ชุดการเรียนรู้วิชาเคมี เรื่อง กรด-เบส (การแตกตัวของกรดและเบส)

คำนำ การพัฒนาสื่อ นวัตกรรมการเรียนรู้ จะต้องพัฒนาความสามารถของ ผู้เรียนเพื่อให้ผู้เรียนมีนิสัย ใฝ่เรียนรู้ แสวงหาความรู้และนาไปใช้ได้ในชีวิตจริง การเรียนการสอนท่ีเน้นผู้เรียนเป็นสาคัญ เน้นให้ผู้เรียนเป็นคนดี เก่งและมี ความสุข ผู้วิจัยได้จัดทา ชุดการเรียนรู้ รายวิชาเคมี เรื่อง กรด- เบส โดยใช้ รูปแบบการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เพ่ือพัฒนาทักษะการแก้ปัญหา ของนักเรียนช้ั นมั ธยมศึกษาปีท่ี 5 ซ่ึงได้มีการวิเคราะห์สาระ การเรียนรู้ มาตรฐานการเรียนรู้ โดยยึดหลักสูตรสถานศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560 และฉบับปรับปรุง 2563) หลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนหนองโนประชาสรรค์ และจากการศึกษา เอกสารทางวิชาการ เทคนิควิธีการสอน แนวทางการจัดการเรียนรู้เชิงรุก และ เอกสารอ่ืนๆที่เก่ียวข้อง และนาเทคนิคการสอนโดยใช้ รูปแบบการจัดการ เรียนรู้วัฏจกั รการเรียนรู้ 5Es รว่ มกบั การเรยี นรูเ้ ชิงรุก (Active Learning) มาใช้ ในการจัดการเรยี นรู้เพ่ือพัฒนาทกั ษะการแก้ปัญหาของนกั เรยี น มีเนื้อหาเก่ียวกับ เวรดั ่ือแงลกะปรดระ-เมเบินสผลสตอาดมแสทภรากพกจิจรกิงรจรัดมกกิจาแกรเรรรียมนกรลู้ทุ่ม่ีหลโดายกยหึดลคายวาแมลแะตมกีกตร่าะงบรวะนหกวา่ารง ผู้เรียน นอกจากนี้แล้วยังมีเป้าหมายหลักอีกประการหน่ึงคือ การพัฒนาด้าน ความรูค้ ่คู ณุ ธรรม มีกิจกรรมช่วยส่งเสริมให้นักเรยี นเปน็ ผูร้ ักการแสวงหาความรู้ ด้วยตนเองมากข้ึน และมีแนวทางในการเรียนเฉพาะตน และทั้งน้ียังมีเน้ือหาให้ นกั เรียนไดเ้ ช่ือมโยงเนอื้ หากบั บรบิ ทของตนเองในชีวิตประจาวนั ได้ อีกดว้ ย ชุดการเรียนรู้ รายวิชาเคมี เร่ือง กรด- เบส เล่มนี้ เป็นส่วนหน่ึง ของผลงานทางวิชาการ เรื่อง การพัฒนาชุดการเรียนรู้ รายวิชาเคมี เร่ือง กรด- เบส โดยใช้รูปแบบการจดั การเรียนรู้วฏั จักรการเรียนรู้ 5Es รว่ มกับการเรียนรู้เชิง รุ ก ( Active Learning) เ พื่ อ พั ฒ น า ทั ก ษ ะ ก า ร แ ก้ปั ญ ห า ข อ งนั ก เ รี ย น ชั้ น มัธยมศกึ ษาปที ่ี 5 เพื่อขอเล่ือนวิทยฐานะ เป็นครูเช่ียวชาญ ซ่ึงได้ผ่านการตรวจสอบจาก ผูเ้ ช่ียวชาญเรยี บรอ้ ยแล้ว ผวู้ ิจยั ขอขอบพระคณุ ทา่ นไว้ ณ โอกาสนี้ สิรลิ ักษณ์ วงษ์ชารี ก

สำรบัญ เรอื่ ง หนา้ ก คานา ข 1 สารบัญ 2 3 คาช้ีแจง 4 คาช้ีแจงสาหรับนักเรียน 6 9 แผนผังแสดงข้นั ตอนการเรียนโดยใช้ 13 ชุดการเรียนรู้ ชุดการเรียนรู้ท่ี 4 16 เรื่อง การแตกตัวของกรดและเบส 17 20 แบบทดสอบก่อนเรียน แ 21 22 การแตกตวั ของกรดและเบส 23 แบบฝึกหัดท่ี 4.1 ข เรื่อง การแตกตวั ของกรดและเบส Map Mapping แบบทดสอบหลังเรียน บรรณานุกรม ภาคผนวก - เฉลยแบบทดสอบ - เฉลยแบบฝกึ หัดที่ 5.1 เร่ือง การแตกตวั เป็นไอออนของน้า

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส คำช้ีแจง ชุดกำรเรยี นรูว้ ิชำ เคมี เรอ่ื ง กรด-เบส โดยใช้รูปแบบกำรจดั กำรเรยี นรู้ แแบบวัฏจกั รกำรเรยี นรู้ 5Es ร่วมกบั กำรจัดกำรเรยี นรูเ้ ชิงรุก (Active Learning) เพื่อพัฒนำทกั ษะกำรแกป้ ัญหำ ของนักเรียนชั้นมัธยมศกึ ษำปีท่ี 5 ชุดการเรยี นรูว้ ิชา เคมี เร่อื ง กรด-เบส โดยใช้รูปแบบการจดั การเรยี นรู้ แบบวฏั จักรการเรียนรู้ 5Es ร่วมกบั การจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เพื่อพัฒนาทักษะการแกป้ ัญหา ของนักเรียนช้ันมัธยมศกึ ษาปีที่ 5 ผูจ้ ัดทาได้สร้างข้ึนเพื่อใช้ประกอบการจดั กจิ กรรม การเรียนรู้รายวชิ าเคมี 3 รหัสวชิ า ว30223 ใช้เป็นแนวทางในการพัฒนาการเรียนรู้ของนกั เรียน ทเ่ี น้นให้ นักเรยี นมีคณุ ลักษณะสาหรบั การเปน็ พลเมืองในศตวรรษท่ี 21 ผูเ้ รียนสามารถ ประมวลความรู้และประสบการณเ์ ดมิ ของตนออกมา และสิ่งท่นี ักเรยี นเขยี น สะทอ้ นให้เหน็ ถงึ การสืบเสาะหาความรู้ ความเข้าใจในการเรยี นรู้ มีการจดั ระบบ ขอ้ มูล ประเมิน สรุปและกระตุ้นคดิ ตดั สินใจ แกป้ ญั หาอยา่ งมีประสิทธิภาพ ดว้ ยการเรียนรู้แลกเปลี่ยนความคิด(Think-pair-share) การเรยี นรูแ้ บบ รว่ มมือ (Collaborative learning group) และสร้างองค์ความรูด้ ว้ ยแผนผัง ความคดิ (Concept mapping) เพ่ือการจาแนกและกาหนดมโนทศั น์ (Developing Categories and Concepts) ไดแ้ ก่ 1) ไดอะแกรมวงกลม (Circle Diagrams) 2) ตารางสัมพันธ์ (Matrix) ของ Clarke (1990: 64) โดยผสู้ อนจัดใหม้ ีความยากงา่ ยเหมาะสแมกบั วัย ความสามารถ ของผู้เรยี น เนื้อหาและจุดประสงคก์ ารเรยี นรู้และสามารถนาความรู้ไปปรบั ใช้ใน ชีวิตประจาวันได้ ซ่ึงครูผสู้ อนควรนาไปใช้ควบคู่กบั แผนการจดั การเรียนรู้ เรื่อง กรด-เบส ซ่ึงประกอบดว้ ยส่วนประกอบดงั น้ี 1. คาช้ีแจงชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ คาชี้แจงสาหรบั นักเรียน 2. แผนผังแสดงขั้นตอนการเรยี นโดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 3. มาตรฐานการเรยี นรู้ ตัวชี้วดั สาระสาคญั จุดประสงค์การเรยี นรู้ สมรรถนะสาคัญของผเู้ รียน คุณลักษณะอันพ่ึงประสงค์ 4. แบบทดสอบกอ่ นเรียน เฉลยแบบทดสอบกอ่ นเรยี น 5.ชุดการเรยี นรูว้ ิชา เคมี เรอ่ื ง กรด-เบส โดยใช้รูปแบบการจัดการ เรียนรู้แบบวฏั จักรการเรยี นรู้ 5Es รว่ มกบั การจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เพื่อพัฒนาทกั ษะการแกป้ ัญหา ของนักเรยี นช้ันมัธยมศกึ ษาปีที่ 5 6. แบบทดสอบหลังเรียน เฉลยแบบทดสอบหลังเรยี น 7. เฉลยกจิ กรรมการเรียนรู้ 8. แบบประเมินและเกณฑ์การประเมินกจิ กรรมการเรยี นรู้ ชุดการเรียนรูว้ ิชา เคมี เร่ือง กรด-เบส โดยใช้รูปแบบการจดั การเรยี นรู้ ชุดการเรยี นรู้วิชา เคมี เร่ือง กรด-เบส โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ แบบวฏั จกั ร การเรยี นรู้ 5Es รว่ มกับการจดั การเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เพ่ือพัฒนาทักษะการแกป้ ัญแหา ของนกั เรยี นช้ันมัธยมศกึ ษาปที ่ี 5 ชุดนเ้ี ป็นกจิ กรรมการเรยี นรูท้ เี่ น้นใหน้ กั เรยี นได้ลงมือปฏบิ ัติ สามารถพัฒนา องค์ความรู้ ทักษะทางวิทยาศาสตร์ คณุ ลักษณะอันพึงประสงค์ และสมรรถนะ สาคญั ของนักเรยี นตามหลักสูตรแกนกลางการศกึ ษาขนั้ พื้นฐาน พ.ศ.2551 1

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส คำชี้แจงสำหรับนกั เรยี น ชุดการเรียนรู้วิชา เคมี เรื่อง กรด-เบส โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ แบบวัฏจักรการเรียนรู้ 5Es ร่วมกับการจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เพื่อพัฒนาทักษะการแกป้ ญั หา ของนักเรียนช้ันมัธยมศกึ ษาปีท่ี 5 ชุดท่ี 4 การแตกตัว ของกรดและเบส เป็นชุดกิจกรรมการเรียนรู้ท่ีใช้ประกอบการเรียน และเป็นชุด กิจกรรมทนี่ ักเรียนสามารถศกึ ษาและทาความเขา้ ใจโดยให้นักเรียนอ่านแนะนาการใช้ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ และปฏิบัติกิจกรรมตามขน้ั ตอนของกิจกรรม รวมท้ังสามารถ สอบถามประเด็นสงสัยจากครูผู้สอนโดยตรง ซ่ึงนักเรียนจะได้รับความรู้อย่าง ครบถ้วน โดยปฏิบัติตามขนั้ ตอนดงั ตอ่ ไปน้ี 1. ชุดการเรียนรู้วิชา เคมี เรื่อง กรด-เบส โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ แบบวัฏจักรการเรียนรู้ 5Es ร่วมกับการจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เพ่ือพัฒนาทักษะการแกป้ ญั หา ของนักเรียนชั้นมัธยมศกึ ษาปที ่ี 5 ชุดที่ 4 การแตกตวั ของกรดและเบส ใช้เวลา 2 ช่ัวโมง 2. ศกึ ษาจุดประสงค์การเรียนรู้ แ3. ทาแบบทดสอบก่อนเรียน พร้อมท้งั ตรวจคาตอบ และบันทึกคะแนนลงใน แบบบันทึกคะแนน 4. ทากิจกรรมการเรียนรู้ เพื่อประเมินความรู้ความเข้าใจในบทเรียน 5. ศึกษาชุดการเรียนรู้วิชา เคมี เรื่อง กรด-เบส โดยใช้รูปแบบการจัดการ เรียนรู้แบบวัฏจักรการเรียนรู้ 5Es ร่วมกับการจัดการเรียนรู้เชิ งรุก (Active Learning) เพื่อพัฒนาทกั ษะการแก้ปญั หา ของนักเรียนชั้นมัธยมศกึ ษาปที ่ี 5 ชุดที่ 4 การแตกตัวของกรดและเบส 6. ให้นักเรียนทากิจกรรมด้วยความซ่ือสัตย์หากมีข้อคาถามหรือข้อสงสัย สามารถสอบถามครูผสู้ อนได้ 7. เกณฑก์ ารผ่านการประเมินจะผ่านเมื่อนักเรียนทาคะแนนได้ คดิ เปน็ ร้อยละ 80 หากนักเรียนไม่ผ่านการประเมิน ให้นักเรียนศกึ ษาเนื้อหา และทากิจกรรมอีกครั้ง แล้วทาการประเมินผลใหม่ จนกว่าจะได้คะแนนผ่านเกณฑ์ เพ่ือให้มั่นใจว่านักเรียนมี ความรู้ความเขา้ ใจตามวัตถุประสงคก์ ารเรียนรู้และพร้อมทีจ่ ะเรียนรู้ในชุด ตอ่ ไป 2

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส แผนผงั แสดงขนั้ ตอนกำรเรยี น โดยใช้ชุดกำรเรยี นรู้ แ1. ทำแบบทดสอบกอ่ น เรื่อง กำรแตกตวั ของกรดและเบส จำนวน 5 ข้อ แ2. อ่ำนคำชี้แจงชุดกำรเรียนรู้ แไม่ผ่ำนเกณฑ์ 3. ศกึ ษำชุดกำรเรียนรู้ โดยปฏบิ ัตดิ งั นี้ แกำรประเมินผล ทำแบบทดสอบกอ่ นเรียน ผ่ำนเกณฑ์ แศกึ ษำเนอื้ หำ 3 ทำกจิ กรรมกำรเรยี นรู้ ทำแบบทดสอบหลังเรยี น แ4. ตรวจสอบแบบทดสอบก่อนเรียน - หลัง เ รี ยน กิจ ก ร ร มก ำ ร เ รี ย น รู้ ใ น แต่ ล ะ ข้ั น จ ำ ก เ ฉ ล ย แบบฝกึ หัด แ5. ศกึ ษำชุดกำรเรยี นรู้ ชุดท่ี 5 ตอ่ ไป

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส ชุดกำรเรยี นรู้ท่ี 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส ผลกำรเรยี นรู้ แ1. คำนวณ และเปรยี บเทยี บควำมสำมำรถในกำรแตกตวั หรอื ควำมแรงของกรดและเบส จุดประสงคก์ ำรเรียนรู้ 2.1 ดา้ นความรู้ (Knowledge : K) อธิบายการแตกตวั ของกรดแก่ เบสแก่ กรดอ่อน และเบสอ่อน พร้อมทั้ง เขียนสมการการแตกตวั เป็นไอออนได้ (K) แ2.2 ดา้ นทกั ษะกระบวนการ (Process : P) แกโ้ จทย์ปัญหาการคานวณหาร้อยละและค่าคงท่ีการแตกตัวของกรดและ เบสได้ (P) 2.3 ดา้ นคณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์ (Affective/Attitude : A) มีความมุ่งมัน่ ในการทางาน (A) สำระกำรเรยี นรู้ กรดและเบสแต่ละชนิดสำมำรถแตกตัวในน้ำได้แตกต่ำงกัน กรดแก่หรือเบสแก่ สำมำรถแตกตวั เป็นไอออนในน้ำได้เกอื บสมบรู ณ์ ส่วนกรดอ่อนหรอื เบสอ่อนแตกตัว แเป็นไอออนได้น้อย โดยควำมสำมำรถในกำรแตกตัวหรือควำมแรงของกรดหรือเบส อำจพิจำรณำได้จำกค่ำคงทกี่ ำรแตกตัวของกรดหรือเบส หรือปริมำณกำรแตกตัวเป็น ร้อยละของกรดหรอื เบส 4

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส ชุดกำรเรยี นรูท้ ี่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส 4.สำระสำคญั /ควำมคดิ รวบยอด 4.1 ด้านความรู้ 1. กรดแก่และเบสแก่เป็นอิเล็กโทรไลต์แก่ ซ่ึงแตกตัวเป็นไอออนได้ดีมาก หรอื แตกตวั ไดห้ มด 2. กรดอ่อนแตกตัวเป็นไอออนได้น้อย การแตกตัวของกรดอ่อนเป็นการ เปล่ียนแปลงทผ่ี นั กลับได้ ในสารละลายจงึ มีทงั้ โมเลกลุ ของกรดอ่อนและไอออนทเี่ กดิ จากการแตกตวั 3. เบสอ่อนแตกตัวเป็นไอออนได้น้อย การแตกตัวของกรดเบสเป็นการ เปลี่ยนแปลงทผี่ นั กลับได้ ในสารละลายจงึ มีทงั้ โมเลกลุ ของเบสอ่อนและไอออนทเ่ี กดิ จากการแตกตวั 4.2 ดา้ นทกั ษะ/คณุ ลักษณะผเู้ รยี นของกลุ่มสาระการเรยี นรู้ 1. การจัดกระทาและสื่อความหมายข้อมูล การลงความเห็นจากข้อมูล การ ต้ังสมมติฐาน การกาหนดและควบคุมตัวแปร การทดลอง และ การตีความหมาย ข้อมูลและลงขอ้ สรุป แ2. ความสนใจใฝ่รู้ ความรอบคอบ การรว่ มแสดงความคิดเห็นและยอมรบั ฟัง ความคิดเหน็ ของผอู้ ่ืน ความมีเหตผุ ล และ การทางานรว่ มกบั ผอู้ ่ืนอย่างสรา้ งสรรค์ 4.3 ดา้ นสมรรถนะสาคัญของผเู้ รยี น ความสามารถในการแก้ปัญหา : คิดแก้ปัญหาโดยการใช้เหตุผลและองค์ ความรู้ เช่น ครูตงั้ คาถามแล้วใหน้ กั เรยี นแสดงความคิดเหน็ การเขียนแผนผังความคดิ การคานวณ 4.4 ด้ำนคณุ ลักษณะอันพึงประสงค์ ข้อ 1 มีวนิ ยั การส่งงานตรงตามเวลาทก่ี าหนด ข้อ 2 ใฝ่เรยี นรู้ ตง้ั ใจและใส่ใจในการจดั กจิ กรรมการเรยี น การสืบคน้ ข้อมูล ข้อ 3 มุ่งม่ันในการทางาน ความมุ่งมั่นในการทางานท้ังงานส่วนตัวและงาน กลุ่ม 4.5 กำรบรู ณำกำร บรู ณำกำรกบั กลุ่มสำระกำรเรยี นรูก้ ำรงำนอำชีพ เรอื่ ง อุตสำหกรรม 5. รูปแบบ/กระบวนกำรเรยี นรู้ แเทคนิคกำรสอน แบบสืบเสำะหำควำมรู้ (5Es) รว่ มกบั Active Learning 5

ชุดที่ 4.3 ทฤษฎกี รด-เบส แบบทดสอบกอ่ นเรยี น คำช้ีแจง : ลงใน 1. แบบทดสอบฉบบั นม้ี ีข้อสอบ 5 ข้อ ใช้เวลำ 10 นำที 2. จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุด แล้วทำเคร่ืองหมำยกำกบำท กระดำษคำตอบ 1. สำรละลำยข้อใดตอ่ ไปนมี้ ีคำ่ pH มำกทส่ี ุด ก. HCN 0.1 M, Ka=6.2x10-10 ข. CH3COOH 0.1 M, Ka=1.8x10-5 ค. H3BO3 0.1 M, Ka = 5.4x10-10 ง. HF 0.1 M, Ka=6.3x10-4 2. สำรละลำย HCN 0.01 M จะมี pH และเปอรเ์ ซนตก์ ำรแตกตวั เทำ่ ไร Ka=6x10-10, √6 = 2.45 log2.45 = 0.39 ก. pH = 2, แตกตวั 0.02 % แ ข. pH = 2.45, แตกตวั 2 % ค. pH = 5.61, แตกตวั 0.025 % ง. pH = 9.40, แตกตวั 0.02 % 3. สำรละลำยกรดอ่อน HA 0.20 M 100 mL เตมิ น้ำจนมีปรมิ ำตรเปน็ 1000 mL จงหำคำ่ pH ของสำรละลำย กำหนด Ka = 5x10-3 ก. 0.7 ข. 2.0 ค. 2.3 ง. 3.5 6

ชุดที่ 4.3 ทฤษฎกี รด-เบส แบบทดสอบกอ่ นเรยี น คำช้ีแจง : ลงใน 1. แบบทดสอบฉบบั น้ีมีข้อสอบ 5 ข้อ ใช้เวลำ 10 นำที 2. จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุด แล้วทำเครื่องหมำยกำกบำท กระดำษคำตอบ 4. กรด HCN มีค่ำ Ka = 6.0x10-10 จงหำคำ่ Kb ของ CN- ก. 1.0x10-4 ข. 1.7x10-5 ค. 6.0x10-4 ง. 1.7x10-4 5. ตอ้ งเตรยี มกรด CH3COOH เข้มขน้ ก่ี mol/dm3 จงึ จะได้สำรละลำยทมี่ ี pH=4 กำหนด Ka = 1.0x10-5 ก. 1.0 M แ ข. 0.1 M ค. 0.01 M ง. 0.001 M 7

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส กระดำษคำตอบ คำชี้แจง : ลงใน 1. แบบทดสอบฉบบั นีม้ ีข้อสอบ 5 ข้อ ใช้เวลำ 10 นำที 2. จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องท่ีสุด แล้วทำเครื่องหมำยกำกบำท กระดำษคำตอบ ชื่อ __________________________________ ชั้น ______ เลขที่ _____ ขอ้ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 สรุปผลกำรทดสอบ 1. ทำขอ้ สอบได้ .......... คะแนน 2. คดิ เป็นรอ้ ยละ .................... 3. ประเมินอยใู่ นเกณฑ์ ............ 8

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส กำรแตกตวั ของกรดแกแ่ ละเบสแก่ กรดแก่ เป็นอิเล็กโทรไลตแ์ ก่ จึงแตกตัวเป็นไอออนไดท้ ง้ั หมด ในสำรละลำยจะพบแตไ่ อออนบวกและไอออนลบ ไม่พบโมเลกลุ ของ สำร และไม่มีภำวะสมดลุ ของระบบ ตวั อยำ่ งกรดแก่ เช่น HCI HBr HI HNO3 HCIO4 H2SO4 เบสแก่ เป็นอิเล็กโทรไลตแ์ ก่ จงึ แตกตวั เปน็ ไอออนไดห้ มด ใน แสำรละลำยจะพบแตไ่ อออนบวกของโลหะและไอออนลบของ OH- ไม่พบ โมเลกลุ ของสำร และไม่มีภำวะสมดลุ ของระบบ ตวั อยำ่ งเบสแก่ เช่น LiOH NaOH KOH RbOH CsOH Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 HCl HCO3 ตัวอย่าง HBr HClO3 Hl HClO4 กรดแก่ H2SO4 LiOH CsOH ตัวอยา่ ง NaOH Ca(OH)2 KOH Sr(OH)2 เบสแก่ RbOH Ba(OH)2 9

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส กำรแตกตวั ของกรดอ่อน กรดอ่อน เป็นอิเล็กโทรไลต์อ่อน จงึ แตกตัวเป็นไอออนไดไ้ ม่หมด และเกดิ กำรเปลี่ยนแปลงทผ่ี นั กลับไดจ้ งึ มีภำวะสมดลุ ของระบบ คำ่ คงทส่ี มดลุ ของกรดอ่อน เป็นคำ่ ทบ่ี อกคำ่ ควำมแรงหรอื ควำมสำมำรถในกำรแตกตวั ของกรดอ่อนแตล่ ะชนดิ ในนำ้ ใช้สัญลักษณ์ Ka โดยกรดทมี่ ีคำ่ Ka มำกจะมีควำมแรงมำกกว่ำกรดทมี่ ีคำ่ Ka น้อย กำรจำแนกกรดอ่อนโดยใช้จำนวน H+ ทแ่ี ตกตวั ไดใ้ นโมเลกลุ เป็นเกณฑ์ จำแนกได้ 2 ชนิด ดงั น้ี - กรดมอนอโปรตกิ เป็นกรดทแ่ี ตกตัวให้ H+ เพียง 1 ตวั เช่น HF HCN HSO4- HCOOH CH3COOH ถำ้ ละลำยกรดอ่อน HA ในน้ำ เม่ือ ปฏกิ ริ ิยำเข้ำสู่ภำวะสมดลุ สำมำรถเขียนสมกำรและคำ่ คงทสี่ มดลุ ได้ ดงั น้ี HA (aq) + H2O (l) ⇌ H3O+(aq) + A- (aq) Ka = [H3O[H+A][H] A] 10

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส กำรแตกตวั ของกรดอ่อน กรดพอลิโปรตกิ เป็นกรดทแ่ี ตกตัวให้ H+ ไดม้ ำกกว่ำ 1 ข้ัน โดย ถำ้ แตกตวั ได้ 2 ขั้น เรียกว่ำ กรดไดโปรตกิ เช่น H2S H2CO3 และถำ้ แตก ตัวได้ 3 ข้ัน เรียกวำ กรดไตรโปรตกิ เช่น H3PO4 ซ่ึงถำ้ ละลำยกรดไดโป รติก H2A ในนำ้ เมื่อปฏกิ ริ ิยำเข้ำสู่ภำวะสมดลุ สำมำรถเขียนสมกำรและ คำ่ คงทส่ี มดลุ ได้ ดงั นี้ ข้ันท่ี 1 H2A แตกตัวได้ H3O+ กบั HA- เขียนสมกำรได้ ดงั น้ี H2A (aq) + H2O (l) ⇌ H3O+(aq) + HA- (aq) Ka1 = [H3O+][HA-] [H2A] ข้ันท่ี 2 HA- แตกตัวได้ H3O+ กบั A2- เขียนสมกำรได้ ดงั นี้ HA- (aq) + H2O (l) ⇌ H3O+(aq) + A2- (aq) Ka2 [H3O+][A2-] [HA-] ณ ภำวะสมดลุ ในระบบจะมี H2A H3O+ HA- และ A2- อยูใ่ นสำรละลำย โดยอนุภำคใดจะมีมำกหรอื น้อยข้ึนอย่กู บั คำ่ Ka แต่ละขั้น ซ่ึงกรดทแ่ี ตกตวั ไดห้ ลำยข้ันจะมีคำ่ Ka1 สูงกว่ำคำ่ Ka2 และ Ka3 มำก โดยทวั่ ไปจงึ ใช้คำ่ Ka1 ในกำรเปรยี บเทยี บ ปรมิ ำณกำรแตกตวั ของกรด เพรำะ H3O+ ในสำรละลำยส่วน ใหญเ่ กดิ จำกกำรแตกตวั ในขั้นที่ 1 มำกกว่ำไอออนทเ่ี กดิ จำก กำรแตกตวั ในขนั้ ท่ี 2 และ 3 มำก 11

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส กำรแตกตวั ของเบสอ่อน เบสอ่อน เป็นอิเล็กโทรไลตอ์ ่อน จึงแตกตัวเป็นไอออนไดไ้ ม่ หมด และเกดิ กำรปล่ียนแปลงทผี่ ันกลับได้ จงึ มีภำวะสมดลุ ของระบบ คำ่ คงทส่ี มดลุ ของเบสอ่อน เป็นคำ่ ทบ่ี อกคำ่ ควำมแรงหรอื ควำมสำมำรถในกำรแตกตวั ของเบสอ่อนแตล่ ะชนดิ ในน้ำ ใช้สัญลักษณ์ Kb โดยเบสทมี่ ีคำ่ Kb มำกจะมีควำมแรงมำกกว่ำเบสทมี่ ีคำ่ Kb น้อย ถำ้ ละลำยเบสอ่อน NH3 ในน้ำ เมื่อปฏกิ ริ ยิ ำเข้ำสู่ภำวะสมดลุ สำมำรถเขียนสมกำรและคำ่ คงทส่ี มดลุ ได้ ดงั น้ี NH3 (aq) + H2O (l) ⇌ NH4+(aq) + OH- (aq) Kb = [NH4+][OH-] [NH3] ควำมสำมำรถในกำรแตกตวั เป็นไอออนของกรดอ่อนและเบส อ่อนข้ึนอยู่กบั อุณหภมู ิและควำมเข้มข้นของสำรละลำย ดงั นี้ เม่ืออุณหภมู ิสูงข้ึน ควำมสำมำรถในกำรแตกตวั ของกรดอ่อน และเบสอ่อนจะสูงข้ึน เม่ือควำมเข้มข้นของสำรละลำยลดลง ควำมสำมำรถในกำร แตกตวั ของกรดอ่อนและเบสอ่อนจะสงู ข้ึน 12

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส แบบฝึกหดั ที่ 4.1 คำช้ีแจง :ตอบคำถำมและคำนวณเกยี่ วกบั กำรแตกตวั ของกรดและเบส 1. สารละลายกรดไฮโดรโบรมิกเข้มข้น 0.75 โมล/ลูกบาศก์เดซิเมตร ปริมาตร 500 ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร จะมีไฮโดรเนยี มไอออนอยูก่ โี่ มล _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 13

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส แบบฝึกหดั ท่ี 4.1 คำชี้แจง :ตอบคำถำมและคำนวณเกยี่ วกบั กำรแตกตวั ของกรดและเบส 2. สารละลายเบสอ่อนชนดิ หน่งึ มีความเข้มข้นเร่ิมตน้ 2.5 × 10-5 โมล/ ลูกบาศก์เดซิเมตร มีไฮดรอกไซดไ์ อออนเขม้ ข้น 10-7 โมล/ลูกบาศก์ เดซิเมตร จงคานวณร้อยละการแตกตวั และคา่ Kb ของเบสอ่อนชนิดนี้ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 14

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส แบบฝึกหดั ท่ี 4.1 คำช้ีแจง :ตอบคำถำมและคำนวณเกย่ี วกบั กำรแตกตวั ของกรดและเบส 3. กรดไดโปรตกิ (H2X) มีคา่ Ka1 5.9 × 10-2 และ Ka2 = 6.4 × 10-5 จงคานวณหา [H2X] [HX-] [X2-] และ [H+] ในสารละลายทมี่ ีความเขม้ ขน้ 0.25 โมล/ ลูกบาศกเ์ ดซเิ มตร _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 15

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส Map Mapping คาชี้แจง : ให้นักเรยี นสรุปเนือ้ เรื่อง การแตกตวั ของกรดและเบส โดยใช้แผนผังความคิด : โดยเลือกใช้ผงั กราฟฟิก แบบ 1) ไดอะแกรมวงกลม (Circle Diagrams) 2) ตารางสัมพันธ์ (Matrix) ของ Clarke (1990: 64) 16

ชุดที่ 4.3 ทฤษฎกี รด-เบส แบบทดสอบหลังเรยี น คำช้ีแจง : ลงใน 1. แบบทดสอบฉบับน้มี ีข้อสอบ 5 ข้อ ใช้เวลำ 10 นำที 2. จงเลือกคำตอบท่ีถูกต้องท่ีสุด แล้วทำเครื่องหมำยกำกบำท กระดำษคำตอบ 1. สำรละลำยข้อใดตอ่ ไปน้มี ีคำ่ pH มำกทสี่ ุด ก. HCN 0.1 M, Ka=6.2x10-10 ข. CH3COOH 0.1 M, Ka=1.8x10-5 ค. H3BO3 0.1 M, Ka = 5.4x10-10 ง. HF 0.1 M, Ka=6.3x10-4 2. สำรละลำย HCN 0.01 M จะมี pH และเปอรเ์ ซนตก์ ำรแตกตวั เทำ่ ไร Ka=6x10-10, √6 = 2.45 log2.45 = 0.39 ก. pH = 2, แตกตวั 0.02 % แ ข. pH = 2.45, แตกตวั 2 % ค. pH = 5.61, แตกตวั 0.025 % ง. pH = 9.40, แตกตวั 0.02 % 3. สำรละลำยกรดอ่อน HA 0.20 M 100 mL เตมิ นำ้ จนมีปรมิ ำตรเปน็ 1000 mL จงหำค่ำ pH ของสำรละลำย กำหนด Ka = 5x10-3 ก. 0.7 ข. 2.0 ค. 2.3 ง. 3.5 17

ชุดที่ 4.3 ทฤษฎกี รด-เบส แบบทดสอบหลังเรยี น คำช้ีแจง : ลงใน 1. แบบทดสอบฉบบั น้ีมีข้อสอบ 5 ข้อ ใช้เวลำ 10 นำที 2. จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุด แล้วทำเครื่องหมำยกำกบำท กระดำษคำตอบ 4. กรด HCN มีค่ำ Ka = 6.0x10-10 จงหำคำ่ Kb ของ CN- ก. 1.0x10-4 ข. 1.7x10-5 ค. 6.0x10-4 ง. 1.7x10-4 5. ตอ้ งเตรยี มกรด CH3COOH เข้มขน้ ก่ี mol/dm3 จงึ จะได้สำรละลำยทม่ี ี pH=4 กำหนด Ka = 1.0x10-5 ก. 1.0 M แ ข. 0.1 M ค. 0.01 M ง. 0.001 M 18

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส กระดำษคำตอบ คำชี้แจง : ลงใน 1. แบบทดสอบฉบบั นีม้ ีข้อสอบ 5 ข้อ ใช้เวลำ 10 นำที 2. จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องท่ีสุด แล้วทำเครื่องหมำยกำกบำท กระดำษคำตอบ ช่ือ __________________________________ ชั้น ______ เลขที่ _____ ขอ้ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 สรุปผลกำรทดสอบ 1. ทำขอ้ สอบได้ .......... คะแนน 2. คดิ เป็นรอ้ ยละ .................... 3. ประเมินอยใู่ นเกณฑ์ ............ 19

ชุดที่ 5 กำรแตกตวั เป็นไอออนของน้ำ บรรณำนุกรม กระทรวงศกึ ษาธิการ. (2551).หลักสูตรแกนกลางการศกึ ษาขน้ั พนื้ ฐานพทุ ธศกั ราช 2551. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณก์ ารเกษตรแห่งประเทศไทย. จรรยา ดาสา. (2552). 15 เทคนิคในการจัดการเรียนรู้ทเ่ี น้นการเรียนเชิงรุก. นิตยสาร สสวท. ชาตรี ฝ่ายคาตา.(2551).การจัดการเรียนรู้ท่ีเน้นกระบวนการสืบเสาะหาความรู้.วารสาร ศกึ ษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร,11(1),31-45 โชคชัย ยนื ยง (2561) ยทุ ธวิธีการจัดการเรียนรู้มโนมติฟสิ ิกส์. ขอนแก่น: โรงพิมพ์ขอนแก่นการ พิมพ์ นิพนธ์ ตงั คณานุรักษแ์ ละคณิตา ตงั คณานุรักษ์. (2554). Compact เคมี ม.5 เล่ม 3. กรุงเทพฯ : แม็ค สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2560). คมู่ ือการใช้หลักสตู รรายวชิ า เพ่ิมเติม วิทยาศาสตร์ กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์(ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศกึ ษาข้นั พ้ืนฐาน พุทธศกั ราช 2551 วิชาเคมี ระดบั มัธยมศกึ ษาตอนปลาย. สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.). (2561) BSCS. http://biology.ipst.ac.th/?p=688 วรากร หิรัญญาภินันท์. (2556). หนงั สือชดุ เทคนคิ การเรยี นเคมี กรด-เบส. กรุงเทพฯ : แสานักพิมพ์ฟิสิกสเ์ ซนเตอร์. วิจารณ์ พานิช. (2555). วิถีสร้างการเรียนรู้เพ่ือศษิ ย์ ในศตวรรษที่ 21. กรุงเทพฯ : มูลนิธิสดศรี- สฤษด์วิ งศ,์ 2555. 416 หน้า. วีระชาติ สวนไพรินทร์. (2537). คมู่ ือเตรียมสอบเคมีม.5 เล่ม 3. กรุงเทพฯ : สานักพิมพ์ ภูมิบัณฑิต. พงศธร นันทรเนศ และคณะ. (2560). หนงั สือเรยี น รายวิชาเพมิ่ เตมิ เคมี. พิมพ์ครั้งที่ 4. กรุงเทพฯ : บริษัท ไทยร่มเกล้า จากัด. ศริ ิลักษณ์ ผลวัฒนะ และประดับ นาคแก้ว. (2546). หนงั สือเรยี นเคมีชั้นมัธยมศกึ ษาปที ี่ 5 ภาคเรียนที่ 2. กรุงเทพฯ : แม็ค. ศริ ิศกั ดิ์ โลลุพิมาน และคณะ. (2560). แบบฝึกหัดเพิ่มเตมิ รายวิชาเพมิ่ เตมิ วทิ ยาศาสตร์ และเทคโนโลยี เคมี ช้ันมธั ยมศกึ ษาปที ี่ 5 เล่ม 2. พิมพ์ครั้งท่ี 4. กรุงเทพฯ : บริษัท ไทยร่มเกล้า จากัด. สมพงศ์ จนั ทร์โพธิ์ศรี. (2555). เคมี ม. 5 เล่ม 3. กรุงเทพฯ : ไฮเอ็ดพลับลิชช่ิง. สาราญ พฤษ์สุนทร. (2553). อุดม คชินทร. (2561). “การเปลี่ยนแปลงของวงการศกึ ษาในยุคของคนรุ่น Z”. เอกสาร ประกอบการบรรยายทีป่ ระชุมอธิการบดีแห่งประเทศไทย (ทปอ.) งานมหกรรม อุดมศกึ ษา University Xpo:อุดมศกึ ษา-พลังขบั เคลื่อนประเทศไทย 4.0 (Universities, the driver of Thailand 4.0). 15 20

ชุดที่ 5 กำรแตกตวั เป็นไอออนของนำ้ ภำคผแ นวก 21

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส เฉลยแบบทดสอบ คำช้ีแจง : ลงใน 1. แบบทดสอบฉบบั นีม้ ีข้อสอบ 5 ข้อ ใช้เวลำ 10 นำที 2. จงเลือกคำตอบท่ีถูกต้องที่สุด แล้วทำเครื่องหมำยกำกบำท กระดำษคำตอบ ชื่อ __________________________________ ชั้น ______ เลขที่ _____ ขอ้ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 สรุปผลกำรทดสอบ 1. ทำขอ้ สอบได้ .......... คะแนน 2. คดิ เป็นร้อยละ .................... 3. ประเมินอยใู่ นเกณฑ์ ............ 22

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส เฉลยแบบฝึกหดั ที่ 4.1 คำช้ีแจง :ตอบคำถำมและคำนวณเกย่ี วกบั กำรแตกตวั ของกรดและเบส 1. สารละลายกรดไฮโดรโบรมิกเข้มข้น 0.75 โมล/ลูกบาศก์เดซิเมตร ปริมาตร 500 ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร จะมีไฮโดรเนยี มไอออนอยกู่ โี่ มล สารละลายปรมิ าตร 1,000 cm3 มี HBr อยู่ 0.75 mol สารละลายปริมาตร 500 cm3 มี HBr อยู่ 500 × 0.75 mol 1000 = 0.375 mol HBr (aq) → H+ (aq) + Br- (aq) กรดไฮโดรโบรมิกเป็นกรดแก่ สามารถแตกตวั ไดห้ มด ดังนัน้ สารละลายจะมี ไฮโดรเนียมไอออนอยู่ 0.375 โมล 23

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส เฉลยแบบฝึกหดั ท่ี 4.1 คำช้ีแจง :ตอบคำถำมและคำนวณเกยี่ วกบั กำรแตกตวั ของกรดและเบส 2. สารละลายเบสอ่อนชนิดหน่งึ มีความเขม้ ขน้ เร่ิมตน้ 2.5 × 10-5 โมล/ ลูกบาศก์เดซิเมตร มีไฮดรอกไซดไ์ อออนเขม้ ข้น 10-7 โมล/ลูกบาศก์ เดซิเมตร จงคานวณร้อยละการแตกตวั และค่า Kb ของเบสอ่อนชนิดน้ี เบสอ่อนเขม้ ขน้ 2.5 × 10-5 mol/dm3 แตกตวั ให้ไฮดรอกไซด์ไอออน 10-7 mol/dm3 เบสอ่อนเขม้ ขน้ 100 mol/dm3 แตกตวั ใหไ้ ฮดรอกไซดไ์ อออน 10−7 × 100 mol/dm3 2.5 × 10−5 = 0.4 mol/dm3 ดังนัน้ เบสออ่ นชนิดนี้แตกตวั ได้รอ้ ยละ 0.4 รอ้ ยละการแตกตวั ของเบสอ่อน = Kb × 10 Cb 0.4 = Kb × 100 2.5 × 10−5 0.16 = Kb × 100 2.5 × 10−5 Kb = 0.16 ×2.5 × 10−5 100 = 4 × 10-8 ดงั นัน้ เบสออ่ นชนดิ นม้ี ีค่า Kb เทา่ กบั 4 × 10-8 24

ชุดที่ 4 กำรแตกตวั ของกรดและเบส เฉลยแบบฝึกหัดท่ี 4.1 คำช้ีแจง :ตอบคำถำมและคำนวณเกย่ี วกบั กำรแตกตวั ของกรดและเบส 3. กรดไดโปรตกิ (H2X) มีค่า Ka1 5.9 × 10-2 และ Ka2 = 6.4 × 10-5 จงคานวณหา [H2X] [HX-] [X2-] และ [H+] ในสารละลายทม่ี ีความเขม้ ขน้ 0.25 โมล/ ลกู บาศกเ์ ดซิเมตร สมมตใิ ห้ H2X แตกตวั ได้ x mol/dm3 H2X (aq) ⇌ H+ (aq) + HX- (aq) ความเข้มขน้ เริม่ ตน้ 0.25 - - mol/dm3 x mol/dm3 ความเข้มข้น ณ ภาวะสมดุล 0.25 – x x H+ [HX−] Ka1 = [H2A] 5.9 × 10-2 = (x)(x) (0.25−x) x2 = 0.01475 – 5.9 × 10-2 x −5.9 × 10−2 ± (5.9 × 10−2)2−4(1)(−0.01475) x= 2 x = 0.0295 ดังนัน้ ในข้นั ท่ี 1 มี [H+] และ [HX-] = 2.95 × 10-2 mol/dm3 สมมติให้ HX- แตกตวั ในขัน้ ท่ี 2 ได้ y mol/dm3 HX- (aq) ⇌ H+ (aq) + X2- (aq) ความเข้มขน้ เรมิ่ ตน้ 2.95 × 10-2 2.95 × 10-2 - mol/dm3 ความเขม้ ข้น ณ ภาวะสมดลุ 2.95 × 10-2 – y 2.95 × 10-2 + y y mol/dm3 เนอ่ื งจาก HX- แตกตัวได้น้อยมาก (Ka2มีค่าน้อยมาก) ดงั นนั้ y จงึ มีคา่ นอ้ ยมากเมื่อเทยี บกบั 2.95 × 10-2 ดังนัน้ 2.95 × 10-2 – y และ 2.95 × 10-2 + y จึงมีค่าประมาณ 2.95 × 10-2 mol/dm3 H+ [X2−] Ka2 = [HA−] 6.4 × 10-5 = (2.95 × 10−2)(y) (2.95 × 10−2) y = 6.4 × 10-5 ดังน้ัน ในขั้นที่ 2 มี [X2-] = Ka2 = 6.4 × 10-5 mol/dm3 ดงั นั้น ทภ่ี าวะสมดลุ มี [H+] = [HX-] = 2.95 × 10-2 mol/dm3 [X2-] = 6.4 × 10-5 mol/dm3 [H2X] = 0.25 – (2.95 × 10-2) = 0.22 mol/dm3 25

ชุดการเรียนรู้ รายวิชาเคมี เรอ่ื ง กรด- เบส โดยใช้รูปแบบการจดั การเรยี นรูว้ ฏั จกั รการเรยี นรู้ 5Es ร่วมกบั การเรียนรูเ้ ชิงรุก (Active Learning) เพื่อพัฒนาทกั ษะการแกป้ ัญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศกึ ษาปที ี่ 5 สิรลิ ักษณ์ วงษช์ ารี