึ เซลล์มีค฽าไมเ฽ ท฽ากนั การวัดคา฽ ศกั ยไ์ ฟฟูาของคร่ึงเซลล์ เพื่อหาค฽าศักย์ไฟฟูา จะกระทํา โดยตรงไมไ฽ ด฾ เน่ืองจากคร่งึ เซลลไ์ มค฽ รบวงจร แต฽ถา฾ นําคร่งึ เซลล์ 2 ครงึ่ เซลล์มาต฽อกันให฾ครบวงจรไฟฟูาก็จะได฾ คา฽ ศักย์ไฟฟูาของเซลล์ ซึ่งก็ยังไม฽สามารถทราบได฾ว฽าแต฽ละครึ่งเซลล์มีค฽าศักย์ไฟฟูาเท฽าใด ดังนั้นในทางปฏิบัติ จึงหาคา฽ ศกั ยไ์ ฟฟูาของคร่งึ เซลลไ์ ดโ฾ ดยการเปรยี บเทียบ กล฽าวคือ ต฾องกําหนดให฾คร่ึงเซลล์ใดคร่ึงเซลล์หนึ่งเป็น ครึ่งเซลล์มาตรฐานซง่ึ ทราบคา฽ ศักยไ์ ฟฟาู แน฽นอน แลว฾ จงึ นาํ ไปตอ฽ กบั คร่งึ เซลลอ์ ่ืนทตี่ ฾องการหาค฽าศกั ยไ์ ฟฟาู การใช฾คร่ึงเซลล์มาตรฐานแตกต฽างกัน ก็จะทําให฾ได฾ค฽าศักย์ไฟฟูาท่ีแตกต฽างกันไปด฾วย ดังน้ัน เพื่อไม฽ให฾ เกิดความสบั สนนักเคมจี ึงไดก฾ าํ หนดให฾ใชเ฾ ซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐานเปน็ สากลในการเปรียบเทียบ ครึง่ เซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐาน (Standard Hydrogen Electrode) ครึง่ เซลลไ์ ฮโดรเจนมาตรฐาน (Standard Hydrogen Electrode , SHE) เป็นครึ่งเซลล์มาตรฐานสากล ทใ่ี ช฾เปรียบเทยี บหาค฽าศกั ยไ์ ฟฟูาของคร่งึ เซลล์ที่ตอ฾ งการ ครงึ่ เซลลไ์ ฮโดรเจนมาตรฐานประกอบด฾วยขั้วไฟฟูาท่ี ทาํ ด฾วยแพลทินมั แบลก (Platinum back) จุ฽มในสารละลายกรด HCl เข฾มข฾น 1 โมล/ลิตร มีก฿าซ H2 ผ฽านลงใน สารละลายตลอดเวลา ก฿าซทใี่ ช฾นี้มคี วามดนั 1 บรรยากาศ (atm) และแพลทินัมแบลกท่ีใช฾เป็นข้ัวไฟฟูาต฾องทํา ใหม฾ พี ื้นที่ผิวมาก มรี ูพรนุ เพือ่ ใหเ฾ กิดปฏกิ ิรยิ าไดร฾ วดเร็วขึ้น และรกั ษาสมดุลระหวา฽ ง H2 และ H+ ในสารละลาย ดงั สมการ (อณุ หภูมิ 25 0C) 2H+ (aq , 1 mol / dm3 ) + 2e- Pt H2 (g , 1 atm) รปู คร่ึงเซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐาน

เน่ืองจากคร่ึงเซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐานใช฾เป็นสากลในการเปรียบเทียบจึงกําหนดค฽า ศักย์ไฟฟูา มาตรฐานของครึง่ เซลล์ (E0 ) เท฽ากับ 0.00 โวลต์ และเขียนแผนภาพของครึง่ เซลล์เป็น Pt (s)/H2 (1 atm) / H+ ( 1 mol / dm3 ) ครงึ่ เซลลไ์ ฮโดรเจนมาตรฐาน อาจจะเกิดปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชัน หรือ รดี ักชนั ท้ังนี้ขน้ึ อย฽ูกับคร่งึ เซลลท์ ่ีนํามาต฽อดว฾ ยปฏิกริ ิยาท่เี กดิ ข้ึน และคา฽ ศกั ยไ์ ฟฟูาแสดงไดด฾ ังนี้ ครึง่ ปฏกิ ิรยิ าไฮโดรเจนมาตรฐาน ศกั ย์ไฟฟ้าคร่ึงเซลลม์ าตรฐาน ออกซเิ ดชัน H2 (g)  2H+ (aq) + 2e- 0.00 โวลต์ รีดักชัน 2H+ + 2e-  H2 0.00 โวลต์ ก. ศักยไ์ ฟฟ้ามาตรฐานของคร่ึงเซลล์ เมื่อนําครึ่งเซลล์ท่ีต฾องการทราบค฽าศักย์ไฟฟูาของครึ่งเซลล์ มาต฽อเข฾ากับคร่ึงเซลล์ไฮโดรเจน มาตรฐาน ค฽าศักยไ์ ฟฟูาทห่ี าได฾นั้น จะเรยี กวา฽ ศกั ย์ไฟฟ้ามาตรฐานของคร่งึ เซลล์ (กําหนดสญั ลักษณ์ คือ E 0 ) ถ฾าทดลองโดยใช฾ครึ่งเซลล์ท่ีประกอบด฾วยสารละลายเข฾มข฾น 1 โมลต฽อลิตร และถ฾ามีก฿าซเก่ียวข฾องด฾วยต฾องมี ความดัน 1 บรรยากาศ (atm) ท่ีอณุ หภูมิ 25 องศาเซลเซียส ข. การหาคําศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของคร่งึ เซลล์ (E 0 ) การหาคา฽ ศกั ย์ไฟฟูามาตรฐานของคร่ึงเซลล์ในทางปฏิบัตสิ ามารถทาํ ไดด฾ งั น้ี 1. นาํ ครง่ึ เซลลท์ ่ตี ฾องการหาคา฽ E 0 นัน้ มาตอ฽ เป็นเซลลก์ ลั วานิกกับคร่ึงเซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐาน ให฾ครบวงจรโดยมโี วลตม์ เิ ตอรต์ อ฽ อยดู฽ ฾วย แลว฾ อ฽านค฽าศักยไ์ ฟฟูามาตรฐานของเซลล์ 2. สังเกตการเบนของเข็มโวลต์มิเตอร์ ข้ัวท่ีเข็มเบนออกจะเป็นขั้วท่ีเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (ขว้ั ลบ) ซึ่งเรยี กวา฽ ขัว้ แอโนด และขั้วที่เขม็ เบนเข฾าหา จะเป็นข้ัวท่ีเกิดปฏิกิริยารีดักชัน (ข้ัวบวก) ซึ่งเรียกว฽าขั้ว แคโทด) 3. กําหนดให฾คา฽ ครงึ่ เซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐานมคี า฽ E 0 = 0.00 โวลต์ 4. นําคา฽ ศักย์ไฟฟาู มาตรฐานของเซลล์ทีอ่ ฽านได฾ มาคํานวณหาศักย์ไฟฟูามาตรฐานของครึ่งเซลล์ ไดจ฾ ากสตู ร E0 = ศกั ย์ไฟฟูาสูง - ศักยไ์ ฟฟูาต่าํ หรอื cell = -E0 cell E0 E0 cathode anode เมื่อ E0 = ศักย์ไฟฟาู มาตรฐานของเซลล์ทอ่ี า฽ นไดจ฾ ากโวลต์มิเตอร์ cell E0 = ศักยไ์ ฟฟาู มาตรฐานของครึ่งเซลลท์ ี่เกิดปฏกิ ริ ิยารีดกั ชัน (ขวั้ บวก) cathode E0 = ศักยไ์ ฟฟูามาตรฐานของคร่งึ เซลล์ทเี่ กิดปฏกิ ริ ิยาออกซเิ ดชัน (ข้ัวลบ) anode ตวั อยํางการหาคาํ ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของคร่งึ เซลล์ คร่ึงเซลลส์ งั กะสตี อ฽ กับครงึ่ เซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐาน รปู การหาศักย์ไฟฟูาของครงึ่ เซลล์ สังกะสีโดยการต฽อกบั ครึ่งเซลลไ์ ฮโดรเจนมาตรฐาน

เมื่อตอ฽ คร่ึงเซลล์สงั กะสีมาตรฐานกบั ครงึ่ เซลลไ์ ฮโดรเจนมาตรฐาน โดยมีโวลต์มิเตอร์ต฽ออยู฽ด฾วยเป็นเซลล์ กัลวานิก พบว฽าเข็มของโวลต์มิเตอร์เบนจากขั้ว Zn ไปยังข้ัว Pt ท่ีผ฽านด฾วยH2 (g) แสดงว฽าขั้ว Zn ให฾ อิเล็กตรอนเกดิ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน เป็นข้ัวแอโนด และขั้ว Pt (H2) รบั อิเลก็ ตรอน เกดิ ปฏิกิรยิ ารีดักชัน เป็นขั้ว แคโทด และอา฽ นคา฽ ศกั ย์ไฟฟูามาตรฐานของเซลล์ได฾เทา฽ กับ 0.763 โวลต์ เน่ืองจากใช฾คร่ึงเซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐานเป็นสากลในการเปรียบเทียบหาค฽าศั กย์ไฟฟูามาตรฐานของ ครึง่ เซลลส์ งั กะสี จงึ ให฾ E 0 = 0.00 โวลต์ H จากสูตร E0 = -E0 E0 cell cathode anode แทนคา฽ 0.763 = 0.00 - E0 Zn2 =E 0 -0.763 โวลต์ Zn2 และศักย์ไฟฟาู มาตรฐานของคร่ึงเซลล์สังกะสีเท฽ากับ -0.763 โวลต์ ค฽าน้ีเรียกว฽า ศักย์ไฟฟูามาตรฐาน ของครึง่ เซลลร์ ีดักชนั ( E0 ) นนั้ คือ Zn2 Zn2+ (aq) + 2e-  Zn (s) E0 = -0.763 โวลต์ Zn2 แผนภาพของเซลล์สงั กะสี-ไฮโดรเจนมาตรฐานคอื Zn (s) / Zn2+ (1 mol / dm3 ) / / H+ ( 1 mol /dm3 ) / H2 (g , 1 atm ) / Pt (s) หมายเหตุ ค฽า E0 ที่คาํ นวณไดจ฾ ากสูตร E0 = -E0 E0 cell cathode anode เป็นค฽า E0 แบบรดี ักชัน ไมว฽ ฽าจะเป็นครึง่ เซลล์ที่แคโทดหรอื ครง่ึ เซลล์แอโนด คอื เป็นศกั ยไ์ ฟฟูาของครงึ่ เซลลม์ าตรฐานรดี ักชนั เป็นคา฽ E0 ที่แสดงถงึ ความสามารถในการรบั อิเล็กตรอน ดังนน้ั เมือ่ เขียนสมการของปฏิกิริยาแสดง คา฽ E0 จงึ ตอ฾ งเป็นสมการของปฏิกิริยารดี ักชัน เซลลท์ องแดงกบั ครง่ึ เซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐาน รปู แสดงครงึ่ เซลลท์ องแดงมาตรฐานกับครึง่ เซลลไ์ ฮโดรเจนมาตรฐาน เมื่อต฽อคร่ึงเซลล์ทองแดงกับคร่ึงเซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐาน โดยมีโวลต์มิเตอร์ต฽ออย฽ูด฾วยเป็นเซลล์ กัลวานิก พบว฽า เข็มของโวลต์มิเตอร์เบนจากขั้ว Pt (H2) ไปยังข้ัว Cu แสดงว฽าข้ัว Pt (H2) ให฾อิเล็กตรอน

เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน เป็นขั้วแอโนด และข้ัว Cu รับอิเล็กตรอน เกิดปฏิกิริยารีดักชัน เป็นขั้วแคโทด และ อา฽ นคา฽ ศกั ยไ์ ฟฟูามาตรฐานของเซลลไ์ ด฾ เทา฽ กบั 0.337 โวลต์ เนอื่ งจากใช฾คร่งึ เซลลไ์ ฮโดรเจนมาตรฐานในการเปรยี บเทยี บหาคา฽ E 0 2 จึงให฾ Cu E 0 = 0.00 โวลต์ H จากสูตร E0 = -E0 E0 cell cathode anode แทนค฽า 0.337 = E0 - 0.00 Cu 2 =E 0 +0.337 โวลต์ Cu 2 และศกั ยไ์ ฟฟาู มาตรฐานของครง่ึ เซลล์สังกะสีเท฽ากับ +0.337 โวลต์ ค฽าน้ีเรียกว฽า ศักย์ไฟฟูามาตรฐาน ของครง่ึ เซลล์รดี กั ชนั ( E0 ) นนั้ คือ Cu 2 Cu2+ (aq) + 2e-  Cu (s) E0 = +0.34 โวลต์ Cu 2 แผนภาพของเซลล์สงั กะสี-ไฮโดรเจนมาตรฐานคอื Pt (s) / H2 (g , 1 atm ) / H+ ( 1 mol /dm3 ) / / Cu2+ (1 mol / dm3 ) / Cu (s) การหาคา฽ ศักยไ์ ฟฟาู มาตรฐานของครึ่งเซลล์ด฾วยวิธีเดียวกันน้ีสามารถจะหาค฽าศักย์ไฟฟูามาตรฐานของ ครง่ึ เซลลต์ ฽าง ๆ ได฾ดังตารางท่ี 16.5 ดงั น้ี ตารางแสดงคา฽ ศักยไ์ ฟฟูามาตรฐานของคร่ึงเซลล์ (E0 ) ตา฽ ง ๆที่ 25 0C

ลักษณะสาคญั ของคาํ E0 ของครึ่งเซลล์ 1. คาํ E0 ของครึ่งเซลล์ในตารางท่ี 16.5 เป็นค฽าศักย์ไฟฟูามาตรฐานของคร่ึงเซลล์รีดักชัน ซ่ึงแสดงถึง ความสามารถในการรับอเิ ลก็ ตรอนของสาร โดยหาได฾จากการเปรยี บเทียบกบั ครงึ่ เซลล์ไฮดดรเจนมาตรฐาน = 0.00 โวลต์ ดังนนั้ ถ฾า E0 ของคร่ึงเซลล์ใดมีค฽าน฾อยกว฽า 0.00 โวลต์ คือมีค฽า เน่อื งจากคา฽ E 0  H ติดลบ แสดงว฽า สารครึ่งเซลล์นั้นจะรับอิเล็กตรอนได฾ส฾ู H+ ในคร่ึงเซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐานไม฽ได฾ และถ฾า E0 ของคร่ึงเซลล์ใดมีค฽ามากกว฽า 0.00 โวลต์ คือมีค฽าเป็นบวก แสดงว฽า สารในครึ่งเซลล์นั้นสามารถรับ อเิ ล็กตรอนได฾ดีกว฽า H+ ในครง่ึ เซลล์ไฮโดรเจนมาตรฐาน 2. คําศักยไ์ ฟฟา้ มาตรฐานของครงึ่ เซลล์ มี 2 แบบ คือ 2.1 ศกั ยไ์ ฟฟาู มาตรฐานของครง่ึ เซลลร์ ดี ักชนั (Standard Reduction Potential) สัญลักษณ์คือ E 0 เป็นค฽าศักย์ไฟฟูามาตรฐานของคร่ึงเซลล์ท่ีแสดงถึงความสามารถในการรับอิเล็กตรอน ซ่ึงเขียนด฾วย r สมการของปฏิกริ ยิ ารดี กั ชนั ดงั นี้ Mn+ (aq) + ne-  M (s) E 0 r 2.2 ศักย์ไฟฟูามาตรฐานของคร่ึงเซลล์ออกซิเดชัน (Standard Oxidation Potential) สัญลักษณ์คือ EO0 เป็นค฽าศักย์ไฟฟูามาตรฐานของคร่ึงเซลล์ท่ีแสดงถึงความสามารถในการให฾อิเล็กตรอน ซึ่ง เขยี นดว฾ ยสมการของปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั ดงั นี้  Mn+ (aq) + ne- M(s) ครึ่งเซลล์ใด ๆ ท่ีไม฽ได฾กําหน E 0 * O E0 E0 ดสมการของปฏิกิริยา แต฽กําหนดค฽า อย฽างเดียว ค฽า ท่ี กาํ หนดให฾นนั้ หมายถึง E 0 เพราะค฽า E 0 เปน็ ค฽าทีใ่ ชเ฾ ปน็ หน฽วย SI r r E0 ของคร่งึ เซลล์ 3. หลักเกณฑ์คณติ ศาสตรก์ ับคาํ การใชห฾ ลักเกณฑค์ ณติ ศาสตรก์ บั ค฽า E0 โดยไมต฽ ฾องคาํ นึงถึงประเภทของคา฽ E0 3.1 คูณหรือหารตัวเลขใด ๆ เข฾าไปในสมการเคมี ค฽า E0 คงที่ไม฽เปลี่ยนแปลง เพราะค฽า E0 เป็น ค฽ามาตรฐานท่ี 25 0C 1 atm และสารละลายเขม฾ ขน฾ 1 mol/dm3 3.2 สมการของปฏิกิริยาเขียนกลับข฾างกัน ค฽า E0 ก็ต฾องเปล่ียนเคร่ืองหมายเป็นตรงข฾ามด฾วย (จากบวกลบ , จากลบ บวก) ดังนี้ Cu2+ (aq) + 2e-  Cu(s) E0 = +0.34 โวลต์ Cu 2 ถา฾ Cu (s)  Cu2+ (aq) + 2e- E0 = -0.34 โวลต์ Cu 2 3.3 ถ฾าสมการของปฏิกิริยาบวกกัน ค฽า E0 ต฾องบวกกัน และถ฾านําสมการของปฏิกิริยามาลบกัน ค฽า E0 ตอ฾ งลบกันดว฾ ย ดังน้ี สมการของปฏิกริ ิยาบวกกนั (1), Cu2+ (aq) + 2e-  Cu(s) (2), Zn (s) Zn2+ (aq) + 2e- E10 = +0.34 โวลต์ (1) + (2) ; Cu2+ (aq) + Zn (s) Cu(s)+ Zn2+ (aq) E 0 = -0.763 โวลต์ สมการลบกนั 2 E0 = (+0.34) + (0.76) = +1.1 V รวม (3) Cu2+ (aq) + 2e-  Cu(s) E 0 = +0.34 โวลต์ (4) Mg2+ (aq) + 2e-  Mg (s) 3 E 0 = -2.38 โวลต์ 4

(3)-(4) ; Cu2+ (aq) - Mg2+ (aq) Cu(s) - Mg (s) E0 = (+0.34)- (-2.38) รวม หรอื เขียนใหม฽ได฾วา฽ ; Cu2+ (aq)+ Mg (s) Cu(s)+ Mg2+ (aq) E0 = 2.72 โวลต์ รวม 4. ความแรงของตัวออกซิไดซ์และตวั รดี ิวซข์ องธาตแุ ละไอออนของธาตุกับคํา E0 4.1 ธาตุอโลหะหรือไอออนบวกของโลหะที่มีค฽า E0 มาก จะเป็นตัวออกซิไดส์ท่ีแรง และตรงกัน ข฾าม ไอออนลบของอโลหะหรือ ธาตุโลหะนัน้ ก็จะเป็นตวั รีดิวซท์ อี่ อ฽ น เช฽น Cl2 มคี า฽ E0 Cl- จะเป็นตัวรดี วิ ซ์ที่ออ฽ น = +1.36 V (มีคา฽ มาก) แสดงว฽า Cl2 เป็นตวั ออกซไิ ดส์ท่แี รง แต฽ในทางตรงข฾าม Ag+ มีค฽า E0 = +0.80 V (มีค฽ามาก) แสดงว฽า Ag+ เป็นตัวออกซิไดส์ท่ีแรง แต฽ในทางตรง ข฾าม Ag จะเป็นตัวรีดิวซ์ทอี่ ฽อน 4.2 ธาตอุ โลหะหรือไอออนบวกของโลหะท่มี คี า฽ E0 น฾อย จะเป็นตัวออกซิไดส์ท่ีอ฽อน และตรงกัน ขา฾ ม ไอออนลบของอโลหะ หรือ ธาตโุ ลหะนั้นก็จะเปน็ ตวั รีดวิ ซท์ แี่ รง เชน฽ S8 มีคา฽ E0 = -0.48 V (มคี ฽านอ฾ ย) แสดงว฽า S8 เป็นตัวออกซิไดส์ที่อ฽อน แต฽ในทางตรงข฾าม S2- จะเปน็ ตวั รดี วิ ซ์ทีแ่ รง Na+ มีค฽า E0 = -2.71 V (มีค฽าน฾อย) แสดงว฽า Na+ เป็นตัวออกซิไดส์ที่อ฽อน แต฽ในทางตรง ขา฾ ม Na จะเป็นตัวรดี ิวซ์ที่แรง 5. เซลล์กลั วานิกใด ๆ จะไดว๎ ําครึ่งเซลล์ใดท่ีมีคํา E0 สูงกวํา จะรับอิเล็กตรอน เกิดปฏิกิริยารีดักชัน ข้ัวในครึ่งเซลล์นั้นจะเป็นข้ัวแคโทด (ข้ัวบวก) และครึ่งเซลล์ใดท่ีมีค฽า E0 ต่ํากว฽าจะให฾อิเล็กตรอนเกิดปฏิกิริยา ออกซิเดชัน ขว้ั ในครงึ่ เซลลน์ ั้นจะเปน็ แอโนด (ขั้วลบ) 6. ศกั ยไ์ ฟฟา้ ของครง่ึ เซลลข์ ้นึ อยํูกับอุณหภูมิ ความเข฾มข฾นของสารละลายในครึ่งเซลล์ และข้ึนอยู฽กับ ชนิดของครึ่งเซลล์ เช฽น ศักย์ไฟฟูาของครึ่งเซลล์เปล่ียนตาม(แปรผันตรง)กับความเข฾มข฾นของสารละลายคร่ึง เซลลน์ ้นั แตแ฽ ปรผกผันกนั กบั อุณหภูมิของครงึ่ เซลลน์ ั้น ๆ 7. E0 ของคร่ึงเซลล์ไมํข้ึนอยํูกับอัตราการเกิดปฏิกิริยา กล฽าวคือ คร่ึงเซลล์ที่มีค฽า E0 มากหรือน฾อย อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาอาจจะเร็วหรอื ชา฾ ก็ได฾ ค. การนาคาํ E0 ของครึง่ เซลลไ์ ปใช๎ 1. ใช๎คาํ E0 บอกความแรงของตวั ออกซิไดส์และความแรงของตัวรีดวิ ซ์ ตัวอยําง สารในขอ฾ ใดตอ฽ ไปนเี้ ปน็ ตัวออกซิไดส์ท่ีแรงที่สุด ข. H2O2 ในกรด ค. MnO4- ในกรด ก. H2O2 ในกรด ง. MnO4- ในเบส จ. CrO42- ในกรด (ใชค฾ ฽า E0 ของสารท่ีต฾องการในตารางท่ี 16.5) วธิ ีทา จากตารางคา฽ E0 ของสารตา฽ ง ๆ เขียนสมการของปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั ของครึ่งเซลล์ได฾ดงั น้ี + 2H+ 2e- E0 = +1.776 V ก. H2O2 + 2e- + 2OH-+2OH- H2O E0 = +0.88 V ข. H2O2 MMnnOO44-- 8H+ +5e- Mn2+ E0 = ค. + 2H2O + 3e- + 4MHn2O2+ 4OH- +1.491 V ง. + E0 = +0.588 V จ. CrO42- + 8H+ + 3e- + Cr3+ + 4H2O E0 = +1.195 V เน่ืองจากคา฽ E0 ของ H2O2 ในข฾อ ก. มคี า฽ มากทีส่ ุด ดงั น้นั H2O2 ในกรดจงึ เปน็ ตวั ออกซิไดส์ท่แี รงทสี่ ดุ 2. ใช๎คํา E0 อธิบายสํวนประกอบตําง ๆ ของเซลล์กัลป์วานิกพร๎อมท้ังเขียนแผนภาพของเซลล์ กลั วานิกได๎

ตัวอยาํ ง เซลล์กัลวานกิ เซลลห์ น่งึ ประกอบดว฾ ยคร่ึงเซลลอ์ ะลูมเิ นียมมาตรฐานกับครึ่งเซลล์เหล็กมาตรฐาน จง ตอบคําถามตอ฽ ไปนี้ ก. ข้ัวใดเปน็ ขว้ั แอโนดและแคโทด ตามลาํ ดับ ข. เขียนสมการท่ีเกิดขึ้นในแตล฽ ะครึ่งเซลล์ ค. เขียนสมการของปฏกิ ริ ยิ ารีดอกซ์ ง. เขยี นแผนภาพเซลล์ (ใชค฾ ฽า E0 ของครงึ่ เซลล์ในตารางท่ี 16.5) วธิ ีทา ขอ฾ มูลจากตารางเปน็ ดงั นี้ Al (s) E0 = -1.706 V Al3+ (aq) + 3e- Fe (s) E0 = -0.409 V Fe2+ (aq) + 2e- ก. เนอื่ งจากค฽า E 0 > E 0 แสดงว฽า ครึ่งเซลล์อะลูมิเนียมมาตรฐาน ให฾อิเล็กตรอนเกิดปฏิกิริยา Fe2 Al3 ออกซเิ ดชัน ดงั น้ัน Al จงึ เปน็ ขวั้ แอโนด และครึง่ เซลล์เหล็กมาตรฐานรบั อิเล็กตรอนเกิดปฏิกิริยารีดักชัน ดังน้ัน Fe จงึ เปน็ ข้วั แคโทด ข. ปฏิกริ ิยาออกซเิ ดชัน Al (s)  Al3+ (aq) + 3e- Fe2+ (aq) + 2e-  Fe (s) ปฏกิ ริ ยิ ารีดักชัน 2Al (s) + 3Fe2+ (aq)  2Al3+ (aq) + 3Fe (s) ค. ปฏิกิรยิ ารีดอกซ์ ง. แผนภาพเซลลก์ ลั วานิกน้คี อื Al (s) / Al3+ (aq) / / Fe2+ (aq) / Fe (s) E0 3. ใช๎คํา คานวณหาคําศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์ ( E0 ) หรือแรงเคลื่อนไฟฟ้าของเซลล์ cell หรือโวลเตจของเซลล์ ตัวอยาํ ง จงคํานวณหาคา฽ ศกั ยไ์ ฟฟาู มาตรฐานของเซลล์กลั วานิก ท่ปี ระกอบดว฾ ยครงึ่ เซลลม์ าตรฐาน Zn (s) / Zn2+ (aq) ตอ฽ กบั คร่ึงเซลล์มาตรฐาน Ag (s) / Ag+ (aq) (ใช฾ค฽า E0 ของครง่ึ เซลลท์ ่ตี อ฾ งการในตารางท่ี 16.5) วิธีทาที่ 1 ใช฾สูตรคํานวณ ค฽า E0 ท่ีจะแทนในสูตรต฾องเป็นค฽าศักย์ไฟฟูามาตรฐานของคร่ึงเซลล์รีดักชัน(ดัง ปรากฏในตารางท่ี 16.5 ) ท้งั หมด ไม฽วา฽ ครึ่งเซลล์นนั้ จะเกดิ ปฏิกิรยิ าออกซิเดชันหรอื รดี กั ชัน จากตารางจะได฾ว฽า E0Ag = +0.80 V และ E 0 = -0.76 V Zn2 ค฽า >E 0 E0 แสดงว฽าขวั้ สงั กะสีเป็นข้ัวแอโนด และข้ัวเงินเปน็ ขั้วแคโทด Ag Zn2 จากสตู ร E0 = -E0 E0 cell cathode anode แทนค฽า E0 = (+0.80) - (-0.76) = 1.56 V cell เพราะฉะน้ันศกั ย์ไฟฟาู มาตรฐานของเซลล์ = 1.56 V วธิ ที าท่ี 2 ใช฾วธิ ีคณติ ศาสตร์ (ไม฽ตอ฾ งคาํ นึงถงึ ประเภทของ E0 ) หลกั 1.ทาํ จํานวนอเิ ลก็ ตรอนในสมการของปฏิกริ ยิ าเท฽ากนั 2.นําสมการมาบวกหรือลบกันเพ่ือให฾อิเล็กตรอนหมดไป ค฽า E0 ของคร่ึงเซลล์ก็บวกหรือลบกัน E0 ดว฾ ย ผลลพั ธข์ องคา฽ สุทธกิ ค็ อื E0 cell

Zn2+ (aq) + 2e-  Zn (s) E10= -0.76 V ……….. (1) Ag+ (aq) + e-  Ag (s) E 0 = +0.80 V ……….. (2) 2 (2) x 2; 2Ag+ (aq) + 2e-  2Ag (s) E 0 = +0.80 V ……….. (3) 2 (3) - (1) ; 2Ag+ (aq) - Zn2+ (aq) 2Ag(s) - Zn(s) E0 = (+0.80)- (-0.76) รวม 2Ag (aq) + Zn (s)  2Ag (s) + Zn2+ (aq) 4. ใชค๎ ํา E0 ทานายทิศทางของปฏิกริ ิยารีดอกซ์ E0 = 1.56 V cell หลักทั่วไปสามารถใช฾ค฽า E0 ทาํ นายทิศทางของปฏกิ ริ ยิ ารดี อกซ์ ไดด฾ ังนี้ 1. ถ฾า E0 มีเคร่อื งหมายเป็นบวก หรอื มคี ฽ามากกวา฽ ศนู ย์ แสดงวา฽ ปฏิกิริยารีดอกซ์น้ันสามารถ cell เกดิ ขนึ้ ไดต฾ ามสมการท่ีเขียน หรือสมการนัน้ เกิดขึ้นไดเ฾ อง 2. ถ฾า E0 มีเคร่ืองหมายเป็นลบ หรือมีค฽าน฾อยกว฽าศูนย์ แสดงว฽าปฏิกิริยารีดอกซ์นั้นไม฽ cell สามารถเกดิ ข้นึ ได฾ตามสมการที่เขยี น หรอื สมการนัน้ เกิดข้นึ ในทศิ ทางย฾อนกลับ 3. ถา฾ E0 = 0 แสดงว฽าปฏิกริ ยิ ารดี อกซท์ เี่ กดิ ข้ันขณะน้ันเขา฾ สภู฽ าวะสมดุล cell ตัวอยําง กําหนด =E 0 -0.25 V , E0 = -0.76 และ =E 0 +0.34 V Ni 2 Zn2 Cu 2 ปฏกิ ริ ยิ ารีดอกซ์ Zn (s) + Ni2+  Zn2+ (aq) + Ni (s) หาค฽า E0 ได฾ดังนี้ cell จากสตู ร E0 = E 0 2 (แคโทด) - E0 ( แอโนด) cell Ni Zn2 แทนค฽า E0 = (-0.25) - (-0.76) = +0.51 V cell เนือ่ งจากค฽า >E0 0 แสดงวา฽ ปฏกิ ิริยารดี อกซ์นี้เกิดข้ึนไดเ฾ อง cell ปฏิกริ ิยา Cu (s) + Ni2+ (aq)  Cu2+ (aq) + Ni (s) หาค฽า E0 ได฾ดงั น้ี cell จากสตู ร E0 = E 0 2 (แคโทด) - E 0 2 ( แอโนด) cell Ni Cu แทนค฽า E0 = (-0.25) - (+0.34) = -0.59 V cell เนือ่ งจากค฽า E0 < 0 แสดงวา฽ ปฏิกิริยารดี อกซ์นีเ้ กิดขน้ึ เองตามสมการท่ีเขยี นไมไ฽ ด฾ แต฽สามารถเกิดข้ึน cell ไดใ฾ นทิศทางย฾อนกลับคอื Cu2+ (aq) + Ni (s)  Cu (s) + Ni2+ (aq) คําอธิบายเพิ่มเติม : ถ฾าจ฽ุมโลหะสังกะสีลงในสารละลาย NiCl2 (Ni2+ (aq) ) จะเกิดปฏิกิริยา พบว฽าเกิดโลหะ นิกเกิล และถ฾าจุ฽มโลหะทองแดงลงในสารละลาย NiCl2 (Ni2+ (aq) ) จะไม฽เกิดปฏิกิริยา (ไม฽พบการ เปลย่ี นแปลงใด ๆ เกดิ ขึน้ ) แต฽ถา฾ จุม฽ โลหะนิกเกลิ ลงในสารละลาย CuCl2 จะเกดิ ปฏิกิริยา คือเกิดโลหะทองแดง และไดส฾ ารละลายสเี ขียวของ Ni2+(aq)

5. ใชค๎ ํา E0 หาคํา E0 ของครึ่งเซลล์อ่นื ๆ ตวั อยาํ ง เซลลไ์ ฟฟาู เคมีชนิดหนงึ่ เกดิ ปฏิกิริยาดงั น้ี Fe3+ (aq) + Cu2+ (aq)  Cu2+ (aq) + Fe2+ (aq) จงตอบคาํ ถามต฽อไปน้ี E0 = +0.62 V cell ก. เขียนรูปสมการเซลลไ์ ฟฟาู เคมนี ้แี ละ (1) ระบุรายช่ือเกลือของ Cu และ Fe ทเี่ หมาะสมสําหรบั ปฏกิ ริ ยิ าน้ี (2) ชนิดของขว้ั ทใี่ ช฾ควรทาํ จากอะไร และขัว้ ใดเปน็ ขั้วแอโนด และแคโทดตามลําดับ (3) เขียนทิศทางการไหลของอเิ ล็กตรอน ข. สารใดเป็นตวั ออกซไิ ดส์ และตัวรดี ิวซ์ ค. เขยี นแผนภาพแสดงเซลลไ์ ฟฟาู เคมนี ้ี ง. ถ฾า Fe3+ (aq) + e-  Fe2+ (aq) E0 = +0.77 V cell จงหาคา฽ E0 ของสมการ Cu2+ (aq) + e-  Cu+ (aq) วธิ ที า ก. จากสมการของปฏิกิรยิ าท่ีกําหนดให฾น้ี ไม฽มีโลหะรวมอยู฽ด฾วยในปฏิกิริยา มีแต฽ไอออนของโลหะต฽าง ๆ แสดงวา฽ ทุกครึ่งเซลล์ใชข฾ วั้ เฉื่อยทง้ั หมด เชน฽ Pt เซลล์ไฟฟูาเคมีนี้มีค฽า E0 > 0 แสดงว฽า ปฏิกิริยาเกิดขึ้นตามสมการที่เขียนเป็นเซลล์กัลวา cell นิก ดังนั้นรปู แสดงเซลลไ์ ฟฟาู เขียนไดด฾ ังนี้ 1. สารละลายเกลือของ Cu คือ CuCl2 , Cu2Cl2 เป็นต฾น ส฽วนสารละลายเกลือของ Fe คือ FeCl2 , FeCl3 2. ขั้ว P อเิ ล็กตรอนไหลออก เกดิ ปฏิกริ ิยา เปน็ ขว้ั แอโนด และข้ัว Q อิเล็กตรอนไหลเข฾า เกิดปฏิกิริยา รดี กั ชัน เปน็ ข้ัวแคโทด สารที่ใช฾เปน็ ข้วั เฉื่อย เช฽น Pt หรือ แกรไ์ ฟต์ 3. อิเล็กตรอนไหลจากขั้ว P ไปยังขั้ว Q , Cu+ (aq) เคลื่อนเข฾าหาขั้ว P ไปให฾อิเล็กตรอน ส฽วน Cu2+ (aq) เคลื่อนออกจากข้ัว P สําหรับ Fe3+ เคลื่อนเข฾าหาขั้ว Q ไปรับอิเล็กตรอนเกิด Fe2+ และ Fe2+ (aq) เคลื่อนออกจากขั้ว Q ข. Fe3+ เป็นตัวออกซไิ ดส์ Cu+ เปน็ ตัวรดี ิวซ์ ค. แผนภาพของเซลลค์ ือ Pt (s) / Cu+ (aq) / / Fe3+ (aq) / Fe2+ (aq) / Pt (s) ง. จากสูตร = -E0 cell E0 E0 cathode anode แทนค฽า

=E0 -E 0 E0 cell Fe3 Cu  +0.62 = +0.77 - E0 Cu  =E 0 +0.15 V Cu  แสดงวา฽ Cu2+ (aq) + e-  Cu+ (aq) E0 = +0.15 V 3. ขั้นอธบิ ายและลงข๎อสรุป (Explanation) (10 นาท)ี 3.1 ครแู ละนกั เรียนรว฽ มกันสรุปเรื่อง ศกั ย์ไฟฟูาของเซลลแ์ ละศกั ยไ์ ฟฟาู มาตรฐานของคร่งึ เซลล์ ศักย์ไฟฟา้ ของเซลล์ กระแสอเิ ล็กตรอน ท่ีเกดิ จากเซลลไ์ ฟฟูาเคมี เกิดจากแรงผลักอิเล็กตรอนออกจากขั้วแอโนด ผ฽านวงจร ภายนอกไปยังขั้วแคโทดเมื่อกระแสไฟฟูาไหลผ฽านจุดสองจุดที่มีศักย์ไฟฟูาต฽างกัน กระแสไฟฟูาจะไหลจาก ศกั ย์ไฟฟูาสูงไปสู฽ศักย์ไฟฟูาตํ่า ซง่ึ มีทิศทางการไหลสวนทางกับการไหลของอเิ ลก็ ตรอน ความตา฽ งศกั ย์จะวดั เป็น หน฽วยโวลต์ เช฽น แบตเตอร่ีมคี วามต฽างศักย์ 6 โวลต์ (V) ศักยไ์ ฟฟาู ระหว฽างขั้วของเซลล์ไฟฟูาเคมี เรียกว฽า ศักย์ไฟฟูาของเซลล์ (E cell ) ศักย์ไฟฟูาของเซลล์ขั้น อยู฽กับความเข฾มขน฾ ของไอออนในเซลล์ อุณหภูมิ และความดันย฽อยของกา฿ ซที่เกย่ี วขอ฾ งกบั ปฏกิ ิริยาของเซลล์ ถ฾าศักย์ไฟฟูาระหว฽างข้ัวของเซลล์ไฟฟูาเคมี (เซลล์กัลวานิก) หาได฾จากการใช฾แต฽ละคร่ึงเซลล์ที่มีความ เข฾มขน฾ ของไอออนมนเซลล์เท฽ากับ 1 โมลต฽อลิตร ความดันย฽อยของก฿าซที่เก่ียวข฾องเท฽ากับ 1 บรรยากาศ และ ทําทอ่ี ุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ศกั ยไ์ ฟฟูาของเซลลน์ ี้เรียกวา฽ ศกั ย์ไฟฟาู ของเซลล์มาตรฐาน ( E0 ) cell 4. ขัน้ ขยายความร๎ู (Elaboration) (40 นาที) 4.1 ครูให฾นักเรียนทําแบบฝึกหัดเร่ือง ศักย์ไฟฟูาของเซลล์ พร฾อมท้ังส฽ุมนักเรียนออกมาช฽วยกันเฉลย คําตอบกนั ในหอ฾ งเรยี น ครแู นะนําแนวทางในการหาคําตอบ 5. ข้นั ประเมิน (Evaluation) (10 นาท)ี 5.1 ครูประเมนิ นกั เรียนจากการตอบคําถาม 5.2 การสังเกตพฤติกรรมรายบคุ คล 5.3 แบบฝกึ หดั เรือ่ ง ศักย์ไฟฟูาของเซลล์กลั วานกิ วสั ดุ อุปกรณ์ สือ่ และแหลํงเรยี นรู๎ 1. power point เรือ่ ง เซลลก์ ลั วานกิ 2. หนงั สอื เรียนเคมเี ล฽ม 4 3. แบบฝกึ หดั เรื่อง ศักย์ไฟฟูาของเซลล์กลั วานิก

การวัดและการประเมินผล การวดั ผลประเมนิ ผลดา๎ น วธิ กี ารวัด เคร่อื งมือวัด เกณฑ์การผําน 1. คาํ ถาม 1. ดา฾ นความรู฾ 1. การตอบคําถาม 1. ไดค฾ ะแนนรอ฾ ยละ 60 ขึ้นไป 2. ดา฾ นทักษะ 1. การทาํ แบบฝกึ หดั 1. โจทยแ์ บบฝกึ หดั 1. ได฾คะแนนร฾อยละ 60 ขนึ้ ไป 3. ด฾านคุณลักษณะท่ีพึง 1.สั ง เ ก ต พ ฤ ติ ก ร ร ม 1.แบบสังเกตพฤติกรรม 1. ระดบั คณุ ภาพ ประสงค์ รายบคุ คล รายบุคคล ปานกลางข้นึ ไป

ความสนใจใฝ่ ๎ูร ้ัตงใจเรียน แบบสงั เกตพฤตกิ รรมรายบุคคล และทา ิกจกรรมวชิ า ...................................................................................................... ชั้น ......................................... เลขที่ ชื่อ-นามสกลุ การแลกเป ี่ลยนเ ีรยน ู๎ร ักบเพ่ือน ีมความซ่ือสัตย์ในการทา ิกจกรรมหมายเหตุ ให฾บันทกึ โดยใช฾เครอ่ื งหมาย ้ัตงปัญหาห ืรอคาถามสร๎างสรร ์ค = แสดงพฤติกรรมที่พงึ ประสงคต์ ามคาดหวัง ทางานไ ๎ดเ ีรยบ ๎รอย ูถก ๎ตองและครบ ๎ถวน = ไมแ฽ สดงพฤติกรรมท่ีพงึ ประสงค์ตามคาดหวงั หมายเห ุตเกณฑ์การประเมิน นกั เรยี นมพี ฤติกรรมทพ่ี ึงประสงคต์ ามคาดหวังตงั้ แต฽ ๓ รายการข้ึนไป ถือว฽า ผา฽ นเกณฑ์การประเมนิ

บนั ทกึ หลงั แผนการจัดการเรียนร๎ู รายวิชาเคมี 5 รหัสวิชา ว30225 ระดับชัน้ มัธยมศึกษาปีที่ 6 1. ดา๎ นความร๎ู ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ด๎านทักษะ/กระบวนการ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ด๎านคณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.ปัญหาและอปุ สรรค ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. แนวทางการแก๎ไข ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงช่อื ........................................................ครูผู฾สอน ( นางสาวสุทิพย์ สุขสบาย) ............../............../...........

แบบฝึกหดั เรอ่ื ง ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์กลั วานกิ 1. รปู แสดงเซลลก์ ลั วานิก ประกอบดว฾ ยขัว้ Ni มาตรฐาน และขว้ั M มาตรฐาน ปฏกิ ริ ิยาครึ่งเซลล์ Ni (s) / Ni2+ (aq) ดังน้ี Ni2+ (aq) + 2e-  Ni (s) E0 = -0.246 V E0 จากการวัดคา฽ E0 และชนดิ M (s) ท่ีใช฾ ดงั ตารางขา฾ งลา฽ ง จงหาค฽า ของ cell M2+(aq) + 2e-  M (s) ถา฾ เซลล์กลั วานกิ ทุกเซลล์เข็มโวลต์มเิ ตอรเ์ บนเข฾าหาขั้ว Ni ขอ฾ M E 0 (V) cell ก Cr +0.664 ข Co +0.31 ค Cd +1.57 2. เซลล์ไฟฟูาเคมี 2 เซลล์ เกิดปฏกิ ริ ยิ าดังสมการ V2+ + VO2+ + 2H+  2V3+ + H2O E0 = 0.616 V cell V3+ + Ag+ + H2O  VO2+ + 2H+ + Ag E0 = 0.439 V cell กาํ หนด E0 = +0.80 V จงคาํ นวณหาค฽า E0 ของ V3+ + e  V2+ Ag 3. จงทาํ นายว฽าปฏกิ ริ ยิ ารีดอกซ์ใดต฽อไปนี้สามารถเกดิ ไดต฾ ามสมการทเ่ี ขยี นนี้ ก. Sn(s) + Zn2+ (aq)  Sn2+ (aq) + Zn (s) ข. 2Fe3+ (aq) + 2I- (aq)  2Fe2+ (aq) + I2 (aq) ค. 4NO3- (aq) + 4H+ (aq)  3O2 (g) + 4NO (g) + 2H2O (l)

เฉลยศักยไ์ ฟฟ้าของเซลล์กัลวานิก 1. แนวคิด เซลล์กัลวานิกทุกเซลล์ท่ีสร฾างขึ้นเบนเข฾าหาข้ัว Ni แสดงว฽า คร่ึงเซลล์ M เกิดปฏิกิริยา ออกซเิ ดชันและครงึ่ เซลล์ Ni เกดิ ปฏกิ ริ ยิ ารีดักชัน ข้ัว M เปน็ แอโนด และขวั้ Ni เป็นแคโทด ก. เซลลก์ ัลวานกิ ท่ีเกิดจากคร่ึงเซลล์โครเมยี ม กับครึง่ เซลล์นิกเกิล จากสูตร E0 = -E0 E0 cell cathode anode แทนคา฽ +0.664 = (-0.246) - E0 Cr 2 =E 0 -0.91 V Cr 2 ข. เซลลก์ ลั วานกิ ทเ่ี กดิ จากครงึ่ เซลลโ์ คบอลต์กับครง่ึ เซลลน์ ิกเกิล จากสตู ร E0 = -E0 E0 cell cathode anode แทนค฽า +0.31 = (-0.246) - E0 Co 2 =E 0 -0.556 V Co 2 ค. เซลล์กลั วานกิ ท่ีเกดิ จากครงึ่ เซลลแ์ คดเมียมกับครึง่ เซลลน์ กิ เกลิ จากสูตร E0 = -E0 E0 cell cathode anode แทนค฽า +0.157 = (-0.246) - E0 Cd 2 =E 0 -0.403 V Cd 2 2. แนวคิด สมการแสดงปฏิกิริยาของเซลล์ 2 เซลล์ (1) V2+ + VO2+ + 2H+  2V3+ + H2O E0 = 0.616 V cell (2) V3+ + Ag+ + H2O  VO2+ + 2H+ + Ag E0 = 0.439 V cell (1) + (2) ; V2+ + VO2+ + 2H+ + V3+ + Ag+ + H2O 2V3+ + H2O + VO2+ + 2H+ + Ag E0 = (0.616) + (0.439) V รวม จะได฾ V2+ + Ag+  2V3+ + Ag E0 = 1.055 V รวม จากสตู ร E0 = -E0 E0 แทนคา฽ cell cathode anode

+1.055 = (+0.80) - E0 V3 =E 0 -0.255 V V3 แสดงว฽า V3+ + e  V2+ E0 = -0.255 V 3. แนวคดิ ก. จากสตู ร E0 = -E0 E0 cell cathode anode แทนค฽า E0 = (-0.76) - (-0.1364) cell E0 = -0.6236 V cell เนอ่ื งจากคา฽ E0 < 0 แสดงว฽าปฏกิ ริ ยิ านไ้ี ม฽เกิดตามทีเ่ ขยี น cell ข. จากสตู ร E0 = -E0 E0 cell cathode anode แทนคา฽ E0 = (+0.770) - (+0.5388) cell E0 = +0.2362 V cell เนอ่ื งจากค฽า E0 > 0 แสดงว฽าปฏกิ ิริยานี้เกิดตามทเ่ี ขยี น cell ค. E0 = -0.269 V cell เนือ่ งจากค฽า E0 < 0 แสดงว฽าปฏกิ ริ ิยานไ้ี ม฽เกิดตามท่เี ขยี น cell

หนํวยการเรยี นรู๎ท่ี 9 ไฟฟา้ เคมี แผนการจัดการเรยี นรท๎ู ่ี 9 เรอ่ื ง ประเภทของเซลล์กัลวานกิ รหัสวชิ า ว30225 กลุํมสาระการเรียนร๎ูวทิ ยาศาสตร์ ช้ันมธั ยมศึกษาปีที่ 6 รายวิชา เคมี 5 (เพมิ่ เตมิ ) ภาคเรยี นที่ 2 เวลา 2 ชว่ั โมง ผลการเรียนร๎ู อธิบายหลักการทาํ งานพร฾อมท้งั เขยี นสมการแสดงปฏิกิริยาท่เี กิดขึน้ ในเซลลก์ ลั วานกิ เซลลป์ ฐมภมู ิ และเซลล์ทตุ ยิ ภมู แิ บบตา฽ ง ๆ ได฾ สาระการเรยี นร๎ู เซลล์กลั วานกิ แบ฽งตามลกั ษณะปฏิกริ ยิ าที่เกิดขน้ึ ภายในเชลล์ไดเ฾ ปน็ สองประเภท ดงั นี้ 1) เซลล์ปฐมภูมิ เป็นเซลล์กัลวานิกที่สร฾างขึ้นแล฾วนําไปใช฾จ฽ายกระแสไฟฟูาได฾ทันที โดยท่ี ปฏกิ ิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดข้ึนอย฽างสมบูรณ์ ไม฽สามารถเปลี่ยนผลิตภัณฑ์กลับมาเป็นสารตั้งต฾นได฾อีก จึงไม฽ สามารถนํากลบั มาใชใ฾ หมไ฽ ด฾ 2) เซลล์ทตุ ยิ ภูมิ เป็นเซลล์กัลวานิกที่สร฾างขึน้ แล฾วต฾องนําไปอดั ไฟเสยี กอ฽ น จึงจะนาํ ไปใชเ฾ พื่อจ฽าย กระแสไฟฟูาได฾ และเม่ือนําไปใชแ฾ ลว฾ สามารถทาํ ใหเ฾ กิดปฏกิ ริ ยิ ายอ฾ นกลบั โดยอัดไฟหรือประจไุ ฟจึงนาํ กลับมาใช฾ ใหมไ฽ ดอ฾ ีก จุดประสงคก์ ารเรียนร๎ู ดา๎ นความรู๎ (Knowledge) - อธิบายหลกั การทาํ งานของเซลลป์ ฐมภมู แิ ละเซลลท์ ตุ ยิ ภูมิได฾ ดา๎ นทักษะ (Process) - เปรียบเทียบความแตกต฽างระหวา฽ งเซลลป์ ฐมภูมิและเซลล์ทุติยภมู ิได฾ ด๎านคุณลักษณะอนั พงึ ประสงค์ (Affective) 1. ปฏบิ ตั ิตนเป็นผู฾มีความสนใจใฝุร฾ู และมรี ะเบยี บวินัย 2. ปฏิบัติตนเปน็ ผู฾มีความรับผดิ ชอบ ตรงตอ฽ เวลา 3. ปฏบิ ัตติ นเป็นผู฾มคี วามซอ่ื สัตย์ สจุ รติ ความคดิ รวบยอด เซลลก์ ัลวานกิ (Galvanic cell) คอื เซลลไ์ ฟฟูาทเี่ ปล่ียนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟูา ประกอบด฾วย คร่งึ เซลล์ 2 ครึ่งเซลลม์ าตอ฽ กัน และเช่ือมให฾ครบวงจรโดยใชส฾ ะพานไอออนต฽อระหวา฽ งครง่ึ เซลล์ไฟฟาู ทั้งสอง ลักษณะสําคัญของเซลล์กัลวานิก 1. กระแสไฟฟูาท่ีเกิดขึ้นเปน็ กระแสตรง คือ กระแสอเิ ล็กตรอน 2. อเิ ล็กตรอนจะไหลจากครึ่งเซลล์ท่ีมีศกั ย์ไฟฟาู ต่ําไปยงั ครึง่ เซลลท์ ี่มีศักยไ์ ฟฟูาสูง เซลลก์ ลั วานิกแบง฽ ออกไดเ฾ ป็น 2 ชนิด 1. เซลลป์ ฐมภมู ิ คอื เซลล์กัลวานกิ ทป่ี ฏกิ ิรยิ าเคมีภายในเซลลเ์ กิดขนึ้ อยา฽ งสมบูรณ์ ไม฽สามารถเปลย่ี นผลติ ภัณฑ์

กลบั มาเปน็ สารตั้งตน฾ ได฾ คอื ใชแ฾ ลว฾ หมดไปไมส฽ ามารถนาํ กลบั มาใช฾ได฾อกี เชน฽ ถา฽ นไฟฉาย เซลลแ์ อลคาไลน์ เซลล์ปรอท เซลล์เงิน เปน็ ต฾น 2. เซลล์ทุตยิ ภมู ิ คอื เซลลก์ ลั วานิกทเ่ี มือ่ นาํ ไปใช฾แลว฾ สามารถทําให฾เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าย฾อนกลับได฾โดยการอดั ไฟ หรือประจุ ไฟ แลว฾ จงึ สามารถนาํ กลบั มาใช฾ใหม฽ได฾ เชน฽ เซลล์สะสมไฟฟูาแบบตะกวั่ เซลลน์ กิ เกลิ – แคดเมียม สมรรถนะสาคัญของผเ๎ู รียน  ความสามารถในการสือ่ สาร  ความสามารถในการคิด  ความสามารถในการแก฾ปญั หา  ความสามารถในการใชท฾ ักษะชวี ิต  ความสามารถในการใช฾เทคโนโลยี คุณลักษณะอันพึงประสงค์  ความซื่อสัตย์สจุ ริต  มวี นิ ัย  ความรักชาติ ศาสน์ กษตั ริย์  อยู฽อย฽างพอเพียง  ม฽งุ มน่ั ในการทํางาน  ใฝเุ รยี นรู฾  รักความเปน็ ไทย  มีจิตสาธารณะ แนวความคิดเพือ่ การเรียนรู๎ในศตวรรษที่ 21  ทกั ษะด฾านการเรยี นรู฾และนวตั กรรม  สาระวิชาหลกั (Core Subjects)  ทกั ษะด฾านชวี ติ และอาชพี  ทกั ษะด฾านสารสนเทศ สือ่ และเทคโนโลยี กิจกรรมการเรียนร๎ู วธิ สี อน โดยใชก฾ ระบวนการสืบเสาะความรู฾ (Inquiry Cycle หรือ Inquiry Method : 5E) ช่วั โมงท่ี 1-2 1. ข้ันสรา๎ งความสนใจ (Engagement) (10 นาที) 1.1 ครูสนทนากับนกั เรียนเร่ือง ประเภทเซลลก์ ัลวานกิ 1.2 ครใู ช฾กระตน฾ุ นักเรียนดังนี้ 1. ประเภทของเซลล์กัลวานิกมีกีป่ ระเภทอะไรบา฾ ง ตอบ 2 ประเภท 1. เซลลป์ ฐมภมู ิ 2. เซลลท์ ุตยิ ภมู ิ 2. เซลลป์ ฐมภมู แิ ละเซลล์ทตุ ิยภมู ิแตกต฽างกนั อย฽างไร ตอบ เซลล์ปฐมภูมิ คือเซลล์กัลวานิกท่ีปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดขึ้นอย฽างสมบูรณ์ ไม฽สามารถ เปล่ยี นผลิตภัณฑ์ กลบั มาเป็นสารตง้ั ต฾นได฾ คือ ใชแ฾ ล฾วหมดไปไม฽สามารถนํากลับมาใช฾ได฾อีก เซลล์ทุติยภมู ิ คือเซลลก์ ลั วานกิ ท่ีเมื่อนาํ ไปใช฾แล฾วสามารถทําใหเ฾ กดิ ปฏิกิริยาย฾อนกลับได฾โดยการอัดไฟ หรือประจุไฟ แล฾วจึงสามารถนาํ กลบั มาใช฾ใหม฽ได฾ 1.3 ครูนาํ นกั เรียนเขา฾ สบ฽ู ทเรียน เรื่อง ประเภทเซลล์กัลวานิก

2. ขัน้ สารวจและค๎นหา (Exploration) ( 25 นาท)ี 2.1 ครูให฾นกั เรียนแบง฽ กลุ฽มนกั เรียนออกเปน็ 4 กลุ฽ม กล฽มุ ละเท฽า ๆ กัน 2.2 โดยใหน฾ ักเรยี นจับฉลากเลือกหวั เรื่องในการศกึ ษา 1. เซลล์ปฐมภูมิ 2. เซลลท์ ตุ ิยภมู ิ 2.3 ครใู หน฾ ักเรียนทาํ การศึกษาจากในหนังสือ อินเตอรเ์ นต็ และหอ฾ ง สมุด 3. ขั้นอธบิ ายและลงข๎อสรปุ (Explanation) (25 นาท)ี 3.1 ครูให฾นักเรียนแต฽ละกล฽ุม ช฽วยกันระดมความคิดและแจกกระดาษบร฿ูฟ ให฾นักเรียนทําแผนผัง ความคดิ สรุปตามหัวข฾อท่ีนกั เรียนได฾รบั 3.2 ครูให฾นักเรียนแต฽ละกลุ฽มออกมานําเสนอ โดยครูแจกแบบประเมินการนําเสนอเพื่อนแต฽ละกลุ฽ม ลงคะแนน และครูทาํ แบบประเมนิ การนําเสนอของนกั เรียน 4. ขั้นขยายความร๎ู (Elaboration) (50 นาท)ี 4.1 ครใู หน฾ กั เรยี นดวู ีดีโอเรอ่ื ง ประเภทของเซลลก์ ัลวานิกเพิ่มเตมิ เพ่ือให฾นักเรยี นเข฾าใจมากยิ่งขน้ึ https://www.youtube.com/watch?v=LNog6Tt32TM&t=8s https://www.youtube.com/watch?v=-R5e9DtSplI&t=6s https://www.youtube.com/watch?v=SCagWXdOGaA&t=43s 4.2 ครูให฾นักเรยี นทําแบบฝึกหัดลงสมดุ แบบฝกึ หดั ท่ี 9.5 หนา฾ 58 หนังสอื เคมเี พิม่ เตมิ 4 5. ข้นั ประเมิน (Evaluation) (10 นาที) 5.1 ครูประเมินนักเรียนจากการตอบคําถาม 5.2 การสังเกตพฤติกรรมรายกล฽ุม 5.3 แบบประเมินการนําเสนองานหน฾าช้นั เรียน 5.4 แบบฝึกหัดในหนังสอื เรียน 5.5 แบบสังเกตพฤตกิ รรมรายบุคคล วัสดุ อปุ กรณ์ สอ่ื และแหลํงเรยี นรู๎ 1. ส่อื วดี โี อ 1.1 เซลลก์ ลั วานิก https://www.youtube.com/watch?v=HbGsU0YtKc&list=PLWUVm5gA1ho3jMhTZHxK5pA- XByMW_l7W&index=13 1.2 ประเภทของเซลลก์ ัลวานกิ ถ฽านไฟฉาย https://www.youtube.com/watch?v=LNog6Tt32TM&t=8s 1.3 เซลล์แอลคาไลน์ เซลลป์ รอทและเซลลเ์ งิน https://www.youtube.com/watch?v=-R5e9DtSplI&t=6s 1.4 เซลล์ทุติยภูมเิ ซลลส์ ะสมไฟฟาู แบบตะกวั่ เซลลน์ ิกเกลิ แคดเมยี ม เซลล์โซเดยี มซลั เฟอร์ https://www.youtube.com/watch?v=SCagWXdOGaA&t=43s 2. หนังสือเรียนเคมีเลม฽ 4 3. แบบฝึกหดั ที่ 9.5 หน฾า 58 หนังสอื เคมีเพมิ่ เตมิ 4

การวดั และการประเมนิ ผล การวดั ผลประเมินผลดา๎ น วิธกี ารวัด เครอื่ งมอื วัด เกณฑก์ ารผาํ น 1. ด฾านความรู฾ 1. แบบฝึกหัด 1. โจทย์แบบฝึกหดั 1. ได฾คะแนนร฾อยละ 2. ชนิ้ งาน 60 ขึ้นไป 2. แผนผงั ความคดิ 2. ด฾านทักษะ 1. การนําเสนองานหน฾า 1. แบบประเมนิ การ 1. ได฾คะแนนร฾อยละ ชั้นเรียน นําเสนอ 60 ขึ้นไป 2. สังเกตพฤติกรรมราย 2. แบบสงั เกตพฤตกิ รรม 2. ระดบั คณุ ภาพ กล฽ุม รายกลมุ฽ ปานกลางขน้ึ ไป 3. ด฾านคุณลักษณะที่พึง -สั ง เ ก ต พ ฤ ติ ก ร ร ม -แบบสังเกตพฤติกรรม 1. ระดบั คุณภาพ ประสงค์ รายบุคคล รายบคุ คล ปานกลางขึ้นไป

บันทึกหลงั แผนการจัดการเรียนร๎ู รายวิชาเคมี 5 รหัสวชิ า ว30225 ระดับชัน้ มธั ยมศึกษาปีท่ี 6 1. ดา๎ นความรู๎ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ด๎านทักษะ/กระบวนการ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ดา๎ นคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.ปญั หาและอปุ สรรค ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. แนวทางการแก๎ไข ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงช่อื ........................................................ครูผู฾สอน ( นางสาวสทุ ิพย์ สุขสบาย) ............../............../...........

ความสนใจใฝ่ ๎ูร ้ัตงใจเรียน แบบสงั เกตพฤตกิ รรมรายบุคคล และทา ิกจกรรมวชิ า ...................................................................................................... ชั้น ......................................... เลขที่ ชื่อ-นามสกลุ การแลกเป ี่ลยนเ ีรยน ู๎ร ักบเพ่ือน ีมความซ่ือสัตย์ในการทา ิกจกรรมหมายเหตุ ให฾บันทกึ โดยใช฾เครอ่ื งหมาย ้ัตงปัญหาห ืรอคาถามสร๎างสรร ์ค = แสดงพฤติกรรมที่พงึ ประสงคต์ ามคาดหวัง ทางานไ ๎ดเ ีรยบ ๎รอย ูถก ๎ตองและครบ ๎ถวน = ไมแ฽ สดงพฤติกรรมท่ีพงึ ประสงค์ตามคาดหวงั หมายเห ุตเกณฑ์การประเมิน นกั เรยี นมพี ฤติกรรมทพ่ี ึงประสงคต์ ามคาดหวังตงั้ แต฽ ๓ รายการข้ึนไป ถือว฽า ผา฽ นเกณฑ์การประเมนิ

แบบประเมนิ การนาเสนองาน กลํมุ ……………………………………………....…หัวขอ๎ เรื่อง………..…………………………………… ลาดับ รายการประเมนิ ระดับคะแนน 123 1 เนือ้ หาครบถ฾วน 2 การวางแผนงานอยา฽ งเปน็ ระบบ 3 การตอบคําถาม 4 มคี วามสวยงาม ความคดิ สร฾างสรรค์ 5 นาํ เสนอชดั เจน น฽าสนใจ รวม รวมคะแนน การตัดสินคณุ ภาพ เกณฑ์การให๎คะแนน เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ ผลงานหรือพฤติกรรมความสมบูรณ์ชดั เจน ให฾ 3 คะแนน ชํวงคะแนน ระดบั คณุ ภาพ ผลงานหรือพฤตกิ รรมมขี อ฾ บกพรอ฽ งบางสว฽ น ให฾ 2 คะแนน ผลงานหรือพฤติกรรมมขี อ฾ บกพร฽องมาก ให฾ 1 คะแนน 11-15 3 (ดี) 6-10 2 (ปานกลาง) ตํา่ กวา฽ 6 1 (ปรับปรงุ )

แบบสังเกตพฤติกรรมการทางานเปน็ กลมํุ กล฽ุม .......................................................................................................... สมาชิกในกลม฽ุ 1. 2....................................................................... ...................................................................... 3. 4....................................................................... ...................................................................... 5. 6....................................................................... ...................................................................... คาชีแ้ จง: ใหน฾ กั เรยี นทาํ เครื่องหมาย  ในชอ฽ งทตี่ รงกบั ความเปน็ จริง พฤตกิ รรมท่ีสงั เกต คะแนน 1 32 1. มสี ฽วนร฽วมในการแสดงความคดิ เห็น 2. มคี วามกระตือรือรน฾ ในการทาํ งาน 3. รบั ผิดชอบในงานทไ่ี ดร฾ บั มอบหมาย 4. มีขั้นตอนในการทํางานอยา฽ งเปน็ ระบบ 5. ใช฾เวลาในการทํางานอยา฽ งเหมาะสม รวม เกณฑก์ ารให๎คะแนน พฤตกิ รรมที่ทําเป็นประจาํ ให฾ 3 คะแนน พฤติกรรมทท่ี ําเปน็ บางครง้ั ให฾ 2 คะแนน พฤตกิ รรมท่ที ําน฾อยคร้ัง ให฾ 1 คะแนน เกณฑ์การให๎คะแนน ช฽วงคะแนน ระดับคุณภาพ 13-15 ดี 8-12 ปานกลาง 5-7 ปรับปรงุ

แผนการจัดการเรยี นรูท๎ ี่ 10 หนวํ ยการเรยี นร๎ูที่ 9 ไฟฟ้าเคมี เร่ือง การกดั กรํอนของโลหะและการปอ้ งกัน รหัสวชิ า ว30225 ชนั้ มัธยมศึกษาปีท่ี 6 รายวิชา เคมี 5 (เพิม่ เติม) กลุมํ สาระการเรยี นร๎ูวทิ ยาศาสตร์ ภาคเรยี นท่ี 2 เวลา 3 ชวั่ โมง ผลการเรยี นรู๎ 1. อธบิ ายสาเหตหุ รือภาวะทที่ ําให฾โลหะเกิดการผกุ ร฽อน พร฾อมท้ังเขยี นสมการแสดงปฏกิ ิรยิ าได฾ 2. อธิบายวิธปี อู งกันการผุกรอ฽ นของโลหะได฾ สาระการเรยี นรู๎ การกัดกร฽อนโลหะ คือการที่โลหะทําปฏิกิริยากับสารต฽าง ๆ ในส่ิงแวดล฾อมรอบ ๆ โลหะ แล฾วทําให฾ โลหะนน้ั เปล่ยี นสภาพเปน็ ไอออน หรือกลายเปน็ สารประกอบออกไซดห์ รือสารประกอบไฮดรอกไซด์ จดุ ประสงคก์ ารเรียนร๎ู ดา๎ นความร๎ู (Knowledge) 1. อธิบายสาเหตหุ รือภาวะทที่ ําให฾โลหะเกดิ การกดั กร฽อนได฾ 2. สามารถอธิบายแนวทางการปูองกนั การกัดกร฽อนได฾ ดา๎ นทักษะ (Process) 3. เขียนสมการการเกิดปฏกิ ริ ิยาการกัดกรอ฽ นของโลหะได฾ ด๎านคณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์ (Affective) 1. ปฏบิ ัตติ นเป็นผมู฾ ีความสนใจใฝุร฾ู และมรี ะเบยี บวินยั 2. ปฏบิ ัติตนเปน็ ผู฾มคี วามรับผิดชอบ ตรงต฽อเวลา 3. ปฏบิ ตั ติ นเปน็ ผ฾ูมีความซอื่ สัตย์ สจุ รติ ความคดิ รวบยอด การกัดกร฽อนของโลหะ (Corrosion) คือ การท่ีโลหะทําปฏิกิริยากับสารต฽าง ๆ ในสิ่งแวดล฾อมรอบ ๆ โลหะ แลว฾ ทาํ ใหโ฾ ลหะนน้ั เปลี่ยนสภาพเป็นไอออน หรือกลายเป็นสารประกอบออกไซด์/สารประกอบไฮดรอก ไซด์ ซ่ึงอาจเกดิ ขนึ้ ไดจ฾ ากหลาย ๆ สภาวะ เช฽น เมอ่ื โลหะอยู฽ในสภาวะความเปน็ กรด ความเค็ม หรืออย฽ู ใกล฾กับ โลหะที่เสยี อเิ ลก็ ตรอนยาก เปน็ ต฾น การเกิดสนิมเกิดจากโลหะเหลก็ เสยี อิเล็กตรอนใหแ฾ ก฽น้าํ และออกซิเจน เกิดเป็น ซึง่ ถูกออกซิเจน และน้ําในอากาศออกซิไดซ์ไปเป็น (s) และเปลี่ยนไปเป็น n O สีของสนิมนั้นอาจ มีสีที่ แตกตา฽ งกันขน้ึ อยกู฽ ับ จาํ นวนของนํา้ (n O) ในผลกึ แตแ฽ ห฽งซงึ่ อาจไมเ฽ ท฽ากนั การปูองกันการกดั กร฽อนของโลหะทําได฾โดยการปูองกันไม฽ให฾ผิวโลหะสัมผัสสารเคมีหรือนํ้าและ ออกซิเจนใน อากาศ โดยวธิ ีการต฽าง ๆ ดังนี้ 1. การเคลือบผิวโลหะ สามารถเคลือบได฾โดย การทาสี การชุบนํ้ามัน หรือการเคลือบด฾วย พลาสติก

2. การชุบ เป็นการชุบผิวโลหะด฾วยโลหะอีกชนิดหนึ่ง โลหะที่นิยมนํามาใช฾ชุบจะเป็นโลหะที่ถูก กัดกร฽อน ไดย฾ าก เช฽น นิกเกลิ ทองแดง ดบี กุ เงิน โครเมยี ม เป็นต฾น 3. การทาํ เป็นโลหะผสม โดยการนําโลหะต้ังแต฽ 2 ชนิดข้ึนไปมาหลอมรวมกัน ทาํ ให฾ทนต฽อการกัด กรอ฽ น 4. วธิ แี คโทดกิ เปน็ การปอู งกนั การกัดกร฽อนโดยนาํ โลหะที่มีค฽า E0red ตํา่ หรือตัวรีดิวซ์ที่ดีกว฽าไป พนั ไว฾กับโลหะทตี่ อ฾ งการไมใ฽ หเ฾ กิดสนมิ โลหะท่ีมคี า฽ E0red ต่ําจะเป็นแอโนด และโลหะทีไ่ ม฽ต฾องการให฾เกิด สนิม มี E0red สงู กจ็ ะเปน็ แคโทด 5. วธิ ีอะโนไดซ์ เป็นการเปลีย่ นผิวหน฾าของโลหะให฾กลายเปน็ โลหะออกไซด์ โลหะที่นิยมใช฾ เช฽น อะลูมิเนียม โครเมียม ดีบุก สังกะสี โดยกระแสไฟฟูา 12 V ซ่ึงโลหะออกไซด์ที่เกิดข้ึนจะทนการกัด กร฽อน มากกว฽าโลหะปกติ ออกไซด์ของโลหะเหล฽าน้จี ะเคลอื บผิวของโลหะไมใ฽ ห฾เกดิ การกัดกรอ฽ นต฽อไป 6. การรมดาํ เป็นการปูองกันการกัดกร฽อนและเพ่ิมความสวยงามให฾แก฽ชิ้นโลหะ เช฽น ปืน ดาบ โดยให฾ เหล็กไปทําปฏิกริ ยิ ากับสารเคมีเฉพาะ เปลี่ยนผิวหน฾าเหล็กให฾กลายเป็น FeO(OH) วิธีการนี้สามารถใช฾ กบั โลหะอน่ื ๆ ได฾ เชน฽ ทองแดง ทองเหลือง อะลูมเิ นียม เงนิ และสแตนเลส เปน็ ต฾น 7. การเคลอื บผวิ โลหะ สมรรถนะสาคัญของผ๎ูเรียน  ความสามารถในการส่อื สาร  ความสามารถในการคิด  ความสามารถในการแกป฾ ญั หา  ความสามารถในการใช฾ทกั ษะชีวติ  ความสามารถในการใช฾เทคโนโลยี คุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์  ความซ่อื สตั ย์สุจริต  มีวนิ ัย  ความรกั ชาติ ศาสน์ กษัตริย์  ม฽ุงมั่นในการทํางาน  อยู฽อย฽างพอเพียง  ใฝุเรยี นรู฾  มีจติ สาธารณะ  รักความเป็นไทย แนวความคิดเพ่อื การเรียนรใ๎ู นศตวรรษที่ 21  ทกั ษะดา฾ นการเรยี นร฾ูและนวตั กรรม  สาระวชิ าหลัก (Core Subjects)  ทกั ษะด฾านชีวิตและอาชพี  ทักษะดา฾ นสารสนเทศ ส่อื และเทคโนโลยี กจิ กรรมการเรยี นร๎ู วิธสี อน โดยใชก฾ ระบวนการสืบเสาะความรู฾ (Inquiry Cycle หรือ Inquiry Method : 5E) ชั่วโมงที่ 1-3 1. ขั้นสรา๎ งความสนใจ (Engagement) (20 นาที) 1.1 ครูทบทวนความรเ฾ู ดิมเกยี่ วกบั เซลล์กลั วานิกและเซลลอ์ เิ ล็กโทรไลติก โดยให฾นกั เรยี นตอบคาํ ถาม จากแผนภาพเซลล์กลั วานกิ และเซลลอ์ ิเล็กโทรไลติก 1.2 ครทู บทวนความรเ฾ู ดิมเกี่ยวกับการเปลย่ี นแปลงของโลหะในธรรมชาติ โดยใหน฾ ักเรียน ตอบคาํ ถามจากบตั รคําถาม

- จากภาพชุดที่ 1 กบั ภาพชดุ ท่ี 2 มคี วามสัมพนั ธ์กนั อย฽างไร (แนวคําตอบ ภาพชุดท่ี 1 และภาพ ชุดที่ 2 เป็นภาพแสดงการเปลีย่ นแปลงของโลหะกอ฽ นการใชง฾ านและ หลังการใชง฾ านจนเกดิ เป็นสนมิ เหล็ก) - ข฾อมูลจากภาพที่ 2 และ ภาพที่ 4 นักเรียนคิดว฽ามีวิธีการแก฾ไขหรือปูองกันได฾หรือไม฽ จงยกตวั อย฽าง (แนวคาํ ตอบ สามารถแกไ฾ ขได฾ เชน฽ ภาพท่ี 2, 4 อาจใช฾น้ํามนั หลอ฽ ลน่ื หรือทาจารบี) 2. ขัน้ สารวจและค๎นหา (Exploration) ( 70 นาท)ี 2.1 ครูให฾นักเรียนแบ฽งกลุ฽ม กลุ฽มละ 4-5 คน และให฾นกั เรียนแต฽ละกลมุ฽ ศึกษา คน฾ คว฾าเกี่ยวกับ การกดั กรอ฽ นของโลหะและการปูองกนั ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน ใบความร฾ู และอนิ เทอร์เน็ต โดยรวบรวม ข฾อมูลจากการศึกษาคน฾ คว฾าให฾ได฾มากทีส่ ุด 2.2 เมื่อนักเรยี นศึกษา คน฾ คว฾า เก่ยี วกบั การกดั กร฽อนของโลหะและการปูองกนั แลว฾ ครใู หันกั เรียนแต฽ ละกลมุ฽ ร฽วมกันทาํ การทดลอง “ปจั จัยในการเกิดการกดั กรอ฽ นของโลหะเหล็ก” โดยมจี ุดประสงคข์ องการ ทดลองคอื - ระบสุ ภาวะท่ีทาํ ให฾โลหะเหลก็ เกดิ การกัดกรอ฽ นได฾ - อธิบายกระบวนการถ฽ายโอนอิเล็กตรอน และเขียนสมการการเกดิ ปฏิกริ ยิ าของการกัดกร฽อน ของโลหะ พรอ฾ มทัง้ บอกตัวรีดวิ ซ์ และออกซไิ ดซไ์ ด฾ - เพื่อศกึ ษาการปูองกนั การกัดกรอ฽ นของโลหะได฾ 3. ขั้นอธบิ ายและลงขอ๎ สรุป (Explanation) (25 นาท)ี 3.1 ใหน฾ กั เรยี นแต฽ละกล฽ุมรว฽ มกนั อภปิ รายผลท่ีได฾จากการทําการทดลองเกย่ี วกบั ปัจจยั ในการเกิดการ กัดกร฽อนของโลหะเหล็ก 3.2 ครูสุ฽มนักเรยี นตัวแทนจากกลม฽ุ ต฽าง ๆ มานาํ เสนอผลการทดลองหน฾าช้นั เรยี น 4. ขั้นขยายความร๎ู (Elaboration) (45 นาท)ี 4.1 ให฾นกั เรียนศึกษาบัตรทายคํา เร่ืองการปอู งกันการกดั กร฽อนของโลหะ 4.2 ให฾นักเรียนทําแบบฝึกหัด โดยมีสถานการณ์คือ เมื่อ นายโชติ ต฾องการล฾อมร้ัวลวดหนาม ท่ีดิน ขนาด 10 ไร฽ แต฽ลวดหนามทีน่ าํ มาล฾อมรัว้ เปน็ ลวดหนามทีผ่ ลิตขนึ้ จากเหล็ก ทําใหเ฾ กิดสนมิ ได฾ง฽ายนายโชติ จึงต฾องการที่จะลดการเกิด สนิมเหล็กโดยการนําโลหะไปพันกับลวดหนาม ให฾สามารถใช฾งานโดยไม฽เกิดสนิม นาน 1 ปี และนายโชติควรจะเลือกโลหะชนิดใด จึงจะเหมาะสมและใช฾ต฾นทุนน฾อยท่ีสุด ข฾อมูลประกอบการ ตัดสินใจของนายโชติ 5. ขั้นประเมนิ (Evaluation) (20 นาท)ี 5.1 ประเมินผู฾เรยี นจากสภาพจริง เช฽น ใช฾แบบทดสอบความเขา฾ ใจ โดยการรายงานหนา฾ ห฾อง 5.2 ประเมินจากใบงาน 1 ใบงานท่ี 2 เร่อื งปัจจยั ในการเกดิ การกดั กรอ฽ นของโลหะเหลก็ 5.3 ประเมนิ จากการทาํ แบบทดสอบ เรอ่ื งปจั จยั ในการเกดิ การกดั กรอ฽ นของโลหะเหล็ก

5.4 สงั เกตพฤติกรรมเปน็ รายกลมุ฽ 5.5 แบบทดสอบหลงั เรียนเรื่อง ปจั จยั ในการเกิดการกดั กรอ฽ นของโลหะเหลก็ วสั ดุ อปุ กรณ์ ส่อื และแหลํงเรียนร๎ู 1. power point เร่ือง ปจั จัยในการเกิดการกัดกร฽อนของโลหะเหลก็ 2. หนังสือเรยี นเคมเี ล฽ม 4 4. ใบความร฾ูเรอ่ื งการปูองกนั การกัดกรอ฽ นของโลหะ 5. ใบกิจกรรมการทดลอง เรื่อง การชุบตะปูเหล็กดว฾ ยสงั กะสี เรอื่ ง ปจั จยั ในการเกดิ การกดั กรอ฽ นของโลหะเหล็ก 6. ใบงานที่ 2 การเขยี นแผนผงั ความคิด เรื่อง การกดั กรอ฽ นของโลหะและการปูองกนั 7. ใบงานที่ 1 เร่ือง การกัดกรอ฽ นของโลหะและการปอู งกนั การวดั และการประเมนิ ผล การวดั ผลประเมนิ ผลดา๎ น วิธกี ารวัด เคร่อื งมอื วดั เกณฑก์ ารผาํ น 1. ด฾านความรู฾ 1. การทําแบบฝึกหัด 1. โจทยแ์ บบฝึกหัด 1. ได฾คะแนนร฾อยละ 60 ข้ึนไป 2. แผนผงั ความคดิ 2. ช้นิ งาน 3. ทดสอบวัดความร฾ู 3. ข฾อสอบ ความเขา฾ ใจในเนอ้ื หา 2. ดา฾ นทักษะ 1. การนําเสนองาน 1. แบบประเมินการ 1. ได฾คะแนนร฾อยละ 2. กิจกรรมการทดลอง นาํ เสนองาน 60 ข้ึนไป 2. ใบกิจกรรมการ ทดลอง 3. ด฾านคุณลักษณะท่ีพึง - สังเกตพฤติกรรมราย -แบบสังเกตพฤติกรรม 1. ระดบั คณุ ภาพ ประสงค์ กล฽ุม รายกลม฽ุ ปานกลางข้นึ ไป

บนั ทึกหลังแผนการจัดการเรยี นร๎ู รายวิชาเคมี 5 รหัสวิชา ว30225 ระดบั ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีที่ 6 1. ดา๎ นความรู๎ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ด๎านทักษะ/กระบวนการ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ดา๎ นคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.ปัญหาและอปุ สรรค ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. แนวทางการแก๎ไข ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงชื่อ........................................................ครูผู฾สอน ( นางสาวสุทิพย์ สุขสบาย) ............../............../...........

ความสนใจใฝ่ ๎ูร ้ัตงใจเรียน แบบสงั เกตพฤตกิ รรมรายบุคคล และทา ิกจกรรมวชิ า ...................................................................................................... ชั้น ......................................... เลขที่ ชื่อ-นามสกลุ การแลกเป ี่ลยนเ ีรยน ู๎ร ักบเพ่ือน ีมความซ่ือสัตย์ในการทา ิกจกรรมหมายเหตุ ให฾บันทกึ โดยใช฾เครอ่ื งหมาย ้ัตงปัญหาห ืรอคาถามสร๎างสรร ์ค = แสดงพฤติกรรมที่พงึ ประสงคต์ ามคาดหวัง ทางานไ ๎ดเ ีรยบ ๎รอย ูถก ๎ตองและครบ ๎ถวน = ไม฽แสดงพฤติกรรมท่ีพงึ ประสงค์ตามคาดหวงั หมายเห ุตเกณฑ์การประเมิน นกั เรยี นมพี ฤติกรรมทพ่ี ึงประสงคต์ ามคาดหวังตงั้ แต฽ ๓ รายการข้ึนไป ถือว฽า ผา฽ นเกณฑ์การประเมนิ

ใบกิจกรรมการทดลอง เร่อื ง การชุบตะปูเหลก็ ดว๎ ยสงั กะสี การทดลองนม้ี ีจดุ มุ฽งหมายเพอื่ ศึกษาหลกั การชุบด฾วยไฟฟาู จุดประสงคก์ ารทดลอง 1. ทําการทดลองชบุ ด฾วยไฟฟาู ได฾ 2. อธิบายหลกั การชบุ ดว฾ ยไฟฟาู และเขียนสมการแสดงปฏิกิรยิ าทเ่ี กิดขนึ้ ท่ีข้ัวไฟฟูาได฾ สารเคมี 1. ตะปเู หล็กหรือชนิ้ งานเหลก็ 2. แผน฽ สังกะสีขนาด 1 cm × 4 cm 3. สารละลายซิงคซ์ ลั เฟต 0.1 mol/dm3 4. สารละลายกรดไฮโดรคลอริก 1 mol/dm3 อปุ กรณ์ 1. บกี เกอรข์ นาด 50 cm3 2. แบตเตอรี่ 3 โวลต์ 3. สายไฟฟูาพร฾อมคลปิ จระเข฾ 4. ปากคบี วธิ กี ารทดลอง 1. ใชก฾ ระดาษทรายขัดตะปเู หลก็ ขนาดยาวประมาน 3 cm แลว฾ นาํ ไปใชใ฽ นสารละลายกรด HCl 1 mol/dm3 2 นาที นําออกมาล฾างน้ําใหส฾ ะอาดและเช็ดผิวให฾แห฾ง 2. เตมิ สารละลาย ZnSO4 0.1 mol/dm3 70 cm3 ลงในบีกเกอร์ขนาด 100 cm3 3. ต฽อแผน฽ สงั กะสเี ข฾ากบั ขัว้ บวกและต฽อตะปเู หล็กเขา฾ กบั ขว้ั ลบของแบตเตอร่ี ใชศ฾ ักย์ไฟฟูาประมาน 3 โวลต์ ดังรูป สังเกตการณเ์ ปล่ียนแปลงทีเ่ กิดขึน้ เมอ่ื เวลาผ฽านไปประมาณ 5 นาที บันทึกผลการทดลอง มีสารสีเทาเกาะที่ตะปูเหล็กส฽วนท่ีจุ฽มอย฽ูในสารละลาย และแผ฽นสังกะสีที่จุ฽มในสารละลายกร฽อน สงั เกตเหน็ ผิวขรขุ ระเล็กนอ฾ ย สรปุ ผลการทดลอง 1. จดั สง่ิ ที่ตอ฾ งการชุบเปน็ ข้วั แคโทด 2. ตอ฾ งการชบุ ด฾วยโลหะใด ใช฾โลหะนนั้ เป็นขั้วแอโนด 3. สารละลายอิเล็กโทรไลตต์ ฾องมไี อออนของโลหะทเ่ี ปน็ ข้วั ทีต่ ฾องการชุบ 4. ต฾องการใชไ฾ ฟฟาู กระแสตรงเพอื่ ใหอ฾ เิ ล็กตรอนไหลในทิศทางเดยี วตลอดเวลา 5. ขณะชบุ โลหะ ความเขม฾ ขน฾ ของสารละลายอเิ ลก็ โทรไลตไ์ มเ฽ ปลี่ยนแปลงตราบใดทีข่ ้วั แอโนดยังไม฽กรอ฽ นหมด

ใบกิจกรรมการทดลอง เรื่อง การชบุ ตะปเู หลก็ ดว๎ ยสังกะสี การทดลองนม้ี ีจุดมงุ฽ หมายเพอื่ ศึกษาหลักการชุบดว฾ ยไฟฟูา จุดประสงคก์ ารทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สารเคมี 1. ………………………………………… 2. ……………………………………… 3. ………………………………………… 4. ………………………………………… อุปกรณ์ 1. ………………………………………… 2. ………………………………………… 3. ………………………………………… 4. ………………………………………… วธิ ีการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… บันทกึ ผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สรปุ ผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ใบความร๎ู เรื่องการปอ้ งกันการกดั กรอํ นของโลหะ โลหะในธรรมชาติเกิดการกัดกร฽อนหรือเกิดสนิม ซ่ึงเป็นส่ิงที่สามารถพบเห็นได฾โดยท่ัวไป ใน ชีวติ ประจาํ วนั โดยเฉพาะกับวัสดอุ ปุ กรณ์ เคร่ืองมือ เคร่ืองใช฾ หรือส่ิงก฽อสร฾างท่ีทําด฾วยโลหะหรือมี โลหะเป็น ส฽วนประกอบ เม่ือโลหะเกิดการกัดกร฽อนหรือเกิดสนิมก฽อให฾เกิดการสูญเสียทางเศรษฐกิจและ สิ้นเปลือง ทรพั ยากรเพมิ่ มากขึ้น การปูองกันการกัดกร฽อนของโลหะทําได฾โดยการปูองกันไม฽ให฾ผิวโลหะสัมผัสกับสารเคมี หรือน้ําและ ออกซเิ จนในอากาศ โดยวิธีการต฽าง ๆ ดังนี้ 1. การเคลอื บผวิ โลหะ สามารถเคลอื บไดโ฾ ดย การทาสี การชุบนาํ้ มนั หรือ การเคลอื บด฾วยพลาสติก การทาสเี คลือบผิวโลหะ การใช฾พลาสตกิ เคลือบผวิ โลหะ 2. การชุบโลหะ เป็นการชบุ ผิวโลหะดว฾ ยโลหะอีกชนิดหนึ่ง โลหะทน่ี ิยมนํามาใชท฾ ําโลหะสาํ หรบั ชุบท่ี ผวิ ด฾าน นอกจะเปน็ โลหะทีถ่ ูกกดั กร฽อนได฾ยาก เช฽น นกิ เกลิ ทองแดง ดีบุก เงิน โครเมยี ม เปน็ ตน฾ การชบุ โลหะ 3. การทาเป็นโลหะผสม โดยการนาํ โลหะตั้งแต฽ 2 ชนดิ ข้ึนไปมาหลอมรวมกนั ทําใหท฾ นตอ฽ การกัดกรอ฽ น เชน฽ อัลลอยด์ (Alloy) 4. วิธแี คโทดกิ เปน็ การปอู งกนั การกัดกร฽อนโดยนาํ โลหะท่มี ีคา฽ E0red ต่าํ หรือตัวรีดวิ ซท์ ดี่ ีกวา฽ ไปพันไว฾ ใกล฾ ๆ โลหะท่ีไมต฽ ฾องการใหเ฾ กดิ สนิม โลหะทมี่ คี ฽า E0red ตา่ํ จะเปน็ แอโนด และโลหะท่ไี มต฽ ฾องการให฾ เกดิ สนมิ มี E0red สงู ก็จะเปน็ แคโทด การแคโทดกิ เหลก็ ด๎วยแมกนเี ซียม

5. วิธีอะโนไดซ์ เป็นการเปลี่ยนผวิ หนา฾ ของโลหะใหก฾ ลายเปน็ โลหะออกไซด์ โดยใช฾โลหะ เชน฽ อะลูมิเนยี ม โครเมียม ดบี กุ สงั กะสี ด฾วยกระแสไฟฟูา 12 V โดยโลหะออกไซดท์ ่ีเกิดข้นึ จะตอ฾ งทน การกดั กรอ฽ นมากกว฽า โลหะปกติ ออกไซดข์ องโลหะเหล฽านจ้ี ะเคลือบผิวของโลหะไมใ฽ ห฾เกดิ การกัด กรอ฽ นตอ฽ ไป ดังตัวอยา฽ งเชน฽ การอะโนไดซ์อะลมู เิ นยี ม 1) เตรยี มชนิ้ งานโดยขัดชิ้นงานใหส฾ ะอาด แล฾วลา฾ งไขมัน ล฾างนาํ้ และเช็ดให฾แห฾ง กรณชี ้นิ งาน เปน็ Al(s) ใช฾ NaOH(aq) ในการล฾างไขมนั และเตรยี มผวิ ใหส฾ ะอาด ดงั สมการ 2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H2O(l) 2NaAl(OH)4(aq) + 3H2(g) 2) นาํ แผน฽ อะลูมเิ นยี มไปทาํ อะโนไดซใ์ นสารละลายกรดซลั ฟิวรกิ (H2SO4) + กรดออกซาลกิ ทแ่ี อโนดจะเกดิ O2(g) ซง่ึ O2(g) ท่ีเกิดขน้ึ จะไปทําปฏิกริ ิยากบั Al ได฾ Al2O3 และ Al2O3 จับ ผวิ Al แนน฽ มรี พู รนุ เล็ก ๆ จบั สยี ฾อมโลหะไดด฾ ี ส฽วนท่แี ผน฽ แคโทด จะเกิด H2(g) ซึง่ ไมท฽ ําปฏกิ ริ ยิ า กบั Al Cathode : 2H+(aq) + 2e- H2(g) Anode : 2Al(s) + 3H2O(l) Al2O3(s) + 6H+(aq) + 6e- Redox : 2Al(s) + 3H2O(l) Al2O3(s) + 3H2(g) ผลิตภัณฑ์จากการอะโนไดซ์ 3) สามารถนาํ แผน฽ อะลมู เิ นียมที่ผา฽ นการอะโนไดซแ์ ลว฾ ไปย฾อมสีโลหะไดท฾ ่ีอุณหภูมิ 50 – 60 °C ประมาณ 10 - 20 นาที 6. การรมดา เปน็ การปูองกันการกดั กร฽อนและเพ่ิมความสวยงามใหแ฾ ก฽ชิน้ โลหะ เช฽น ปืน ดาบ โดยให฾ เหล็กไป ทาํ ปฏิกิรยิ ากบั สารเคมเี ฉพาะ เปลี่ยนผิวหน฾าเหล็กให฾กลายเป็น FeO(OH) วิธีการน้ี สามารถใช฾กับโลหะอ่ืน ๆ ได฾ เชน฽ ทองแดง ทองเหลอื ง อะลูมเิ นียม เงิน และสแตนเลส เปน็ ต฾น โดยมีข้นั ตอนดังนี้ 1) เตรยี มชน้ิ งานโดยขดั ผิวด฾วยกระดาษทรายชนดิ ละเอยี ด ล฾างไขมันดว฾ ยไตรคลอโรเอทลิ ีน หรอื Na3PO4 แล฾วล฾างด฾วยนา้ํ สะอาด 2) นําไปต฾มกับสารละลายทีม่ ี NaOH 375 g + NaNO3 125 g ในสารละลาย 1 dm3

Fe(s) จะทําปฏกิ ิริยาแล฾วได฾เปน็ FeO(OH)(s) ทม่ี ีสีนาํ้ ตาลดํา เรยี กว฽า เซปดิ ิโอโครไซด์ (Cepidiocrocite) ซึ่งไม฽เกิดสนิมหรือกดั กรอ฽ น 7. การทาผิวโลหะด๎วยสารยับย้ังการผกุ รอํ น เช฽น - เคลอื บดว฾ ยเกลือโครเมต ทาํ ให฾เกดิ FeCrO4 เคลอื บผิวเหล็ก - เกลอื บวิ ทิลลามนี ซ่ึงอยใู฽ นรปู (CuHg)3NH+ นยิ มเติมลงไปในหมอ฾ น้าํ รถยนต์ จะทําให฾เกิด ฟิล์มบาง ๆ ปิด ผิวเหลก็ ท่ใี ชท฾ าํ หม฾อนาํ้

ใบงานที่ 1 คาชแ้ี จง จงตอบคาถามตํอไปนี้ เมือ่ นายโชติ ต฾องการลอ฾ มร้ัวลวดหนามที่ดนิ ขนาด 10 ไร฽ แต฽ลวดหนามท่ีนํามาล฾อมรั้ว เป็นลวดหนามท่ี ผลติ ขน้ึ จากเหล็ก ทาํ ใหเ฾ กดิ สนมิ ได฾ง฽าย นายโชติ จึงต฾องการท่ีจะลดการเกิด สนิมเหล็กโดยการนําโลหะไปพัน กับลวดหนาม ให฾สามารถใช฾งานโดยไม฽เกิดสนิมนาน 1 ปี และนายโชติควรจะเลือกโลหะชนิดใด จึงจะ เหมาะสมและใชต฾ น฾ ทุนนอ฾ ยทสี่ ดุ ขอ฾ มลู ประกอบการตัดสนิ ใจของนายโชติ มีดงั นี้ โลหะ อตั ราการกัดกรอํ นเมอ่ื ตํอกับลวดเหลก็ ราคาโลหะ (บาท/กรมั ) (กรัม/เดือน) เหลก็ 300 5 เงิน 2 x 10-6 135 สังกะสี 12.5 12 นกิ เกลิ 1 x 10-5 32 โครเมยี ม 4.2 25 กาํ หนดให฾ค฽าศักยไ์ ฟฟาู มาตรฐานรีดกั ชนั ดงั นี้ Ag(s) E0red = +0.80 V Ag+(aq) + e- Ni(s) E0red = -0.28 V Ni2+(aq) + 2e- Fe(s) E0red = -0.44 V Fe2+(aq) + 2e- Cr(s) E0red = -0.74 V Cr3+(aq) + 3e- Zn(s) E0red = -0.76 V Zn2+(aq) + 2e- นายโชตคิ วรจะเลือกโลหะชนิดใด จงึ จะเหมาะสมและใชต฾ น฾ ทุนน฾อยทสี่ ุด เพราะอะไรจงอธบิ าย …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… …… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………….....

ใบงานท่ี 2 คาชี้แจง จงเขยี นแผนผงั ความคดิ (mind mapping) สรุป เร่อื ง การกัดกรอ฽ นของโลหะและการปูองกนั

แบบทดสอบ เรอื่ งปจั จัยในการเกิดการกัดกรอํ นของโลหะเหลก็ คาชแี้ จง๎ แบบทดสอบแบบปรนยั 4 ตวั เลอื ก ใหน๎ กั เรยี นทาเครือ่ งหมาย  ลงในกระดาษคาตอบ 1. การเกดิ สนมิ จะเกิดช฾าลงมากท่ีสุด เมือ่ มีโลหะใดตอ฽ อยู฽กบั ตะปเู หลก็ ก. โลหะแมกนเี ซียม ข. โลหะทองแดง ค. โลหะสังกะสี ง. โลหะเงนิ 2. สถานการณใ์ นขอ฾ ใดถกู ต฾องเกีย่ วกับการกัดกร฽อนของโลหะ เมอื่ โลหะคูห฽ น่ึงอย฽ดู ว฾ ยกัน โลหะชิน้ ที่ 1 โลหะช้นิ ท่ี 2 โลหะท่ีถูกกัดกร฽อน ก. Fe Sn Sn ข. Al Sn Al ค. Fe Cr Fe ง. Al Cr Cr 3. สภาวะใดที่เหลก็ จะถูกกดั กร฽อนได฾เรว็ ที่สดุ ก. มนี ้ําและอากาศ ข. มอี ากาศและสารละลาย NaOH ค. มนี ้ํา อากาศ และลวดทองแดงผูกติดอยู฽ ง. มีน้าํ ออกซิเจน และลวดแมกนเี ซยี มผูกติดอยู฽ 4. ข฾อใดถกู ต฾องท่ีสดุ ในการฝังลวดแมกนีเซียมไวใ฾ ห฾สัมผัสกบั ท฽อเหลก็ บรรจนุ ้ํามนั ท่ีใต฾ดิน เพ่อื ลดการกดั กรอ฽ นของท฽อ ก. ลวดแมกนีเซียมเป็นตัวออกซิไดซ์ ข. ลวดแมกนีเซยี มเป็นตวั รบั อเิ ลก็ ตรอนจากท฽อเหลก็ ค. ลวดแมกนเี ซยี มเป็นตวั ส฽งผ฽านอิเล็กตรอนไปยังทอ฽ เหล็ก ง. ลวดแมกนีเซียมเป็นตัวปูองกนั มิใหท฾ อ฽ เหล็กสมั ผัสกบั ความชื้นโดยตรง 5. ขอ฾ ใดไมถ฽ ือวา฽ เปน็ การปอู งกันการกัดกรอ฽ นของโลหะ ก. การรมดําอาวธุ ปนื ข. ทาสนี ํา้ มันที่ประตเู หล็กหน฾าบา฾ น ค. การชะโลมนาํ้ มันตะปกู ฽อนตตี ะปลู งในเนือ้ ไม฾ ง. การขดั คราบดําหม฽นออกจากชุดสรอ฾ ยเคร่อื งเงิน

6. จากการทดสอบตะปเู หลก็ ดังตอ฽ ไปนี้ I II III IV ตะปูในหลอดใดจะเป็นสนมิ ก. หลอดที่ I ข. หลอดที่ II ค. หลอดที่ III ง. หลอดที่ IV 7. การปอู งกันการกัดกรอ฽ นของโลหะ วธิ ใี ดที่ต฾องผา฽ นกระบวนการอเิ ลก็ โทรไลซสิ ก. วธิ รี มดํา ข. วธิ แี คโทดิก ค. การเคลือบพลาสติก ง. การชุบโลหะดว฾ ยไฟฟาู 8. สงั กะสแี ผน฽ เรยี บใช฾ทาํ รางนา้ํ ฝนมกี ารผลิตจากแผน฽ เหล็กเคลือบสังกะสี และกระปอ฻ งนํ้าผลไมท฾ ี่ทําจาก เหล็ก เคลอื บดว฾ ยอะลมู เิ นยี ม ผลิตภณั ฑ์ชนดิ ใดจะเกดิ สนมิ เรว็ กวา฽ กันเม่อื อย฽ใู นสภาวะที่สัมผสั อากาศ และความช้นื ก. กระป฻องน้าํ ผลไม฾ ข. สังกะสแี ผ฽นเรยี บ ค. เกิดสนมิ พร฾อมกัน เพราะเปน็ เหลก็ เหมือนกนั ง. ไม฽เกดิ สนมิ ทัง้ 2 ชนดิ เพราะมกี ารปูองกันการกดั กรอ฽ น จงใชข๎ ๎อมูลตํอไปนีใ้ นการตอบคาถาม ขอ๎ 9 - 10 ในการศึกษาการผุกรอ฽ นของโลหะ โดยติดตามการ เปล่ียนแปลงที่เกิดขนึ้ กับโลหะในหลอดทดลองที่ บรรจุนํา้ แล฾วนํามาทดสอบดว฾ ย และฟีนอลฟ์ ทา ลนี มีผลการทดลองดงั นี้ Fe ; E0red = -0.44 V กาํ หนดให฾ Fe2+ + 2e- A ; E0red = -1.66 V B ; E0red = -2.37 V A3+ + 3e- C ; E0red = -0.25 V B2+ + 2e- Fe ; E0red = +0.34 V C2+ + 2e- D2+ + 2e-

9. โลหะ C จะเกดิ การกัดกร฽อน เมือ่ ตอ฽ เขา฾ กบั โลหะใด ก. ต฽อโลหะ C กับโลหะ A ข. ตอ฽ โลหะ C กับโลหะ B ค. ตอ฽ โลหะ C กับโลหะ Fe ง. ต฽อโลหะ C กับโลหะ D 10. จากการทดลอง ข฾อสรุปใดถูกต฾อง ก. โลหะ B ทําใหต฾ ะปเู หลก็ เสยี อิเล็กตรอนไดง฾ ฽ายข้ึน ข. สชี มพทู เ่ี กิดข้นึ มาจาก OH- ทเ่ี กดิ ในปฏิกิริยาออกซิเดชัน ค. ในทกุ สภาวะ ตะปูเหลก็ เกดิ สนิมท้ังหมดเนอื่ งจากนํา้ และอากาศ ง. เกดิ สนิมเหล็กทต่ี ะปูพนั ด฾วยโลหะ D มากกวา฽ ตะปูพันด฾วยโลหะ C

เฉลยแบบทดสอบ เรื่องปัจจัยในการเกิดการกดั กรํอนของโลหะเหล็ก คาชีแ้ จง๎ แบบทดสอบแบบปรนยั 4 ตัวเลือก ใหน๎ กั เรียนทาเครอ่ื งหมาย  ลงในกระดาษคาตอบ 1. การเกดิ สนิมจะเกดิ ช฾าลงมากท่ีสุด เมอ่ื มโี ลหะใดตอ฽ อยก฽ู บั ตะปูเหล็ก ก. โลหะแมกนีเซียม ข. โลหะทองแดง ค. โลหะสังกะสี ง. โลหะเงิน 2. สถานการณ์ในข฾อใดถูกต฾องเกยี่ วกับการกดั กร฽อนของโลหะ เม่อื โลหะค฽หู นึ่งอยู฽ด฾วยกนั โลหะช้นิ ท่ี 1 โลหะชน้ิ ที่ 2 โลหะท่ีถูกกดั กร฽อน ก. Fe Sn Sn ข. Al Sn Al ค. Fe Cr Fe ง. Al Cr Cr 3. สภาวะใดท่ีเหลก็ จะถกู กดั กร฽อนได฾เร็วท่สี ุด ก. มนี ํ้าและอากาศ ข. มอี ากาศและสารละลาย NaOH ค. มนี ํา้ อากาศ และลวดทองแดงผกู ติดอยู฽ ง. มีนํ้า ออกซเิ จน และลวดแมกนเี ซยี มผกู ติดอย฽ู 4. ข฾อใดถูกต฾องทีส่ ดุ ในการฝงั ลวดแมกนเี ซียมไว฾ให฾สมั ผัสกับท฽อเหลก็ บรรจนุ า้ํ มนั ท่ีใต฾ดิน เพอ่ื ลดการกดั กร฽อนของท฽อ ก. ลวดแมกนีเซยี มเป็นตวั ออกซิไดซ์ ข. ลวดแมกนเี ซยี มเปน็ ตวั รับอิเล็กตรอนจากท฽อเหลก็ ค. ลวดแมกนีเซียมเปน็ ตัวสง฽ ผ฽านอิเลก็ ตรอนไปยงั ท฽อเหล็ก ง. ลวดแมกนเี ซยี มเป็นตัวปอู งกันมใิ ห฾ท฽อเหล็กสมั ผัสกับความชื้นโดยตรง 5. ขอ฾ ใดไมถ฽ อื วา฽ เป็นการปูองกนั การกดั กร฽อนของโลหะ ก. การรมดําอาวธุ ปืน ข. ทาสีนํ้ามันท่ปี ระตเู หล็กหน฾าบ฾าน ค. การชะโลมน้ํามนั ตะปูก฽อนตตี ะปูลงในเนอ้ื ไม฾ ง. การขดั คราบดําหม฽นออกจากชดุ สร฾อยเครอ่ื งเงิน

6. จากการทดสอบตะปูเหลก็ ดงั ต฽อไปนี้ I II III IV ตะปูในหลอดใดจะเป็นสนมิ ก. หลอดที่ I ข. หลอดท่ี II ค. หลอดท่ี III ง. หลอดท่ี IV 7. การปูองกันการกดั กร฽อนของโลหะ วธิ ีใดที่ตอ฾ งผ฽านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ก. วธิ ีรมดาํ ข. วิธีแคโทดิก ค. การเคลอื บพลาสตกิ ง. การชบุ โลหะดว฾ ยไฟฟาู 8. สังกะสแี ผน฽ เรียบใช฾ทํารางน้าํ ฝนมีการผลิตจากแผน฽ เหล็กเคลือบสงั กะสี และกระปอ฻ งนํา้ ผลไมท฾ ท่ี ําจาก เหลก็ เคลือบด฾วยอะลมู ิเนยี ม ผลิตภัณฑช์ นิดใดจะเกิดสนิมเร็วกว฽ากันเมือ่ อยใ฽ู นสภาวะท่ีสมั ผัสอากาศ และ ความชน้ื ก. กระป฻องนํ้าผลไม฾ ข. สงั กะสแี ผน฽ เรียบ ค. เกิดสนิมพรอ฾ มกนั เพราะเป็นเหล็กเหมือนกนั ง. ไมเ฽ กิดสนมิ ท้ัง 2 ชนดิ เพราะมีการปอู งกันการกัดกร฽อน จงใชข๎ อ๎ มลู ตอํ ไปนใี้ นการตอบคาถาม ขอ๎ 9 - 10 ในการศึกษาการผุกร฽อนของโลหะ โดยติดตามการเปล่ียนแปลงท่ีเกิดข้ึนกับโลหะในหลอดทดลองท่ี บรรจุน้ํา แลว฾ นาํ มาทดสอบด฾วย และฟนี อลฟ์ ทาลีน มผี ลการทดลองดังน้ี กาํ หนดให฾ Fe2+ + 2e- Fe ; E0red = -0.44 V A3+ + 3e- A ; E0red = -1.66 V B2+ + 2e- B ; E0red = -2.37 V C2+ + 2e- C ; E0red = -0.25 V D2+ + 2e- Fe ; E0red = +0.34 V

9. โลหะ C จะเกดิ การกัดกร฽อน เมือ่ ตอ฽ เขา฾ กบั โลหะใด ก. ต฽อโลหะ C กับโลหะ A ข. ตอ฽ โลหะ C กับโลหะ B ค. ตอ฽ โลหะ C กับโลหะ Fe ง. ต฽อโลหะ C กับโลหะ D 10. จากการทดลอง ข฾อสรุปใดถูกต฾อง ก. โลหะ B ทําใหต฾ ะปเู หลก็ เสยี อิเล็กตรอนไดง฾ ฽ายข้ึน ข. สชี มพทู เ่ี กิดข้นึ มาจาก OH- ทเ่ี กดิ ในปฏิกิริยาออกซิเดชัน ค. ในทกุ สภาวะ ตะปูเหลก็ เกดิ สนิมท้ังหมดเนอื่ งจากนํา้ และอากาศ ง. เกดิ สนิมเหล็กทต่ี ะปูพนั ด฾วยโลหะ D มากกวา฽ ตะปูพันด฾วยโลหะ C

การทดลอง เรือ่ ง ปจั จยั ในการเกิดการกัดกรอํ นของโลหะเหลก็ สมาชิกในกลํมุ ชือ่ ...........................................................เลขท.่ี ......... ชอ่ื ...........................................................เลขท่.ี ......... ชื่อ...........................................................เลขท.่ี ......... ชื่อ...........................................................เลขที่.......... ชอ่ื ...........................................................เลขท.ี่ ......... ชื่อ...........................................................เลขที่.......... กลุ฽มท่ี ........................ ชั้นมัธยมศึกษาปที ่ี......................... จุดประสงค์ 1. ระบุสภาวะท่ีทําให฾โลหะเหลก็ เกดิ การกัดกรอ฽ นได฾ 2. อธบิ ายกระบวนการถา฽ ยโอนอเิ ลก็ ตรอน และเขียนสมการการเกิดปฏิกริ ิยาของการกัดกร฽อนของโลหะ พร฾อมท้ังบอกตวั รีดิวซ์ และออกซไิ ดซไ์ ด฾ 3. เพ่อื ศึกษาการปูองกนั การกัดกรอ฽ นของโลหะได฾ อุปกรณแ์ ละสารเคมี 1. หลอดทดลองขนาดเล็ก 9 หลอด 10. ลวดทองแดง 15 cm 1 เส฾น 2. จกุ ยาง 1 อัน 11. ลวดแมกนีเซียม 2.5 cm 1 เสน฾ 3. ท่วี างหลอดทดลอง 1 อัน 12. สารดดู ความช้นื (SiO2) 4. ตะปู ขนาด 5 cm 8 ตวั 13. ช฾อนตกั สาร 1 อัน 5. กระดาษทราย 1 แผ฽น 14. กระบอกตวง 1 อัน 6. นาํ้ กลน่ั 15. นา้ํ มะนาว 7. นํ้าตม฾ เดือด ท่ีเยน็ แลว฾ 16. ปากคบี 1 อัน 8. นํา้ มันพชื 17. สารละลาย Ferroxyl 50 mL 9. สารละลาย NaCl 18. หลอดหยด 2 อัน วธิ กี ารทดลอง 1. นําหลอดทดลองขนาดเลก็ จํานวน 8 หลอด จุกยาง จํานวน 1 อัน และตะปู ขนาด 3.5 cm จํานวน 8 ตัว ขดั ตะปใู ห฾สะอาดด฾วยกระดาษทราย แล฾วจัดชดุ อปุ กรณ์ดงั นี้ หลอดทดลอง A ใสต฽ ะปูทข่ี ัดผิวสะอาด ลงในหลอดทดลอง หลอดทดลอง B ใส฽ตะปทู ีพ่ ันด฾วยลวดทองแดงลงในหลอดทดลอง เติมน้ํากล่นั 5 mL หลอดทดลอง C ใส฽ตะปทู พ่ี ันด฾วยลวดแมกนเี ซยี มลงในหลอดทดลอง เตมิ น้ํากลน่ั 5 mL หลอดทดลอง D ใสต฽ ะปูลงในหลอดทดลอง เตมิ น้ําตม฾ ที่เยน็ แลว฾ 4 mL และเติมนา้ํ มนั พชื 1 mL หลอดทดลอง E ใสต฽ ะปลู งในหลอดทดลอง เตมิ สารละลาย NaCl เข฾มขน฾ 1 mol/dm3 5 mL หลอดทดลอง F ใสต฽ ะปูลงในหลอดทดลอง เติมนาํ้ มะนาว 5 mL หลอดทดลอง G ใสต฽ ะปูลงในหลอดทดลอง เติมนํา้ กลน่ั 5 mL ปิดด฾วยจุกยาง หลอดทดลอง H ใส฽ตะปูลงในหลอดทดลอง เตมิ สารดดู ความชื้น 1 ชอ฾ นเบอร์ 2 ปิดดว฾ ยจุกยาง 2. สงั เกตการเปลยี่ นแปลง

3. เติม Ferroxyl (aq) ลงในหลอดทดลองขนาดเล็ก 9 หลอด หลอดละ 5 ml แล฾วนําตะปูเหล็กในข฾อท่ี 1 การทดลอง A – H หย฽อนลงใน Ferroxyl (aq) ทเี่ ตรียมไว฾ สงั เกตการเปล่ียนแปลงและบันทกึ ผล ตารางบนั ทกึ ผลการทดลอง ผลการเปลีย่ นแปลงท่ีสงั เกตได๎ หลอดทดลอง สงั เกตดว๎ ยตาเปลํา สารละลาย Ferroxyl A B C D E F G H สรปุ และอภปิ รายผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ตอบคาถามทา๎ ยการทดลอง 1. การกัดกร฽อนของโลหะเหล็กเกดิ ขน้ึ ไดอ฾ ย฽างไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. 2. ปัจจยั ที่ทําให฾ตะปูเหล็กเกดิ การกัดกร฽อนเร็วกว฽าภาวะปกติ เพราะอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...………..

3. จงเขยี นสมการการกดั กรอ฽ นของตะปเู หลก็ กบั ลวดทองแดง พรอ฾ มท้งั บอกตัวรีดวิ ซ์และออกซไิ ดซ์ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. 4. ค฽า E0 มีความสมั พนั ธอ์ ย฽างไรกบั การกัดกรอ฽ นของตะปเู หล็ก ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. 5. ส่งิ ใดทช่ี ฽วยปอู งกันไม฽ใหต฾ ะปเู หล็กเกดิ การกัดกรอ฽ น เพราะอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. เฉลย ตารางบันทกึ ผลการทดลอง ผลการเปล่ยี นแปลงท่ีสงั เกตได๎ หลอด สังเกตดว๎ ยตาเปลาํ สารละลาย Ferroxyl A ไมพ฽ บการเปลี่ยนแปลง สขี องสารละลายเปลีย่ นจากสเี หลอื งเปน็ สีเหลอื ง แกมเขียวในบรเิ วณปลายแหลมของตะปู B เกิดตะกอนสนี ํา้ ตาลแดง บรเิ วณกน฾ หลอดทดลอง สีของสารละลายเปล่ียนจากสเี หลอื งเป็นสเี ขียว อ฽อน ๆ และมีสี เขียวเขม฾ มากบรเิ วณปลายตะปู C สารละลายใสไมม฽ สี ี มี ฟองอากาศเกดิ ขึน้ ใน สารละลายเปลย่ี นจากสีเหลืองเปน็ สชี มพูทบ่ี รเิ วณ บริเวณ Mg(s) และรอบ ๆ หลอดทดลอง ลวด ลวด Mg และสี ชมพูเขม฾ ขน้ึ เรอื่ ย ๆ จนท้งั หลอด Mg กร฽อน เลก็ นอ฾ ย เปลยี่ นเปน็ สีชมพแู ดง D ไมพ฽ บการเปลย่ี นแปลง สีของสารละลายไมเ฽ ปลย่ี นสี E เกิดตะกอนสนี ้าํ ตาลแดง บริเวณก฾นหลอดทดลอง สารละลายเปลย่ี นจากสเี หลืองเปน็ สีเขยี วเขม฾ และ และบรเิ วณก฾านตะปมู ีจุดสี น้ําตาลแดง ตะปูเปล่ยี นเปน็ สีดํา แสดงให฾เห็นการกดั กรอ฽ น F สีของนาํ้ มะนาวจางลง ตะปู ไม฽เกิดการ สารละลายเปลี่ยนจากสเี หลอื งเปน็ สีเขียวเข฾มแกม เปลยี่ นแปลง นา้ํ เงิน และตะปู เปลีย่ นเป็นสดี า แสดงให฾เห็นการ กดั กรอ฽ น G เกิดตะกอนสนี าํ้ ตาลแดงท่ี บรเิ วณก฾นหลอด สีของสารละลายเปลยี่ นจากสี เหลืองเปน็ สีเขียว ทดลอง หวั ตะปมู รี อยสีสม฾ แดงเกดิ ขนึ้ เลก็ นอ฾ ย อ฽อน ๆ ตะปู เปลี่ยนเปน็ สีดาํ H ไม฽พบการเปลย่ี นแปลง สขี องสารละลายไมเ฽ ปล่ียนส

สรุปและอภิปรายผลการทดลอง ...............จากผลการทดลอง การเปลย่ี นสขี องสารละลาย Ferroxyl จากสีเหลืองเปลยี่ นเปน็ สีเขียวหรือสีน้ําเงิน Fe2+(aq) ถา฾ สารละลายเปล่ียนจาก เป็นการเปลีย่ นแปลงทีแ่ สดงถงึ การกัดกร฽อนของเหล็ก จาก Fe(S) สีเหลืองเป็นสีชมพูแดง แสดงว฽า H2O(l) และ O2(g) ในอากาศ มีการรับอิเล็กตรอนเกิดการเปล่ียนแปลงจาก H2O(l) + O2(g) OH-(aq) ………………………………………………………………………………………………………. ...............การทดลองท่ีแสดงถึงการที่โลหะเหล็กเกิดการกัดกร฽อน คือ การทดลอง A , B , E , F และ G และ ปจั จยั ทที่ ําให฾เกิดการกัดกรอ฽ นของโลหะเหล็ก คอื …………………………………………………………………………………… - เม่อื สมั ผัสกบั โลหะทีเ่ สยี อเิ ล็กตรอนยาก มคี ฽า E0red สูง .................................................................................. - เมือ่ สมั ผสั กบั กรด .............................................................................................................................................. - เมื่อสมั ผสั กับเกลอื ของสารประกอบไอออนิก เช฽น NaCl และ ………………………………………………………………… - เม่อื สัมผสั กับน้าํ และ ออกซเิ จนในอากาศ สามารถเขยี นสมการได฾ดงั น้ี ............................................................. ............1. Fe(s) + Cu2+(aq) Fe2+(aq) + Cu(s) ตัวรีดวิ ซ์คอื Fe(s) ตวั ออกซไิ ดซค์ ือ Cu2+(aq) Fe2+(aq) + H2(g) ตัวรีดวิ ซ์คือ Fe(s) ตวั ออกซิไดซค์ อื 2H+(aq) ............2. Fe(s) + 2H+(aq) ............3. 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq) ตวั รดี ิวซ์คือ Fe(s) ตัวออกซิไดซค์ อื O2(g) ...............การทดลองทโ่ี ลหะเหลก็ ไมเ฽ กิดการกัดกร฽อน คือ การทดลอง C (โลหะเหล็กพันอยู฽กับลวดแมกนีเซียม ลวดแมกนีเซียมมีค฽า E0red ตํา่ กวา฽ เหลก็ เหล็กจงึ ไม฽เกดิ การกัดกร฽อน การทดลอง D (ใช฾นํ้ามันปูองกันไม฽ให฾นํ้า สมั ผัสกับออกซิเจนในอากาศ และการทดลอง H เตมิ สารดูดความชื้นเป็นการลดความชื้นในอากาศทําให฾โลหะ เหลก็ ไม฽เกิดการกัดกรอ฽ น ..................................................................................................................................... ตอบคาถามท๎ายการทดลอง 1. การกดั กร฽อนของโลหะเหล็กเกดิ ขน้ึ ไดอ฾ ย฽างไร .....เกิดจาการทโี่ ลหะเหลก็ Fe(S) เสียอิเล็กตรอนไปเปน็ Fe2+(aq)…………………….……………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………...……….. 2. ปจั จัยที่ทําให฾ตะปเู หล็กเกดิ การกัดกร฽อนเร็วกวา฽ ภาวะปกติ เพราะอะไร ....1. สภาวะความเปน็ กรด .................................................................................................................................. ....2. สภาวะของการเป็นเกลอื เชน฽ NaCl …………………………………………………………………………….……..…………. ....3. เม่อื ตอ฽ กับโลหะท่ีเสีย อิเลก็ ตรอนยาก มคี า฽ E0red ทีส่ ูงกวา฽ เหลก็ .............................................................. 3. จงเขียนสมการการกัดกรอ฽ นของตะปเู หลก็ กบั ลวดทองแดง พร฾อมท้ังบอกตวั รีดิวซ์และออกซิไดซ์ ……………………………………………… Fe(s) + Cu2+(aq) Fe2+(aq) + Cu(s) …………………..…………………………. ..................................................ตัวรีดิวซ์ คือ Fe(s) ตัวออกซิไดซ์ คอื Cu2+(aq) ………………………………………… 4. คา฽ E0 มีความสมั พนั ธ์อยา฽ งไรกับการกัดกร฽อนของตะปูเหลก็ ...............โลหะที่มีค฽า E0red สูง เป็นโลหะทีเ่ สยี อเิ ลก็ ตรอนยากไม฽เกดิ การกัดกร฽อน ส฽วนโลหะที่มีค฽า E0red ตํ่า เปน็ โลหะทเี่ สียอิเลก็ ตรอนง฽ายจงึ เกดิ การกดั กรอ฽ นได฾ดี ........................................................................................ 5. สิง่ ใดท่ีช฽วยปูองกนั ไม฽ใหต฾ ะปูเหลก็ เกิดการกัดกรอ฽ น เพราะอะไร ............... 1. นาํ้ มนั พืช เพราะนํา้ มนั พืชมีกรดไขมันชนดิ ไมอ฽ ิ่มตวั อย฽ูในโครงสรา฾ ง เมื่อน้ํามันพืชสัมผัสกับอากาศ O2(g) ในอากาศจะจับกบั ตําแหนง฽ พนั ธะค฽ขู องกรดไขมันไมอ฽ ่ิมตวั จงึ ชว฽ ยไม฽ให฾ H2O(l) สามารถรวมกับ O2(g) ใน อากาศได฾ตะปเู หลก็ จงึ ไม฽เกิดการกัดกร฽อน ............... 2. สารดดู ความชื้น Silica jel (SiO2) เพราะสารดูดความชื้นจะดดู เอาไอน้ําทีม่ อี ย฽ูในอากาศเอาไว฾ ทํา ใหโ฾ ลหะไมเ฽ กดิ การกดั กรอ฽ นหรือเกดิ สนมิ เหลก็ ....................................................................................................

แบบประเมินการนาเสนองาน กลมํุ ……………………………………………....…หวั ข๎อเร่ือง………..…………………………………… ลาดบั รายการประเมิน ระดับคะแนน 123 1 เนื้อหาครบถว฾ น 2 การวางแผนงานอย฽างเปน็ ระบบ 3 การตอบคาํ ถาม 4 มีความสวยงาม ความคดิ สร฾างสรรค์ 5 นําเสนอชดั เจน นา฽ สนใจ รวม รวมคะแนน การตัดสินคณุ ภาพ ลงชอื่ .......................................................ผู฾ประเมนิ (……………………………………) .........../............................/.......... เกณฑก์ ารให๎คะแนน เกณฑก์ ารตัดสินคณุ ภาพ ผลงานหรอื พฤติกรรมความสมบูรณ์ชดั เจน ให฾ 3 คะแนน ชวํ งคะแนน ระดบั คุณภาพ ผลงานหรอื พฤตกิ รรมมีข฾อบกพร฽องบางสว฽ น ให฾ 2 คะแนน ผลงานหรือพฤตกิ รรมมีขอ฾ บกพร฽องมาก ให฾ 1 คะแนน 11-15 3 (ดี) 6-10 2 (ปานกลาง) ต่าํ กวา฽ 6 1 (ปรับปรงุ )

แบบสงั เกตพฤตกิ รรมการทางานกลมํุ กลมุํ ……………………………………………....…หัวข๎อเรอื่ ง………..…………………………………… สมาชกิ กลมํุ 1……………………………………………. 2…………………………………………… 3…………………………………………... 4…………………………………………… 5…………………………………………… ลาดับ รายการประเมนิ ระดบั คะแนน 123 1 ความรบั ผิดชอบตอ฽ หนา฾ ของตนเอง 2 การวางแผนงานอยา฽ งเป็นระบบ 3 การเสยี สละ และชว฽ ยเหลอื่ เพอ่ื นรว฽ มงาน 4 การมีสว฽ นร฽วมในการแสดงความคดิ เห็น 5 งานเสร็จตามกําหนด รวม รวมคะแนน การตดั สนิ คณุ ภาพ เกณฑ์การใหค๎ ะแนน เกณฑก์ ารตัดสนิ คุณภาพ ผลงานหรอื พฤติกรรมความสมบรู ณ์ชดั เจน ให฾ 3 คะแนน ชํวงคะแนน ระดบั คณุ ภาพ ผลงานหรือพฤติกรรมมขี อ฾ บกพร฽องบางส฽วน ให฾ 2 คะแนน ผลงานหรือพฤตกิ รรมมขี อ฾ บกพรอ฽ งมาก ให฾ 1 คะแนน 11-15 3 (ดี) 6-10 2 (ปานกลาง) ต่าํ กวา฽ 6 1 (ปรับปรงุ )

แผนการจัดการเรยี นรู๎ที่ 11 หนํวยการเรยี นร๎ทู ่ี 9 ไฟฟ้าเคมี เร่ือง ศึกษาการแยกสารละลาย CuSO4 ดว๎ ยไฟฟา้ รหสั วชิ า ว30225 ช้ันมธั ยมศึกษาปที ี่ 6 รายวชิ า เคมี 5 (เพิม่ เตมิ ) กลุํมสาระการเรียนรว๎ู ทิ ยาศาสตร์ ภาคเรียนท่ี 2 เวลา 3 ช่วั โมง ผลการเรียนรู๎ 1. อธบิ ายหลกั การของเซลล์อิเล็กโทรไลติกแบบตา฽ ง ๆ พร฾อมทงั้ เขยี นสมการแสดงปฏกิ ิรยิ าท่ีเกดิ ข้ึน สาระการเรยี นร๎ู เซลล์อิเล็กโตรไลต์ (Electrolytic cell) คือ เซลล์ไฟฟูาเคมีท่ีเปล่ียนพลังงานไฟฟูาเป็นพลังงานเคมี เกิดจากการผ฽านกระแสไฟฟูาลงไปในสารเคมีท่ีอย฽ูในเซลล์ แล฾วทําให฾เกิดปฏิกิริยาเคมี เช฽น การแยกนํ้าด฾วย กระแสไฟฟูา การชบุ โลหะด฾วยไฟฟูา จุดประสงคก์ ารเรียนรู๎ ดา๎ นความรู๎ (Knowledge) 1. อธบิ ายลกั ษณะของเซลลอ์ เิ ล็กโทรไลตกิ และหนา฾ ที่ของสว฽ นประกอบในเซลล์ได฾ 2. อธบิ ายการเกิดกระแสไฟฟูาในเซลลอ์ เิ ล็กโทรไลติกได฾ ด๎านทักษะ (Process) 3. ระบขุ ัว้ แอโนด ขั้วแคโทด และเขียนสมการแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นท่ีข้ัวไฟฟูาจากการทดลองแยก สารละลายด฾วยไฟฟาู ได฾ ด๎านคณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์ (Affective) 1. ปฏบิ ตั ติ นเป็นผม฾ู คี วามสนใจใฝรุ ู฾ และมีระเบียบวินัย 2. ปฏิบัตติ นเปน็ ผ฾ูมคี วามรบั ผดิ ชอบ ตรงตอ฽ เวลา 3. ปฏิบัตติ นเปน็ ผม฾ู ีความซื่อสัตย์ สุจรติ ความคดิ รวบยอด เซลลอ์ เิ ลก็ โตรไลติก คือ เซลล์ไฟฟาู เคมีชนดิ หนึง่ ทีใ่ ช฾พลังงานไฟฟาู ทําให฾เกิดปฏิกริ ยิ าเคมี กลา฽ วคือ เมอ่ื ผา฽ นกระแสไฟฟาู เข฾าไปในเซลล์ จะทาํ ให฾เกดิ ปฏิกิริยารีดอกซข์ ึ้นในเซลล์นัน้ เซลล์ประเภทนี้จะมีคา฽ E 0 <0 cell (เคร่ืองหมายติดลบ) และภายในเซลล์จะมีสารอิเล็กโทรไลต์ ซง่ึ สารน้สี ามารถจะแตกตัวเป็นไอออนบวก และ ไอออนลบ และทําให฾เกิดนาํ ไฟฟาู ได฾ กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) คอื กระบวนการแยกสารอิเลก็ โตรไลต์โดยการผ฽านไฟฟาู กระแสตรงลงไปในสารละลาย อิเล็กโตรไลต์ แล฾วทาํ ใหเ฾ กดิ ปฏิกริ ิยาเคมีเกิดข้ึนท่ขี ั้วบวก และขั้วลบของเซลล์อเิ ล็กโทรไลต์ ประโยชนข์ องกระบวนการอเิ ลก็ โทรลิซิส ได฾แก฽ ก. การแยกสารประกออบไอออนิกหลอมเหลวดว฾ ยไฟฟูา ข. การแยกสารละลายอเิ ลก็ โตรไลต์ด฾วยไฟฟูา