activity

หน่วยท่ี 2 | สารละลาย 58 คูม่ อื ครรู ายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ตวั อย่างผลการทากิจกรรม ตวั อย่างการออกแบบการทดลอง แบบท่ี 2 เร่ิมการทดลองที่อุณหภูมิห้อง โดยละลายจุนสีทีละช้อนในน้า 10 ลูกบาศก์เซนติเมตร จนกว่าจุนสีเร่ิมไม่ ละลายนา้ นับจานวนช้อนทต่ี วงจนุ สีท่ีใชท้ ้ังหมด จากนั้นนาสารละลายไปเพิ่มอุณหภูมิ โดยควบคมุ อุณหภมู ิให้คงที่ และเตมิ จนุ สเี พ่มิ ลงในสารละลายจนจุนสเี ร่ิมไม่ละลายน้า นบั จานวนชอ้ นตวงจุนสีท่ีใช้ท้ังหมดต้งั แต่เร่ิมต้นจนเพ่ิม อุณหภมู ิ ตวั อยา่ งตารางบันทึกผล อณุ หภูมิ (°C) ปริมาณนา้ (cm3) ปรมิ าณจนุ สที ่ลี ะลายได้ (ช้อน) 30* 10 60** 10 *อณุ หภมู หิ ้องท่วี ดั ได้ **อุณหภูมสิ ูงกวา่ อณุ หภูมิห้องที่วดั ได้ ตวั อย่างการออกแบบการทดลอง แบบที่ 3 เริ่มการทดลองที่อุณหภูมิห้อง โดยละลายจุนสีในน้า 10 ลูกบาศก์เซนติเมตรให้เกินจุดอิ่มตัว สังเกตและ บันทึกผล เพ่ิมอุณหภูมิสารละลายเป็น 60 องศาเซลเซียส คนสาร สังเกตการเปล่ียนแปลง บันทึกผล จากน้ัน ต้ังสารละลายไวจ้ นอุณหภูมิลดลงถึงอณุ หภมู หิ ้อง สังเกตการเปลย่ี นแปลง บันทึกผล ตัวอย่างตารางบันทึกผล วธิ ที า อุณหภมู ิ (°C) ผลทส่ี ังเกตได้ ละลายจนุ สใี นนา 10 cm3 อุณหภูมหิ ้อง จนเกินจุดอม่ิ ตัว (30 °C) เพม่ิ อณุ หภมู สิ ารละลาย 60 ตังสารละลายไวจ้ นอุณหภมู ิ อุณหภูมหิ ้อง ลดลงถงึ อุณหภมู หิ ้อง (30 °C) ฉบับปรบั ปรงุ เดือนกรกฎาคม 2562 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

59 หนว่ ยท่ี 2 | สายละลาย คมู่ อื ครรู ายวิชาพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคาถามทา้ ยกจิ กรรม 1. ตวั แปรต้น ตัวแปรตาม และตวั แปรควบคุม ของการทดลองนคี้ อื อะไร แนวคาตอบ ตัวแปรต้นคืออุณหภูมิ ตัวแปรตามคือจานวนช้อนของจุนสีท่ีละลายได้ ตัวแปรควบคุมคือ ปรมิ าณน้า ชอ้ นทใ่ี ชต้ ักจนุ สี แท่งแกว้ คนท่ีใช้ 2. วธิ กี ารทดลองเพ่อื ตรวจสอบสมมติฐานทาอย่างไร แนวคาตอบ วิธีการทดลองเพอ่ื ตรวจสอบสมมตฐิ านขึน้ อยู่กบั สมมตฐิ าน เช่น ถ้านกั เรยี นตั้งสมมติฐานวา่ จนุ สี ละลายได้ในน้าที่มีอุณหภูมิสูงมากกว่าในน้าท่ีอุณหภูมิต่า อาจตรวจสอบสมมติฐานโดยละลายจุนสีในน้าที่ อุณหภูมิห้อง คนจนสารละลายหมดแล้วเติมจุนสีเพิ่มครั้งละช้อน คนจนสารละลายหมดทุกคร้ังจนกว่าจุนสี จะไม่ละลายน้าได้อีก จากน้ันนาสารละลายไปให้ความร้อนแล้วเติมจุนสีครั้งละช้อน คนจนสารละลายหมด ทุกครั้งจนกว่าจุนสีจะไม่ละลายน้าได้อีก เปรียบเทียบปริมาณจุนสีที่ใช้ขณะท่ีสารละลายมีอุณหภูมิห้องกับ ขณะทีส่ ารละลายมีอุณหภมู ิสงู กวา่ อณุ หภูมหิ ้อง 3. ผลการทดลองเป็นไปตามสมมตฐิ านที่ตั้งไว้หรอื ไม่ อยา่ งไร แนวคาตอบ คาตอบเก่ียวกับความสอดคล้องของผลการทดลองกับสมมติฐาน ข้ึนอยู่กับผลการทากิจกรรม ของนักเรียน เช่น ถ้านักเรียนตั้งสมมติฐานว่าจุนสีละลายได้ในน้าที่มีอุณหภูมิสูงมากกว่าในน้าที่อุณหภูมิต่า และนักเรียนออกแบบการทดลองโดยควบคุมตัวแปรอย่างรัดกุม จะพบว่าผลการทดลองเป็นไปตาม สมมติฐานที่ตง้ั ไว้ 4. จากกจิ กรรม สรุปไดว้ า่ อยา่ งไร แนวคาตอบ จากกจิ กรรมสรปุ ไดว้ า่ จนุ สีมีสภาพละลายได้ในน้าทอ่ี ุณหภูมิสงู มากกว่าในน้าท่ีอุณหภมู ิตา่ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฉบับปรับปรงุ เดือนกรกฎาคม 2562

หน่วยที่ 2 | สารละลาย 60 คู่มอื ครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ กจิ กรรมทา้ ยบท การใช้ตัวทาละลายอยา่ งถกู ตอ้ งและปลอดภัยทาได้อย่างไร นกั เรยี นจะได้เรียนรู้เกย่ี วกับการใช้ตัวทาละลายอย่างถกู ต้องและปลอดภัย ผา่ นการศกึ ษาข้อมูลจากบทความใน หนงั สอื เรยี น จากนน้ั วเิ คราะหแ์ ละสรุปเกี่ยวกบั แนวทางการใช้ตัวทาละลายตา่ ง ๆ อย่างถกู ต้องและปลอดภัย จุดประสงค์ วิเคราะหข์ ้อมลู และระบุแนวทางการใชต้ ัวทาละลายต่าง ๆ อย่างถูกตอ้ งและปลอดภัย เวลาท่ีใชใ้ น 30 นาที การทากิจกรรม วัสดุและอุปกรณ์ -ไมม่ -ี การเตรยี มตวั -ไม่ม-ี ลว่ งหนา้ สาหรับครู ขอ้ เสนอแนะ -ไม่ม-ี ในการทากิจกรรม สือ่ การเรยี นร/ู้ • หนังสือเรียนรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ ชนั้ มัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 1 ของ สสวท. แหล่งเรยี นรู้ • ตวั อย่างแหล่งสบื คน้ ขอ้ มูล เชน่ ▪ อันตรายจากการใช้สารทาละลาย. สืบคน้ เม่อื 30 กนั ยายน 2561, จาก https://web.ku.ac.th/schoolnet/snet6/envi3/solven/solvent.htm ▪ ศนู ยพ์ ษิ วิทยารามาธิบดี คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธบิ ดี มหาวิทยาลัยมหิดล. พิษจากสารตัวทาละลาย. สบื ค้นเมอ่ื 30 กันยายน 2561, จาก https://med.mahidol.ac.th/poisoncenter/th/pois-cov/Solvent ▪ ภัทรภร จมุ พล และ นนั ทพร ภัทรพุทธ. อนั ตรายของสารตัวทาละลาย. สืบค้นเมอื่ 30 กนั ยายน 2561, จาก http://www.uniserv.buu.ac.th/forum2/topic.asp?TOPIC_ID=5204 ▪ สานักโรคจากการประกอบอาชีพและส่งิ แวดลอ้ ม กรมควบคุมโรค. โรคจากสารทาละลาย. สบื คน้ จาก http://envocc.ddc.moph.go.th/uploads/situation/4_9_situation.pdf, 30 กันยายน 2561. ฉบบั ปรับปรงุ เดอื นกรกฎาคม 2562 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

61 หน่วยที่ 2 | สายละลาย คมู่ อื ครูรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยคาถามท้ายกจิ กรรม 1. เพราะเหตใุ ดจึงตอ้ งใชต้ ัวทาละลายอนิ ทรีย์แทนน้า แนวคาตอบ สารบางชนิดละลายน้าได้น้อยมาก แต่ละลายได้มากในตัวทาละลายอินทรีย์ จึงต้องใช้ ตวั ทาละลายอนิ ทรยี ์แทนน้า 2. ประโยชนแ์ ละอันตรายจากการใช้ตัวทาละลายอนิ ทรียม์ อี ะไรบา้ ง แนวคาตอบ ตัวทาละลายอินทรีย์บางชนิดใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย อาจใช้สกัดสารท่ีต้องการออกจาก สารผสม เช่น เอทานอลนิยมใช้สกัดสารจากสมุนไพร เฮกเซนใช้สกัดน้ามันราจากราข้าว ตัวทาละลาย บางชนิดใช้เป็นตัวทาละลายของสี กาว สารเคลือบผิว น้ายาทาความสะอาด อันตรายจากการใช้ตัวทาละลาย อนิ ทรีย์ เชน่ ทาให้เกดิ ไฟไหม้หรือระเบดิ แม้มปี ระกายไฟเพียงเล็กน้อย เปน็ พิษตอ่ ร่างกาย ทาใหเ้ กดิ โรคระบบ ทางเดินหายใจ และเป็นมะเร็ง 3. ถ้านักเรียนต้องใช้ตัวทาละลายอินทรีย์ นักเรียนจะมีแนวทางการใช้ตัวทาละลายต่าง ๆ อย่างถูกต้องและ ปลอดภยั อยา่ งไร แนวคาตอบ ตัวอย่างวิธีปฏิบัติเพ่ือป้องกันอันตรายท่ีเกิดจากการใช้ตัวทาละลายอินทรีย์ เช่น ไม่สูดดม ไม่สัมผัสตัวทาละลายอินทรีย์โดยตรง ใช้หน้ากากปิดปากและจมูก สวมแว่นตานิรภัยเมื่อใช้ตัวทาละลาย อนิ ทรีย์ ใช้ตวั ทาละลายอนิ ทรียใ์ นทที่ ม่ี อี ากาศถ่ายเทสะดวก ป้องกนั ไมใ่ หเ้ กิดประกายไฟขณะที่ใชต้ ัวทาละลาย อินทรีย์ กาจัดตัวทาละลายอินทรีย์อย่างถูกวิธี หากไม่มีความรู้เพียงพอควรส่งให้หน่วยงานที่สามารถกาจัด อย่างถูกวิธรี ับไปดาเนนิ การ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฉบบั ปรับปรงุ เดือนกรกฎาคม 2562

หน่วยที่ 2 | สารละลาย 62 คู่มอื ครูรายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยแบบฝึกหดั ท้ายบทท่ี 1 1. ถ้านาสาร X จานวน 70 กรัมมาละลายในน้า 350 กรัมที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส พบว่าได้สารละลายอิ่มตัว และสาร X บางส่วนตกตะกอน จากน้ันกรองเอาสาร X ที่ไม่ละลายน้าออกแล้วทาให้แห้ง ชั่งมวลได้ 21 กรัม สภาพละลายได้ของสาร X ในน้า 100 กรัมท่ีอณุ หภูมิ 30 องศาเซลเซยี สมคี ่าเทา่ ใด** แนวคาตอบ ทอี่ ณุ หภูมิ 30 องศาเซลเซยี ส สภาพละลายได้ของสาร X มีค่าเท่ากบั 14 กรัมในน้า 100 กรัม ทอ่ี ุณหภูมิ 30 องศาเซลเซยี ส สาร X ละลายในนา้ 350 กรัม ได้ 49 กรัม เนือ่ งจากมีบางสว่ น (21 กรมั ) ไมล่ ะลายน้า ดังน้นั สภาพละลายไดข้ องสาร X ในน้า 100 กรมั เทา่ กบั (49 g x 100 g)/350 g = 14 กรมั 2. นักเรียนกลุ่มหนึ่งทดลองละลายเกลือโซเดียมคลอไรด์ท่ีมีลักษณะเป็นก้อนในน้าท่ีอุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ความดัน 1 บรรยากาศ พบว่ามีสภาพละลายได้ 36 กรัมในน้า 100 กรัม ถ้าเปลี่ยนการทดลองตามเงื่อนไข ดงั ต่อไปนี้ การทดลองชดุ ท่ี 1 ใช้เกลือโซเดยี มคลอไรดท์ ่ีเปน็ ผงแทนโซเดียมคลอไรด์ทีเ่ ปน็ กอ้ น การทดลองชดุ ท่ี 2 ใชอ้ ณุ หภูมิ 60 องศาเซลเซยี สแทนอณุ หภมู ิ 20 องศาเซลเซยี ส การทดลองชุดท่ี 3 ใช้ความดนั 2 บรรยากาศแทนความดัน 1 บรรยากาศ สภาพละลายได้ของเกลอื โซเดียมคลอไรดใ์ นการทดลองชุดที่ 1 – 3 จะมผี ลเปน็ อย่างไรเมอ่ื เปรยี บเทียบกับ การทดลองครง้ั แรกท่เี กลอื โซเดยี มคลอไรดม์ สี ภาพละลายได้ 36 กรัมในน้า 100 กรัม* แนวคาตอบ สภาพละลายได้ของโซเดียมคลอไรด์ในการทดลองชุดที่ 1 และ 3 เท่าเดิม เพราะใช้โซเดียมคลอไรด์ใน ปริมาณเทา่ เดิมในตวั ทาละลายปรมิ าณเท่าเดิม และการเปลีย่ นแปลงความดันมีผลน้อยมากหรือไม่มีผล ต่อสภาพละลายได้ของเกลือโซเดียมคลอไรด์ แต่การทดลองชุดที่ 2 เกลือโซเดียมคลอไรด์มีสภาพ ละลายได้เพิ่มขึ้น เพราะเม่ือเพ่ิมอุณหภูมิ เกลือโซเดียมคลอไรด์จะละลายได้มากขึ้นในตวั ทาละลายเท่า เดมิ ทาใหส้ ภาพละลายไดเ้ พมิ่ ข้นึ 3. นักเรียนคนหนึ่งกล่าวว่า “น้าตาลทรายละลายได้เร็วขึ้นเมื่อใช้แท่งแก้วคนสารละลาย เพราะการคนสารละลาย ทาให้สภาพละลายได้ของน้าตาลทรายเพ่ิมขนึ้ ” คากลา่ วของนกั เรียนคนน้ถี กู ตอ้ งหรอื ไม่ เพราะเหตุใด แนวคาตอบ ไม่ถูกต้อง เพราะปัจจัยที่ส่งผลต่อสภาพละลายได้ของสารท่ีมีสถานะของแข็ง คือ ชนิดของตัวละลาย ชนิดของตัวทาละลาย และอุณหภูมิ ส่วนการคนสารละลายด้วยแท่งแก้วคนเป็นการทาให้สารเกิดการ ละลายไดเ้ รว็ ขึน้ แต่ไม่มีผลต่อสภาพละลายได้ของสาร ฉบบั ปรับปรงุ เดอื นกรกฎาคม 2562 สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

63 หนว่ ยท่ี 2 | สายละลาย คูม่ ือครูรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ 4. ความสมั พันธร์ ะหว่างสภาพละลายไดข้ องสาร A B C และ D กับอณุ หภมู ิเป็นดังกราฟ ภาพความสมั พันธ์ระหว่างสภาพละลายได้ของสาร A B C และ D ในน้า 100 กรัมกับอุณหภูมิ สาร A B C และ D ชนิดละ 40 กรัม นาสารแต่ละชนิดมาละลายในน้าปริมาณ 200 กรัม ที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส ตอบคาถามตอ่ ไปนี้* 4.1 สารละลายของสารใดยงั ไมอ่ ิ่มตัวและสารใดอ่ิมตวั พอดี แนวคาตอบ สาร B ยังไม่อิ่มตัว ส่วนสาร D อ่ิมตัวพอดี เพราะท่ีอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส สาร B มีสภาพละลาย ได้ 40 กรัม ในน้า 100 กรัม แสดงว่าเมื่อเพิ่มน้าเป็น 200 กรัม สาร B จะละลายได้อีก ยังไม่อิ่มตัว ส่วนสาร D มีสภาพละลายได้ 20 กรัม ในน้า 100 กรัม แสดงว่าเมื่อเพ่ิมน้าเป็น 200 กรัม สาร D ละลายได้ 40 กรัม อิ่มตัวพอดี 4.2 สารใดละลายไม่หมดและเหลอื กก่ี รัม แนวคาตอบ สาร A และ C โดยเหลอื สาร A จานวน 30 กรัม และสาร C จานวน 4 กรัม ทไ่ี มล่ ะลายนา้ ท่ีอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส สาร A มีสภาพละลายได้ 5 กรัม ในน้า 100 กรัม แสดงว่า เม่ือเพ่ิมน้าเปน็ 200 กรัม สาร A จะละลายได้ 10 กรมั ดังนนั้ จึงเหลือสาร A จานวน 30 กรมั ท่ีอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส สาร C มีสภาพละลายได้ 18 กรัม ในน้า 100 กรัม แสดงว่า เมอื่ เพิม่ นา้ เป็น 200 กรัม สาร C จะละลายได้ 36 กรมั ดังนัน้ จึงเหลือสาร C จานวน 4 กรัม สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฉบับปรับปรุง เดอื นกรกฎาคม 2562

หนว่ ยท่ี 2 | สารละลาย 64 คมู่ อื ครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ 4.3 เม่ือนาสารละลายอิ่มตัวของสารแต่ละชนิดในน้า 100 กรัมทอ่ี ุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส มาลดอุณหภูมิเป็น 20 องศาเซลเซียส จะมกี ารเปล่ียนแปลงเกิดข้ึนหรือไม่ อย่างไร แนวคาตอบ สารละลาย A และ B มีของแข็งเกิดขึ้นประมาณ 1 กรมั และ 11 กรัมตามลาดับ สว่ นสารละลาย C และ D ไม่เกดิ การเปลย่ี นแปลง ท่ีอุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส สารละลาย A อิ่มตัว มีสาร A ละลายอยู่ 5 กรัม เม่ือลด อุณหภูมิเป็น 20 องศาเซลเซียส สาร A ละลายในน้า 100 กรัม ได้เพียง 4 กรัม จึงเกิดของแข็งที่ ละลายไมห่ มดประมาณ 1 กรัม ท่ีอุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส สารละลาย B อิ่มตัว มีสาร B ละลายอยู่ 44 กรัม เม่ือลด อุณหภูมิเป็น 20 องศาเซลเซียส สาร B ละลายในน้า 100 กรัม ได้เพียง 33 กรัม จึงเกิดของแข็งท่ี ละลายไมห่ มดประมาณ 11 กรมั ท่ีอุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส สารละลาย C อิ่มตัว มีสาร C ละลายอยู่ 16 กรัม เม่ือลด อุณหภูมิเป็น 20 องศาเซลเซียส สาร C ละลายในน้า 100 กรัม ได้ 26 กรัม แสดงว่ายังสามารถ ละลายได้อีก จึงไม่เกดิ การเปล่ียนแปลง ท่ีอุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส สารละลาย D อิ่มตัว มีสาร D ละลายอยู่ 18 กรัม เม่ือลด อุณหภูมิเป็น 20 องศาเซลเซียส สาร D ละลายในน้า 100 กรัม ได้ 25 กรัม แสดงว่ายังสามารถ ละลายได้อีก จงึ ไม่เกดิ การเปลี่ยนแปลง 5. กาหนดให้ ท่ีอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซยี ส ในนา้ 100 กรัม สาร Z สามารถละลายไดส้ ูงสดุ 20 กรัม ทอี่ ณุ หภมู ิ 40 องศาเซลเซียส ในน้า 200 กรมั สาร Z สามารถละลายไดส้ งู สดุ 30 กรมั ที่อุณหภมู ิ 50 องศาเซลเซียส ในน้า 300 กรัม สาร Z สามารถละลายไดส้ งู สดุ 36 กรมั นักเรียนคดิ วา่ ความสมั พนั ธ์ระหว่างสภาพละลายได้ของสาร Z กบั อุณหภมู ิเปน็ อยา่ งไร แนวคาตอบ ทอ่ี ุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ในนา้ 100 กรัม สาร Z สามารถละลายไดส้ งู สุด 20 กรมั แสดงวา่ สาร Z มสี ภาพละลายได้ 20 กรมั ในน้า 100 กรมั ท่อี ณุ หภูมิ 40 องศาเซลเซียส ในน้า 200 กรมั สาร Z สามารถละลายไดส้ งู สดุ 30 กรมั แสดงว่า สาร Z มีสภาพละลายได้ 15 กรัม ในน้า 100 กรัม ทอี่ ุณหภูมิ 50 องศาเซลเซยี ส ในน้า 300 กรมั สาร Z สามารถละลายได้สงู สุด 36 กรัม แสดงว่า สาร Z มีสภาพละลายได้ 12 กรมั ในน้า 100 กรัม จะเหน็ ไดว้ า่ เมือ่ อณุ หภูมิสงู ข้นึ สภาพละลายได้ของสาร Z ลดลง ฉบับปรบั ปรงุ เดอื นกรกฎาคม 2562 สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

65 หนว่ ยที่ 2 | สายละลาย คูม่ ือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ 6. การทดลองสภาพละลายไดข้ องสาร A ทง้ั หมด 4 การทดลอง โดยแต่ละการทดลองใช้มวลของสาร A และตวั ทา ละลายคงท่ี ได้ผลดงั ตาราง การทดลองที่ ชนิดตวั ทาละลาย ลักษณะของสาร A อุณหภูมขิ อง สภาพละลายไดข้ องสาร A 1 X ก้อนสเี หลอื ง สารละลาย (°C) (g/นา้ 100 g) 2 X 10 3 Y ผงละเอียดสีเหลอื ง 25 10 4 Y ก้อนสีเหลือง 25 32 25 32 ผงละเอยี ดสเี หลอื ง 25 ตอบคาถามต่อไปนี้** 6.1 จุดประสงค์การทดลองน้คี ืออะไร แนวคาตอบ ตรวจสอบผลของชนดิ ตัวทาละลายและลักษณะของสารทม่ี ีต่อสภาพละลายได้ของสาร A 6.2 การทดลองท่ี 1 และ 2 ตวั แปรต้น ตวั แปรตาม และตัวแปรควบคุมคอื อะไร แนวคาตอบ ตัวแปรต้นคือลักษณะของสาร A ตัวแปรตามคือสภาพละลายได้ของสาร A ตัวแปรควบคุมคือชนิด ตวั ทาละลายและอุณหภูมิของสารละลาย 6.3 การทดลองท่ี 2 และ 4 ตัวแปรตน้ ตัวแปรตาม และตวั แปรควบคุมคืออะไร แนวคาตอบ ตัวแปรต้นคือชนิดตัวทาละลาย ตัวแปรตามคือสภาพละลายได้ของสาร A ตัวแปรควบคุมคือ ลักษณะของสาร A และอุณหภูมขิ องสารละลาย 6.4 สรปุ ผลการทดลองนไ้ี ด้อย่างไร แนวคาตอบ ชนิดของตัวทาละลายมีผลต่อสภาพละลายได้ของสาร A แต่ลักษณะของสาร A ไม่มีผลต่อสภาพ ละลายไดข้ องสาร A สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฉบบั ปรับปรุง เดือนกรกฎาคม 2562

หนว่ ยที่ 2 | สารละลาย 66 คู่มอื ครูรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ บทที่ 2 ความเข้มข้นของสารละลาย สาระสาคัญ ความเข้มข้นของสารละลาย เป็นปริมาณตัวละลายในสารละลายหรือในตัวทาละลาย หน่วยความเข้มข้นมีหลาย หน่วย หน่วยที่นิยมใช้ในชีวิตประจาวันคือหน่วยเป็นร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร โดยมวลต่อมวล และโดยมวลต่อ ปริมาตร ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตรเป็นการระบุปริมาตรตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตรเดียวกัน รอ้ ยละโดยมวลต่อมวลเปน็ การระบุมวลตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วยมวลเดยี วกัน รอ้ ยละโดยมวลต่อปริมาตรเป็น การระบุมวลตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตร การใช้สารละลายในชีวิตประจาวันควรพิจารณาจากความเข้มข้น ของสารละลาย ขน้ึ อย่กู ับจุดประสงคข์ องการใช้งานและผลกระทบต่อสิง่ มีชีวิตและสง่ิ แวดล้อม จุดประสงค์ของบทเรียน เมอื่ เรียนจบบทน้แี ลว้ นกั เรยี นจะสามารถทาส่ิงตอ่ ไปนี้ได้ 1. ระบปุ รมิ าณตวั ละลายในสารละลายในหน่วยความเข้มข้นเป็นรอ้ ยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร โดยมวลตอ่ มวล และโดยมวลตอ่ ปริมาตร 2. ตระหนักถึงความสาคัญของการนาความรู้เรื่องความเข้มข้นของสารละลายไปใช้ โดยยกตัวอย่างการใช้ สารละลายในชวี ิตประจาวนั อย่างถกู ต้องปลอดภัย ฉบับปรับปรงุ เดือนกรกฎาคม 2562 สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

67 หน่วยท่ี 2 | สายละลาย ค่มู อื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ภาพรวมการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ จดุ ประสงค์ แนวความคดิ ต่อเนือ่ ง กจิ กรรม รายการประเมิน การเรยี นรูข้ องบทเรยี น กิจกรรมที่ 2.5 1. ระบุปรมิ าณตวั 1. ระบุปริมาณตัวละลาย 1. ความเขม้ ข้นของสารละลายเป็น ระบุความเข้มขน้ ละลายใน ของสารละลายใน สารละลายในหน่วย ในสารละลายใน ปรมิ าณตัวละลายในสารละลาย หรือ หนว่ ยรอ้ ยละได้ ความเขม้ ขน้ เป็น อยา่ งไร รอ้ ยละ โดย หนว่ ยความเข้มข้น ในตัวทาละลาย ปรมิ าตรต่อ ปริมาตรและโดย เปน็ ร้อยละ โดย 2. หน่วยความเข้มขน้ มหี ลายหน่วย มวลต่อปริมาตร ปรมิ าตรต่อปรมิ าตร นยิ มระบุหน่วยเป็นร้อยละ โดย โดยมวลต่อมวล และ ปริมาตรต่อปริมาตร โดยมวลต่อมวล โดยมวลต่อปริมาตร และโดยมวลต่อปรมิ าตร 3. รอ้ ยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร เป็น การระบปุ ริมาตรตวั ละลายใน สารละลาย 100 หน่วยปริมาตร เดียวกัน นยิ มใชก้ ับสารละลายท่เี ป็น ของเหลวหรือแกส๊ 4. รอ้ ยละโดยมวลต่อมวล เปน็ การระบุ มวลตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วยมวลเดียวกัน นิยมใช้กับ สารละลายท่ีมสี ถานะเปน็ ของแขง็ 5. รอ้ ยละโดยมวลต่อปริมาตร เป็นการ ระบุมวลตัวละลายในสารละลาย 100 หนว่ ยปริมาตร นิยมใชก้ ับ สารละลายทม่ี ีตวั ละลายเป็นของแข็ง ในตัวทาละลายทเ่ี ป็นของเหลว สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฉบับปรบั ปรงุ เดือนกรกฎาคม 2562

หนว่ ยท่ี 2 | สารละลาย 68 คู่มอื ครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ จดุ ประสงค์ แนวความคดิ ตอ่ เนื่อง กิจกรรม รายการประเมิน การเรียนรขู้ องบทเรียน กจิ กรรมทา้ ยบท 1. ยกตวั อยา่ งการนา 2. ตระหนักถึง 1. การใชส้ ารละลายในชวี ติ ประจาวนั นาสารละลายทมี่ ี ความรเู้ ร่อื งความ ความเข้มข้นต่าง ๆ เข้มขน้ ของ ความสาคัญของการ ควรพิจารณาจากความเขม้ ข้นของ มาใชป้ ระโยชนไ์ ด้ สารละลายมาใช้ อย่างไร ประโยชนอ์ ย่าง นาความรู้เรื่องความ สารละลาย จดุ ประสงค์ของการใช้ ถกู ต้องปลอดภัย เขม้ ขน้ ของสารละลาย งาน และผลกระทบต่อส่ิงมชี วี ติ ไปใช้ โดยยกตวั อยา่ ง และสิ่งแวดลอ้ ม การใชส้ ารละลายใน ชีวติ ประจาวันอย่าง ถูกต้องปลอดภยั ฉบับปรับปรุง เดอื นกรกฎาคม 2562 สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

69 หนว่ ยท่ี 2 | สายละลาย ค่มู ือครูรายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์และทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21 ที่ควรจะได้จากบทเรยี น ทักษะ เร่อื งที่ 1 ท้ายบท ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การสังเกต • การวดั • การจาแนกประเภท • การหาความสัมพันธร์ ะหวา่ งสเปซกบั สเปซ และสเปซกับเวลา การใช้จานวน • การจดั กระทาและสื่อความหมายข้อมลู •• การลงความเห็นจากข้อมลู •• การพยากรณ์ การตง้ั สมมตฐิ าน การกาหนดนิยามเชงิ ปฏิบตั ิการ การกาหนดและควบคุมตวั แปร การทดลอง • การตคี วามหมายข้อมูลและลงข้อสรปุ • การสร้างแบบจาลอง ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21 ดา้ นการคดิ อยา่ งมวี ิจารณญาณและการแกป้ ัญหา •• ดา้ นการส่อื สาร สารสนเทศและการรเู้ ท่าทนั ส่ือ •• ด้านความรว่ มมือ การทางานเปน็ ทีมและภาวะผู้นา •• ด้านการสร้างสรรค์และนวัตกรรม ด้านคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศ •• และการสื่อสาร ด้านการทางาน การเรียนรู้ และการพึ่งตนเอง •• สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฉบับปรับปรุง เดอื นกรกฎาคม 2562

หน่วยที่ 2 | สารละลาย 70 คู่มือครรู ายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ การนาเข้าสบู่ ทเรยี น ครดู าเนนิ การดงั น้ี 1. เช่ือมโยงเข้าสู่บทท่ี 2 โดยให้นักเรียนดูภาพนา บทและรว่ มกันอภิปราย โดยใชค้ าถามตอ่ ไปนี้ • การทาน้าหวานจานวนมากจากน้าหวาน เข้มข้น มีวิธีการอย่างไร (นักเรียนตอบตาม ความเข้าใจของตนเอง เช่น เติมน้าลงใน นา้ หวานเข้มขน้ ) • ทาอย่างไรจงึ จะทานา้ หวานท่มี ีรสหวานและ ความเข้มของสีเทา่ กันทุกคร้งั (นกั เรียนตอบ ตามความเข้าใจของตนเอง เช่น ใช้นา้ หวาน เ ข้ ม ข้ น แ ล ะ น้ า ป ริ ม า ณ เ ท่ า เ ดิ ม ทุ ก ค รั้ ง เพื่อให้ได้น้าหวานท่ีมีความเข้มของสีและ รสหวานเทา่ เดิม) 2. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหานาบท และอภิปราย เพอื่ ให้ได้คาตอบทถ่ี ูกต้องของคาถาม ดงั ต่อไปนี้ • การทาน้าหวานจานวนมากจากน้าหวาน เขม้ ขน้ มวี ธิ ีการอย่างไร (ผสมนา้ หวานเขม้ ขน้ กบั นา้ สะอาดในอตั ราส่วนท่ีเหมาะสม) • ทาอย่างไรจึงจะทาน้าหวานที่มีรสหวานและความเข้มของสีเท่ากันทุกครั้ง (ใช้น้าหวานเข้มข้นและน้าสะอาดใน ปรมิ าณเท่าเดมิ ทกุ ครั้ง ถา้ จะเตรียมน้าหวานปรมิ าณมากข้นึ ก็จะตอ้ งเพ่ิมปรมิ าณส่วนผสมตามอัตราส่วนที่ระบ)ุ 3. ให้นักเรียนอ่านคาถามนาบท จุดประสงค์ของบทเรียน และอภิปรายร่วมกัน เพ่ือให้นักเรียนทราบขอบเขตเน้ือหาท่ี นักเรียนจะได้เรียนรู้ในบทเรียน รวมท้ังเป้าหมายการเรียนรู้ (นักเรียนจะได้เรียนรู้เก่ียวกับการระบุปริมาณตัวละลาย ในสารละลายในหน่วยความเข้มข้นเป็นร้อยละ โดยปริมาตรต่อปริมาตร โดยมวลต่อมวล และโดยมวลต่อปริมาตร และความสาคัญของการนาความร้เู รอื่ งความเข้มข้นของสารละลายไปใช้ประโยชน)์ ฉบบั ปรับปรุง เดอื นกรกฎาคม 2562 สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

71 หน่วยท่ี 2 | สายละลาย คู่มอื ครรู ายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ เร่อื งท่ี 1 ความเขม้ ขน้ ของสารละลายในหน่วยร้อยละ แนวการจัดการเรียนรู้ ครดู าเนนิ การดังน้ี 1. ให้นักเรียนดูภาพนาเร่ือง อ่านเนื้อหานาเรื่องท่ี เกี่ยวกับปริมาณกรดไฮโดรคลอริกในน้ายาล้าง ห้องน้า และร่วมกันอภิปรายโดยใช้คาถาม เพ่ือให้ได้ข้อสรุปว่า น้ายาล้างห้องน้าท่ีมี ปริมาณกรดมากกว่าจะกาจัดคราบสกปรกได้ ดีกว่า ดังนั้นจึงต้องรู้จักความเข้มข้นของ สารละลายและเลือกใช้ให้เหมาะสม และอ่าน คาสาคัญ ทากิจกรรมทบทวนความรู้ก่อน เรียน แล้วร่วมกันอภิปรายเพ่ือให้ได้คาตอบที่ ถูกต้อง ถ้าครูพบว่านักเรียนยังทากิจกรรม ทบทวนความรู้ก่อนเรียนไม่ถูกต้อง ครูควร ทบทวนและแก้ไขความเข้าใจผิดของนักเรียน เพื่อให้นักเรียนมีความรู้พื้นฐานที่ถูกต้องและ เ พี ย ง พ อ ท่ี จ ะ เ รี ย น เ ร่ื อ ง ค ว า ม เ ข้ ม ข้ น ข อ ง สารละลายต่อไป ความรู้เพมิ่ เติมสาหรับครู ภาพนาเรื่องแสดงน้ายาล้างห้องน้าชนิดตา่ ง ๆ ซึ่งมีสารละลาย กรดไฮโดรคลอรกิ ท่ีมีสมบตั กิ ดั กรอ่ นพ้นื ผิวในปรมิ าณต่างกนั สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฉบับปรับปรงุ เดอื นกรกฎาคม 2562

หนว่ ยที่ 2 | สารละลาย 72 คูม่ อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยทบทวนความรูก้ อ่ นเรียน เขียนเครือ่ งหมาย  หน้าข้อทถี่ กู ต้องและเขียนเคร่อื งหมาย X หนา้ ข้อความท่ีไม่ถูกตอ้ ง  ทองรูปพรรณมที องคาเป็นองคป์ ระกอบมากทสี่ ดุ ดังน้ันทองรูปพรรณจงึ มีทองคาเปน็ ตัวทาละลาย ถูกต้อง เพราะทองรูปพรรณเป็นสารละลายในสถานะของแข็ง มีทองคาเป็นองค์ประกอบมากที่สุด ทองคาจึงจดั เป็นตัวทาละลาย  สารละลายอิ่มตัวเปน็ สารละลายทมี่ ีอัตราสว่ นปริมาณของตัวละลายกบั ปริมาณสารละลายสูงสดุ ท่ี อุณหภมู ิหน่ึง ๆ ถูกต้อง เพราะสารละลายอิ่มตัวเป็นสารละลายท่ีมีตัวละลายมากท่ีสุดท่ีอุณหภูมิหนึ่ง ๆ จึงมีอัตราส่วน ปรมิ าณของตัวละลายกบั ปริมาณสารละลายสูงสดุ  สารทมี่ มี วล 100 กรัมจะมีปริมาตร 100 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร ไม่ถูกต้อง เพราะสารท่ีมีมวล 100 กรัม อาจจะมีปริมาตรมากหรือน้อยกว่า 100 ลูกบาศก์เซนติเมตรก็ ได้ ขน้ึ อยู่กับความหนาแนน่ ของสารละลาย 2. ตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนเก่ียวกับความเข้มข้นของสารละลายโดยให้ทากิจกรรม รู้อะไรบ้างก่อนเรียน นักเรียนสามารถตอบตามความเข้าใจของนักเรียน โดยครูจะไม่เฉลยคาตอบ และครูนาข้อมูลจากความรู้เดิมของ นักเรียนน้ีไปใช้ในการวางแผนการจัดการเรยี นรวู้ ่าควรเน้นย้าหรืออธบิ ายเร่ืองใดเป็นพิเศษ เมื่อนักเรียนเรียนจบเรื่อง นแ้ี ลว้ นกั เรยี นจะมีความรูค้ วามเขา้ ใจครบถว้ นตามจุดประสงคข์ องบทเรียน ตัวอย่างแนวคดิ คลาดเคล่ือนซ่ึงอาจพบในเรอื่ งน้ี • สารละลายทีม่ ีตวั ละลายมากทส่ี ดุ จะมีความเข้มขน้ มากทีส่ ุด (Krause & Tasooji, 2007) 3. นาเข้าสู่กิจกรรม 2.5 ระบุความเข้มข้นของสารละลายในหนว่ ยร้อยละได้อย่างไร โดยใช้คาถามสรา้ งความสนใจวา่ จากฉลากเครื่องด่ืมในรู้อะไรบ้างก่อนเรียนที่ระบุว่า เคร่ืองดื่มชนิดน้ีมีสารแต่งสีและกล่ินเลียนแบบธรรมชาติอยู่ร้อย ละ 2 โดยมวลต่อปริมาตร มีความหมายว่าอย่างไร จากนั้นเชื่อมโยงสู่กิจกรรม 2.5 โดยตั้งคาถามว่าการระบุ ความเขม้ ขน้ ของสารละลายในหนว่ ยร้อยละทาได้อยา่ งไร นักเรยี นทราบหรอื ไม่ ฉบับปรบั ปรุง เดือนกรกฎาคม 2562 สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

73 หนว่ ยที่ 2 | สายละลาย คมู่ ือครูรายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ กจิ กรรมท่ี 2.5 ระบคุ วามเข้มขน้ ของสารละลายในหน่วยร้อยละไดอ้ ย่างไร แนวการจัดการเรียนรู้ ครดู าเนินการดังนี้ http://ipst.me/9900 กอ่ นการทากจิ กรรม (20 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านช่ือกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดาเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจการอ่านโดยใช้คาถาม ดงั ตอ่ ไปน้ี • กจิ กรรมน้ีเกี่ยวกบั เรื่องอะไร (การระบุความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยรอ้ ยละ) • กิจกรรมนี้มีจุดประสงค์อะไร (ระบุปริมาณตัวละลายในสารละลายในหน่วยความเข้มข้นเป็นร้อยละโดยมวลต่อ ปรมิ าตรและโดยปรมิ าตรต่อปริมาตร) • วิธดี าเนนิ กิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรปุ อยา่ งไร (ตอนท่ี 1 ละลายจุนสี 2 กรัมในน้ากล่ัน 10 ลูกบาศก์เซนติเมตร เติมน้ากล่ันเพื่อทาให้ปริมาตรสุดท้ายของ สารละลายเป็น 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร คนให้เข้ากันด้วยแท่งแก้วคน ทาซ้า แต่เปล่ียนเป็นใช้จุนสีเพิ่มเป็น 4 กรมั ละลายด้วยน้ากลั่นและทาใหป้ ริมาตรสดุ ท้ายของสารละลายเปน็ 200 ลูกบาศก์เซนตเิ มตร เปรยี บเทยี บความ เขม้ ของสีและปริมาณของสารละลายในบีกเกอรท์ ้งั 2 ใบ ตอนที่ 2 ผสมเอทานอลผสมสี 20 ลูกบาศก์เซนติเมตรกับน้ากล่ันประมาณ 10 ลูกบาศก์เซนติเมตร แล้วเติมน้า กล่ันเพิ่มจนสารละลายมีปริมาตรสดุ ท้ายเป็น 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร คนให้เข้ากันด้วยแท่งแก้วคน ทาซ้า แต่ใช้ เอทานอลผสมสีปริมาตร 10 ลูกบาศก์เซนติเมตรแทน เปรียบเทียบความเข้มของสีและปริมาณของสารละลายใน บีกเกอร์ท้งั 2 ใบ บนั ทึกผล) ครูควรทบทวนวิธีตวงและวิธอี ่านปริมาตรของของเหลว รวมทง้ั วิธีเทของเหลวลงในภาชนะก่อนใหน้ ักเรยี นลงมือ ปฏบิ ตั ิ ครเู นน้ ให้นักเรียนละลายจุนสีและใช้แทง่ แกว้ คนจนจนุ สลี ะลายหมด ไม่เหลือจุนสที เี่ ปน็ ของแข็งในภาชนะ ครูแนะนาให้นักเรียนใช้กระดาษสีขาวเป็นฉากหลังขณะสังเกตและเปรียบเทียบความเข้มของสีของ สารละลาย • ขอ้ ควรระวังในการทากจิ กรรมมอี ะไรบ้าง (เอทานอลติดไฟงา่ ย ไมใ่ หน้ าเข้าใกล้ไฟ เพราะอาจเป็นอันตรายได้) • นักเรยี นต้องสงั เกตหรอื รวบรวมอะไรบ้าง (สังเกตความเขม้ ของสี และปริมาณของสารละลายในบีกเกอร)์ ระหว่างการทากิจกรรม (40 นาที) 2. นกั เรยี นแตล่ ะกลุ่มเริ่มทากิจกรรม ครสู งั เกตการทากิจกรรมของนักเรียน พร้อมใหค้ าแนะนาหากนกั เรียนมขี ้อสงสัยใน ประเด็นตา่ ง ๆ เชน่ วิธีอ่านปรมิ าตรสารละลาย สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฉบบั ปรบั ปรุง เดอื นกรกฎาคม 2562

หน่วยท่ี 2 | สารละลาย 74 ค่มู อื ครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ หลงั การทากิจกรรม (30 นาที) 3. สุ่มนักเรียนนาเสนอผลการทากิจกรรม ตอบคาถามท้ายกิจกรรม สาหรับการคานวณหาความเข้มข้นของสารละลาย ครูควรแสดงวิธีคานวณความเข้มข้นของสารละลายเป็นร้อยละโดยมวลต่อปริมาตรและร้อยละโดยปริมาตรต่อ ปริมาตรในกจิ กรรม จากนั้นร่วมกันสรุปผลของกจิ กรรมโดยใช้คาถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทาง เพอ่ื ให้ได้ขอ้ สรุปจาก กิจกรรมว่า ตอนท่ี 1 สารละลายจุนสีท่ีเตรียมได้ท้ังสองคร้ังมีความเข้มข้นเป็นร้อยละ 2 โดยมวลต่อปริมาตรเท่ากัน สีของ สารละลายจงึ เขม้ เทา่ กนั ตอนที่ 2 สารละลายเอทานอลผสมสีที่เตรียมได้ท้ัง 2 คร้ังมีความเข้มข้นไม่เท่ากัน สารละลายในบีกเกอร์ 1 และ 2 มี ความเขม้ ข้นเป็นร้อยละ 20 และ 10 โดยปริมาตรต่อปรมิ าตรตามลาดับ สีของสารละลายจงึ เขม้ ต่างกัน 4. ใหน้ กั เรยี นเรียนรเู้ พ่ิมเติม โดยอา่ นเนือ้ หาและตอบคาถามระหวา่ งเรียนเกี่ยวกบั การระบุความเข้มข้นของสารละลายที่ ตวั ละลายเป็นของแขง็ ในของเหลว เพอ่ื ใหไ้ ด้ขอ้ สรปุ ว่า การเตรียมสารละลายโดยละลายตัวละลายที่เป็นของแข็งในของเหลว นิยมระบุความเข้มข้นของ สารละลายโดยบอกมวลตัวละลายที่อยู่ในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตร เรียกหน่วยความเข้มข้นน้ีว่า ร้อยละโดย มวลตอ่ ปริมาตร การใชห้ น่วยของมวลต้องสอดคลอ้ งกับหน่วยของปรมิ าตร โดยพิจารณาจากความสัมพันธ์ดงั นี้ ร้อยละโดยมวลตอ่ ปริมาตร = [มวลของตวั ละลาย (g)/ปริมาตรของสารละลาย (cm3)]  100 หรือ ร้อยละโดยมวลตอ่ ปริมาตร = [มวลของตวั ละลาย (kg)/ปริมาตรของสารละลาย (L)]  100 5. ให้นักเรียนฝึกคานวณเกี่ยวกับความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร ในสถานการณ์ต่าง ๆ ตามตัวอย่างโจทย์ในหนังสือเรียน ถ้านักเรียนยังไม่เข้าใจ ครูควรเพ่ิมโจทย์ให้นักเรียนได้ฝึกจากโจทย์ท่ีไม่ซับซ้อน จนถึงโจทย์ทีม่ คี วามซบั ซ้อนมากขึ้นตามลาดับ 6. ประเมินการเรียนรู้ระหว่างเรียน โดยใช้โจทย์ชวนคิดเกี่ยวกับความเข้มข้นของสารละลายท่ีมีหน่วยเป็นร้อยละโดย มวลตอ่ ปริมาตร ฉบบั ปรับปรงุ เดือนกรกฎาคม 2562 สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

75 หน่วยท่ี 2 | สายละลาย คู่มอื ครรู ายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคาถามชวนคิด 1. ถ้ามีด่างทับทิม 2 กรัมในสารละลาย 250 ลูกบาศก์เซนติเมตร สารละลายน้ีมีความเข้มข้นร้อยละเท่าใด โดยมวลต่อปริมาตร แนวคาตอบ ในสารละลาย 250 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร มดี า่ งทบั ทิมละลายอยู่ 2 กรมั ดงั น้ัน ในสารละลาย 100 ลกู บาศกเ์ ซนตเิ มตร มีด่างทับทิม = (2 กรัม  100 ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร)/250 ลูกบาศก์เซนติเมตร = 0.8 กรัม หมายความวา่ ในสารละลาย 100 ลกู บาศก์เซนติเมตร มตี ัวละลายมวล 0.8 กรมั หรอื ร้อยละ 0.8 โดยมวลตอ่ ปรมิ าตร ดังนั้น เมื่อละลายด่างทับทิม 2 กรัม ในน้า ได้สารละลายที่มีปริมาตร 250 ลูกบาศก์เซนติเมตร สารละลายนี้มคี วามเขม้ ข้นรอ้ ยละ 0.8 โดยมวลต่อปรมิ าตร 2. ต้องการเตรียมสารละลายเกลือแกงเข้มข้นร้อยละ 0.9 โดยมวลต่อปริมาตร ปริมาตร 50 ลูกบาศก์ เซนตเิ มตร จะต้องใช้เกลอื แกงกก่ี รมั แนวคาตอบ สารละลายเกลอื แกงเข้มขน้ รอ้ ยละ 0.9 โดยมวลตอ่ ปรมิ าตร หมายความวา่ ในสารละลาย 100 ลกู บาศก์เซนติเมตร มีเกลอื แกงละลายอยู่ 0.9 กรมั ในสารละลาย 50 ลกู บาศก์เซนติเมตร มเี กลอื แกง = (0.9 กรมั  50 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร)/100 ลกู บาศกเ์ ซนตเิ มตร = 0.45 กรมั ดังน้ัน ในการเตรียมสารละลายเกลือแกงเข้มร้อยละ 0.9 โดยมวลต่อปริมาตร ปริมาตร 50 ลูกบาศก์ เซนติเมตร จะตอ้ งใช้เกลือแกง 0.45 กรัม 7. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติม โดยอ่านเน้ือเรื่องในหนังสือเรียนหน้า 36 และตอบคาถามระหว่างเรียนเกี่ยวกับการระบุ ความเขม้ ข้นของสารละลายที่ตวั ละลายเปน็ ของเหลวและแก๊ส เพื่อใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ ว่า สารละลายท่ีตัวละลายมีสถานะของเหลวและแก๊ส ตัวทาละลายมีสถานะของเหลวหรือแก๊ส นิยมระบุความ เข้มข้นของสารละลายโดยบอกปริมาตรตัวละลายท่ีอยู่ในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตรเดียวกัน เรียกหน่วยความ เข้มข้นนี้ว่า ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร หรือ ร้อยละโดยปริมาตร ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยร้อยละ โดยปริมาตรตอ่ ปริมาตร เขยี นความสมั พนั ธ์ไดด้ งั น้ี รอ้ ยละโดยปรมิ าตรต่อปริมาตร = [ปรมิ าตรของตวั ละลาย (cm3)/ปริมาตรของสารละลาย (cm3)]  100 ร้อยละโดยปริมาตรต่อปรมิ าตร = [ปริมาตรของตัวละลาย (L)/ปริมาตรของสารละลาย (L)]  100 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฉบบั ปรับปรุง เดอื นกรกฎาคม 2562

หนว่ ยท่ี 2 | สารละลาย 76 ค่มู ือครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ 8. ครูทบทวนการคานวณหาความเข้มข้นของสารละลาย จากน้ันให้นักเรียนฝึกคานวณเกี่ยวกับความเข้มข้นของ สารละลายในหน่วยร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร ในสถานการณ์ต่าง ๆ ตามตัวอย่างโจทย์ในหนังสือเรียน ถ้านกั เรยี นยงั ไม่เขา้ ใจ ครูควรเพ่มิ โจทยใ์ หน้ ักเรียนไดฝ้ ึกฝนจากโจทย์ที่ไมซ่ ับซ้อนจนถงึ โจทย์ที่มีความซับซ้อนมากข้ึน ตามลาดบั 9. ประเมินการเรียนรู้ระหว่างเรียน โดยใช้โจทย์ชวนคิดเก่ียวกับความเข้มข้นของสารละลายที่มีหน่วยเป็นร้อยละโดย ปรมิ าตรตอ่ ปรมิ าตร เฉลยคาถามชวนคิด 1. น้าส้มสายชูท่ีมีความเข้มข้นของกรดน้าส้มร้อยละ 5 โดยปริมาตรต่อปริมาตรจานวน 3 ลิตร จะมี กรดนา้ ส้มเปน็ องคป์ ระกอบก่ีลูกบาศกเ์ ซนติเมตร แนวคาตอบ นา้ ส้มสายชมู คี วามเข้มขน้ ของกรดนา้ ส้มรอ้ ยละ 5 โดยปรมิ าตรตอ่ ปรมิ าตร หมายความว่าในน้าส้มสายชู 100 ลกู บาศก์เซนตเิ มตร มกี รดน้าส้ม 5 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร ดงั นั้น น้าสม้ สายชู 3 ลติ ร หรือ 3,000 ลกู บาศก์เซนติเมตร มกี รดน้าส้ม = (5 ลูกบาศก์เซนติเมตร  3,000 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร)/100 ลูกบาศก์เซนตเิ มตร = 150 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร ดังนั้น ถ้าต้องการน้าส้มสายชูที่มีกรดน้าส้มร้อยละ 5 โดยปริมาตรต่อปริมาตร 3,000 ลูกบาศก์ เซนตเิ มตรหรือ 3 ลติ ร ตอ้ งใชก้ รดนา้ ส้ม 150 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร 2. อากาศมีแก๊สออกซิเจนอยู่ร้อยละ 21 โดยปริมาตรต่อปริมาตร ถ้าต้องการแยกแก๊สออกซิเจนจานวน 63,000 ลิตร ออกจากอากาศ จะตอ้ งใช้อากาศกล่ี ิตร แนวคาตอบ อากาศมีแก๊สออกซิเจนอยู่ร้อยละ 21 โดยปริมาตรต่อปริมาตร หมายความว่า ในอากาศ 100 ลิตร มี แกส๊ ออกซเิ จน 21 ลติ ร แก๊สออกซิเจน 21 ลิตร ได้จากอากาศ 100 ลติ ร แกส๊ ออกซิเจน 63,000 ลติ ร ไดจ้ ากอากาศ (100 ลติ ร x 63,000 ลติ ร)/21 ลิตร = 300,000 ลติ ร ดังนน้ั ถา้ ตอ้ งการแยกแก๊สออกซิเจนจานวน 63,000 ลิตร ออกจากอากาศ จะตอ้ งใช้อากาศ 300,000 ลิตร ฉบบั ปรบั ปรุง เดือนกรกฎาคม 2562 สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

77 หน่วยที่ 2 | สายละลาย คมู่ อื ครูรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ 10.ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติม โดยอ่านเนื้อเรื่องในหนังสือเรียนหน้า 38 และตอบคาถามระหว่างเรียนเก่ียวกับการระบุ ความเข้มข้น หรือปริมาณตัวละลายในตัวทาละลายโดยใช้หน่วยร้อยละโดยมวลต่อมวลหรือร้อยละโดยมวล เพ่ือให้ ไดข้ อ้ สรุปวา่ สารละลายท่ที ัง้ ตวั ละลายและตวั ทาละลายมสี ถานะเป็นของแข็ง นยิ มระบคุ วามเขม้ ขน้ ของสารละลายโดยบอก มวลของตัวละลายที่อยู่ในสารละลาย 100 หน่วยมวลเดียวกัน เรียกหน่วยความเข้มข้นนี้ว่า ร้อยละโดยมวลต่อมวล หรือร้อยละโดยมวล ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยร้อยละโดยมวลต่อมวล หรือ ร้อยละโดยมวล เขียน ความสมั พันธไ์ ดด้ งั นี้ ร้อยละโดยมวลต่อมวล = [มวลของตวั ละลาย (g)/มวลของสารละลาย (g)]  100 หรือ ร้อยละโดยมวลต่อมวล = [มวลของตวั ละลาย (kg)/มวลของสารละลาย (kg)]  100 ในสารละลายบางชนิดท่ตี ัวละลายและตัวทาละลายมีสถานะอื่นทไ่ี ม่ใช่ของแข็ง อาจระบุความเข้มข้นเป็นหนว่ ย รอ้ ยละโดยมวลต่อมวลได้ เช่น กรดไฮโดรคลอรกิ เขม้ ข้นรอ้ ยละ 37 โดยมวลตอ่ มวล 11. ครทู บทวนการคานวณหาความเข้มขน้ ของสารละลาย จากนั้นให้นักเรียนฝึกคานวณเกยี่ วกับหน่วยรอ้ ยละโดยมวลต่อ มวลในสถานการณ์ต่าง ๆ ตามตัวอย่างโจทย์ในหนังสือเรียน ถ้านักเรียนยังไม่เข้าใจ ครูควรเพ่ิมโจทย์ให้นักเรียนได้ ฝกึ ฝนจากโจทย์ทีไ่ ม่ซบั ซ้อนจนถงึ โจทย์ท่ีมีความซบั ซ้อนมากขึ้นตามลาดบั 12. ประเมินการเรียนรู้ระหว่างเรียน โดยใช้โจทย์ชวนคิดเก่ียวกับความเข้มข้นของสารละลายที่มีหน่วยเป็นร้อยละโดย มวลต่อมวล เฉลยคาถามชวนคิด ถ้านาทองเหลือง 5 กรัมมาแยกองค์ประกอบ พบว่า ทองเหลืองช้ินนี้มีสังกะสีเป็นองค์ประกอบ 1.2 กรัม ทองเหลืองช้ินนมี้ ีความเข้มขน้ ของสังกะสีเปน็ เท่าใดในหน่วยร้อยละโดยมวลเปน็ เท่าใด แนวคาตอบ ทองเหลอื ง 5 กรัม มสี ังกะสีเป็นองคป์ ระกอบ 1.2 กรมั ทองเหลอื ง 100 กรมั มสี ังกะสีเป็นองค์ประกอบ (1.2 กรัม x 100 กรัม)/5 กรัม = 24 กรมั ดังนนั้ ทองเหลืองชิ้นน้ีมคี วามเขม้ ข้นของสงั กะสีอย่รู ้อยละ 24 โดยมวลตอ่ มวล 13.นาอภิปรายโดยใช้เน้ือหาในเกร็ดน่ารู้เกี่ยวกับความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยส่วนในล้านส่วน ซ่ึงนิยมใช้กับ สารละลายที่มีตัวละลายอยู่ในปริมาณน้อย ๆ ครูนาอภิปรายโดยเช่ือมโยงกับการระบุปริมาณสารในชีวิตประจาวัน เช่น ปริมาณคลอรีนในน้าประปา ปริมาณส่ิงปนเป้ือนในอากาศ แม้ว่าจะมีปริมาณน้อย แต่ยังมีความสาคัญท่ีจะต้อง ระบุคา่ ใหเ้ ขา้ ใจตรงกันทง้ั ปริมาณและหนว่ ยท่ีใช้ ดังนัน้ เม่ือจะใช้สารละลายแต่ละชนดิ ตอ้ งคานงึ ถงึ ความเข้มข้นของ สาร และใช้สารละลายท่ีมีปริมาณตัวละลายและตัวทาละลายถูกต้องเหมาะสม เพ่ือให้ใช้ประโยชน์จากสารละลายได้ เตม็ ประสิทธภิ าพ ตามรายละเอยี ดในหนงั สอื เรียน สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฉบับปรับปรงุ เดอื นกรกฎาคม 2562

หน่วยที่ 2 | สารละลาย 78 คูม่ ือครรู ายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ 14. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหาในเกร็ดน่ารู้และอภิปรายร่วมกันเก่ียวกับอัลลอยซึ่งเป็นสารละลายท่ีมีสถานะเป็นของแข็ง โดยอาจยกตัวอย่างอัลลอยท่ีเคยเห็นหรือใช้ในชีวิตประจาวัน เช่น ประตูอัลลอยซ่ึงเป็นโลหะผสม การอุดฟันด้วย สารอะมัลกัม และอาจค้นคว้าความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับปริมาณโลหะในอัลลอยต่าง ๆ เปรียบเทียบปริมาณโลหะ ในทองรูปพรรณ รวมทงั้ การใช้ประโยชน์ 15.ถ้าพบว่านักเรียนมีแนวคิดคลาดเคล่ือนเก่ียวกับเร่ืองความเข้มข้นของสารละลาย ครูสามารถแก้ไขแนวคิด คลาดเคลื่อนของนักเรียนได้ตลอดช่วงการจัดการเรียนการสอน โดยครูอาจตั้งคาถามและให้นักเรียนร่วมกันอภิปราย เพอื่ แกไ้ ขแนวคิดคลาดเคลอ่ื นใหถ้ ูกต้อง เช่น แนวคิดคลาดเคล่อื น แนวคดิ ที่ถกู ต้อง สารละลายท่ีมีตัวละลายมากท่ีสุดจะมีความเข้มข้น สารละลายที่มีตัวละลายมากที่สุดอาจไม่มีความ มากท่ีสุด (Krause & Tasooji, 2007) เข้มข้นมากท่ีสุดเสมอไป เนื่องจากจะต้องพิจารณา ปรมิ าณของตวั ละลายในสารละลายด้วย (Krause & Tasooji, 2007) 16.ให้นักเรียนร่วมกันสรุปหัวข้อเรื่องในบทที่ 2 ความเข้มข้นของสารละลาย ซ่ึงสรุปได้ดังน้ี ความเข้มข้น (concentration) คือ อัตราส่วนระหว่างปรมิ าณของตัวละลายกับปริมาณของสารละลายหรอื ปริมาณตัวทาละลาย โดยหน่วยของความ เข้มข้นของสารละลายท่ีพบในชีวติ ประจาวนั สว่ นใหญ่อยู่ในรูปรอ้ ยละ ซึ่งเป็นการบอกปริมาณของตัวละลายเทียบกับ ปริมาณสารละลาย 100 ส่วน อาจเป็นหน่วยรอ้ ยละโดยมวลต่อปริมาตร ร้อยละโดยปรมิ าตรต่อปริมาตร หรือร้อยละ โดยมวลต่อมวล การนาสารละลายไปใช้ประโยชน์อย่างถูกต้องและปลอดภัยนอกจากจะต้องคานึงถึงชนิดของ ตวั ละลายและตัวทาละลายแล้ว ยงั ตอ้ งคานงึ ถงึ ความเข้มขน้ ของสารละลายอีกดว้ ย 17. ให้นักเรียนทากิจกรรมตรวจสอบตนเอง เพ่ือสรุปองค์ความรู้ท่ีได้เรียนรู้จากบทเรียน โดยการเขียนบรรยาย วาดภาพ หรือเขยี นผังมโนทัศน์สิ่งท่ีได้เรยี นรูจ้ ากบทเรียนเร่ืองความเข้มขน้ ของสารละลาย 18. ใหน้ ักเรียนนาเสนอผลงานท่ีไดจ้ ากการอภิปรายภายในกลุ่ม และอภิปรายรว่ มกนั ในชนั้ เรียน จากนั้นครูให้แตล่ ะกลุ่ม ตดิ แสดงผลงานบนผนังในห้องเรียน นักเรียนทกุ คนรว่ มชมผลงานและพิจารณาให้ความเหน็ ครแู ละนกั เรียนอภิปราย สรปุ องคค์ วามรูท้ ่ีได้จากบทเรยี นรว่ มกัน ฉบับปรบั ปรงุ เดอื นกรกฎาคม 2562 สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

79 หนว่ ยที่ 2 | สายละลาย คมู่ ือครรู ายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ตวั อยา่ งผงั มโนทัศน์องค์ประกอบของสารละลายและปจั จัยท่ีมีผลตอ่ สภาพละลายได้ ความเข้มข้น สมบตั ขิ องสารละลาย ของสารละลาย มีผลตอ่ คอื ถา้ มี อตั ราส่วนผสมต่าง ๆ ปริมาณของตวั ละลาย ในสารละลาย หรือในตวั ทาละลาย มหี น่วยเปน็ ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร ร้อยละโดยมวลต่อมวล เป็น เป็น เป็น การระบุมวลตัวละลายใน การระบุปริมาตรตวั ละลายใน การระบุมวลตวั ละลายใน สารละลาย 100 หน่วยปริมาตร สารละลาย 100 หน่วยปริมาตร สารละลาย 100 หน่วยมวล 19. ให้นักเรียนทากิจกรรมท้ายบท นาสารละลายที่มีความเข้มข้นต่าง ๆ มาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร และตอบคาถาม ท้ายกิจกรรม จากนน้ั ใหน้ กั เรียนตรวจสอบตนเองและทาแบบฝกึ หดั ท้ายบท เฉลยคาถามสาคญั ของบท • ความเข้มขน้ ของสารละลายในหนว่ ยร้อยละคืออะไร หมายความว่าอยา่ งไร แนวคาตอบ ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยร้อยละ คืออัตราส่วนระหว่างปริมาณของตัวละลายกับ ปริมาณของสารละลาย โดยเทยี บปริมาณของตัวละลายกบั ปริมาณของตัวทาละลาย 100 ส่วน • สามารถนาความร้เู กี่ยวกับความเขม้ ข้นของสารละลายไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจาวนั ไดอ้ ย่างไร แนวคาตอบ ความรู้เก่ียวกับความเข้มข้นของสารละลายสามารถนาไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจาวันได้ เช่น เลือกใช้ปริมาณสารอย่างเหมาะสม เพ่ือให้ได้รับประโยชน์เต็มประสิทธิภาพ โดยไม่เป็นการสิ้นเปลืองและ ไมก่ ่อใหเ้ กดิ ผลกระทบจากสารทเี่ หลอื จากการใช้ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฉบบั ปรับปรุง เดอื นกรกฎาคม 2562

หนว่ ยที่ 2 | สารละลาย 80 คมู่ ือครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยคาถามสาคญั ของหน่วย • การนาสารละลายไปใช้ประโยชน์ต้องคานึงถึงองค์ประกอบของสารละลาย ปจั จยั ทมี่ ีผลต่อ สภาพละลายได้ และความเขม้ ขน้ ของสารละลายอยา่ งไร แนวคาตอบ การนาสารละลายไปใชป้ ระโยชน์ ตอ้ งคานงึ ถึงความเหมาะสมระหวา่ งตวั ทาละลายและตัวละลาย ท่ีเป็นองค์ประกอบของสารละลาย เนื่องจากตัวทาละลายแต่ละชนิดสามารถละลายสารได้แตกต่างกัน จึงมี ความเหมาะสมในการใชง้ านท่ีแตกต่างกัน นอกจากนี้ ตัวทาละลายยังเป็นหนึ่งในปัจจัยท่ีมีผลต่อสภาพละลาย ได้ ซ่ึงส่งผลต่อปริมาณตัวละลายที่สามารถละลายได้ในตัวทาละลายอีกด้วย ส่วนตัวละลายท่ีใช้ต้องนาไป ละลายให้มีความเข้มข้นท่ีเหมาะสมต่อการใช้งาน เพ่ือให้ได้ประโยชน์มากท่ีสุดโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายหรือ สนิ้ เปลอื งโดยใช่เหตุ ฉบับปรับปรุง เดอื นกรกฎาคม 2562 สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

81 หน่วยท่ี 2 | สายละลาย คมู่ อื ครูรายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยกจิ กรรมและแบบฝึกหดั ของบทที่ 2 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฉบับปรับปรงุ เดอื นกรกฎาคม 2562