วิชาวิทยาศาสตร์ เรื่อง สารรอบตัว 1 ·...

ชดการเรยนรท 4 พลงงานกบการละลาย

วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 1



ค าน า

ชดกจกรรมการเรยนร แบบวฎจกรการเรยนร 5 ขน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน รหสวชา ว 21101 หนวยการเรยนร สารรอบตว ทจดท าขนมาน เปนชดกจกรรมการเรยนร เพอใชสอนนกเรยนชนมธยมศกษาปท 1 มจ านวน 7 ชด ดงน ชดท 1 เรอง การจ าแนกสารรอบตว ชดท 2 เรอง การจ าแนกสารโดยใชขนาดอนภาคของสารเปนเกณฑ ชดท 3 เรอง สารละลายและการเตรยมสารละลาย ชดท 4 เรอง พลงงานกบการละลาย ชดท 5 เรอง ปจจยทมผลตอการละลายของสาร ชดท 6 เรอง สมบตความเปนกรด – เบสของสาร ชดท 7 เรอง คา pH ของสารละลาย หวงวาชดกจกรรมการเรยนร แบบวฎจกรการเรยนร 5 ขน รายวชา วทยาศาสตรพนฐาน รหสวชาว 21101 หนวยการเรยนร สารรอบตว เลมนคงจะเปนประโยชนตอกระบวนการเรยนการสอนของครและนกเรยน

อภชาต มาฎารกษ

ครช านาญการ



สารบญ

เรอง หนา

ค าชแจงในการใชชดกจกรรมการเรยนร 1 สาระ/มาตรฐานการเรยนร/ตวชวด 2 สาระส าคญ/จดประสงคการเรยนร 3 แบบทดสอบกอนเรยน ชดท 4 4 กระดาษค าตอบประจ าชดการเรยนรท 4 แบบทดสอบกอนเรยน 7 ขนสรางความสนใจประจ าชดการเรยนรท 4 8 ขนส ารวจและคนหาประจ าชดการเรยนรท 4 9 ขนอธบายและลงขอสรปประจ าชดการเรยนรท 4 11 ขนขยายความรประจ าชดการเรยนรท 4 12 ใบความร เรองพลงงานกบการละลาย 12 ขนประเมนผลประจ าชดการเรยนรท 4 21 แบบทดสอบหลงเรยน ชดท 4 21 กระดาษค าตอบประจ าชดการเรยนรท 4 แบบทดสอบหลงเรยน 24 เฉลยกจกรรมชดท 4 25 บรรณานกรม 30



ค าชแจง

1. นกเรยนอานค าชแจงใหเขาใจกอนเรมเรยนร โดยเรยนรตามขนตอน ทก าหนดไวในชดการเรยนร 2. นกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน ในเวลา 10 นาท 3. นกเรยนศกษาเนอหา ท ากจกรรม และแบบฝกหด จากชดการเรยนรทครแจกใหดวยความตงใจ และดวยความซอสตย หามเปดดเฉลยกอน

4. นกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน ในเวลา 10 นาท 5. นกเรยนแลกเปลยนกนตรวจแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน 6. นกเรยนแจงผลการเรยนใหครเกบคะแนน 7. เกบชดการเรยนรสงคนคณคร



สาระ/มาตรฐานการเรยนร/ตวชวด

สาระท 3 :สารและสมบตของสาร

มาตรฐานการเรยนร

มาตรฐาน ว 3.2 เขาใจหลกการและธรรมชาตของการเปลยนแปลงสถานะของสารการเกดสารละลาย การเกดปฏกรยา มกระบวนการสบเสาะหาความรและจตวทยาศาสตร สอสาร สงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน

ตวชวด มฐ.ว 3.2 ม.1/2 ทดลองและอธบายการเปลยนแปลงสมบต มวล และพลงงานของสารเมอสารเปลยนสถานะ และเกดการละลาย



สาระส าคญ / จดประสงคการเรยนร

สาระส าคญ การละลายของสารจะมพลงงานเขามาเกยวของ 2 ขนตอน ดงน ขนท 1 โมเลกลของน าจะดงดดกบโมเลกลของสารใหหลดออกจากโครงรางผลก ซงตองใชพลงงานปรมาณหนง เรยกพลงงานนวา “พลงงานโครงรางผลก” ขนท 2 เมอไอออนของสารแตละชนดทหลดออกจากโครงรางผลก จะถกลอมรอบดวยโมเลกลของน า โดยโมเลกลของน าจะหนดานทมขวตรงขามเขาหา เกดแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลของน า และจะคายพลงงานออกมาปรมาณหนง เรยกวา “พลงงานไฮเดรชน” พลงงานของการละลาย คอ ผลตางของพลงงานความรอนทระบบดดเขาไปใน ขนท 1 กบพลงงานความรอนทระบบคายออกมาในขนท 2 ถาหลงการละลายอณหภมเพมขน แสดงวา เปนการเปลยนแปลงแบบคายความรอน ถาหลงการละลายอณหภมลดลง แสดงวา เปนการเปลยนแปลงแบบดดความรอน จดประสงคการเรยนร

1. บอกหลกการเปลยนแปลงสมบตของมวลได 2. อธบายการเปลยนพลงงานของสาร เมอสารเปลยนสถานะได 3. อธบายขนตอนการเกดการละลายได 4. อธบายความแตกตางของการละลายแบบดดความรอนและการละลายแบบคาย ความรอน ได



ค าชแจง ใหนกเรยนท าเครองหมายกากบาท () ทบตวอกษรทเปนค าตอบทถกตองทสด เพยงค าตอบเดยว ก าหนดเวลา 10 นาท 1. จงพจารณาขอความใด ไม ถกตอง ก. การละลายมการถายโอนพลงงานทศทางเดยว ข. ปฏกรยาคายความรอน เปนปฏกรยาทใหพลงงาน ค. การเปลยนสถานะมการถายโอนพลงงานทศทางเดยว ง. หลงจากเกดปฏกรยาเคม พลงงานของสารอาจเพมขนจากเดมหรอลดลงจากเดมกได 2. เตมโซเดยมไฮดรอกไซด 10 กรม ลงในน า 50 กรม อณหภม 25 oC ถาหลงการละลาย มอณหภมเพมขนเปน 55 oC การละลายครงนคายพลงงานกแคลอร ก. 300 แคลอร ข. 900 แคลอร ค. 1,500 แคลอร ง. 1,800 แคลอร 3. โพแทสเซยมไนเตรต เมอละลายน าแลว อณหภมเปลยนแปลงอยางไร และจดเปน การละลายประเภทใด ก. อณหภม ลดลง เปน ประเภท ดดความรอน ข. อณหภม ลดลง เปน ประเภท คายความรอน ค. อณหภม เพมขน เปน ประเภท ดดความรอน ง. อณหภม เพมขน เปน ประเภท คายความรอน 4. โซเดยมไฮดรอกไซด เมอละลายน าแลว อณหภมเปลยนแปลงอยางไร และจดเปน การละลายประเภทใด ก. อณหภม ลดลง เปน ประเภท ดดความรอน ข. อณหภม ลดลง เปน ประเภท คายความรอน ค. อณหภม เพมขน เปน ประเภท ดดความรอน ง. อณหภม เพมขน เปน ประเภท คายความรอน

แบบทดสอบกอนเรยน



5. เตมแอมโมเนยมคลอไรค 10 กรม ลงในน า 20 กรม ถาอณหภมของสารละลายลดลง 10 oC การละลายครงนดดพลงงานกแคลอร ก. 100 แคลอร ข. 200 แคลอร ค. 300 แคลอร ง. 500 แคลอร 6. ขอใด จดเปน พลงงานโครงรางผลก ก. ตองดดพลงงานเขาไปเพอแยกของแขงออกจากกน ข. ตองคายพลงงานออกมาเพอแยกของแขงออกจากกน ค. อนภาคของแขงจะกระจายตวแทรกอยระหวางอนภาคของของเหลว ง. อนภาคของเหลวจะกระจายตวแทรกอยระหวางอนภาคของของแขง 7. ขอใด จดเปน พลงงานไฮเดรชน ก. ตองดดพลงงานเขาไปเพอแยกของแขงออกจากกน ข. ตองคายพลงงานออกมาเพอแยกของแขงออกจากกน ค. อนภาคของเหลวจะกระจายตวแทรกอยระหวางอนภาคของแขง ง. อนภาคของแขงจะกระจายตวแทรกอยระหวางอนภาคของของเหลว 8. สสารในสถานะใดมพลงงานสงสดและสสารในสถานะใดมพลงงานต าสด ตามล าดบ ก. ของแขง และ ของเหลว ข. ของเหลว และ แกส ค. แกส และ ของแขง ง. ของแขง และ แกส 9. ถาน า อณหภม 28 ๐C เปลยนสถานะเปนของแขง มการเปลยนแปลงพลงงานประเภทใด ท า ใหพลงงานของระบบเพมขนหรอลดลง ก. ดด พลงงาน และ ลดลง ข. คาย พลงงาน และ ลดลง ค. ดด พลงงาน และ เพมขน ง. คาย พลงงาน และ เพมขน



10. ของแขงเปลยนสถานะกลายเปนแกสมการเปลยนแปลงพลงงานประเภทใด ท าใหพลงงาน ของระบบเพมขนหรอลดลง ก. ดด พลงงาน และ ลดลง ข. คาย พลงงาน และ ลดลง ค. ดด พลงงาน และ เพมขน ง. คาย พลงงาน และ เพมขน



ชอ – สกล .............................................................................เลขท...................ชน.................

กระดาษค าตอบ ขอ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 รวมคะแนนทได

กระดาษค าตอบประจ าชดการเรยนร

ชดท 4 เรอง พลงงานกบการละลาย

แบบทดสอบกอนเรยน



ค าชแจง ใหนกเรยนแตละกลม วดปรมาตรน า 20 cm3 ลงบกเกอรขนาด 50 cm3 แลวให นกเรยนเตมโพแทสเซยมไนเตรต (KNO3) หรอดนประสว ลงในน า จ านวน 1 ชอน เบอร 1 จากนนใหนกเรยนตอบค าถามตอไปน

การเปลยนแปลงพลงงาน ทมา : http://www.envi.cmru.ac.th/instrument/chapter1_t3.html

1. โพแทสเซยมไนเตรต มการเปลยนแปลงอยางไร .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 2. การทโพแทสเซยมไนเตรต ละลาย มการเปลยนแปลงพลงงานหรอไม อยางไร ......................................................................................................................................................... .........................................................................................................................................................

1.ขนสรางความสนใจ (Engagement)



ค าชแจง ใหนกเรยนศกษาการเปลยนแปลงพลงงานของสารเมอเกดการละลาย จดประสงคการทดลอง 1. ตงสมมตฐานจากปญหาทก าหนดใหได 2. เพอศกษาวาสารใดละลายแลวเปนการดดพลงงานหรอคายพลงงาน ปญหาในการทดลองน คอ สารตางชนดกนเมอละลายจะเกดการเปลยนแปลงพลงงานอยางไร สมมตฐานการทดลอง คอ .......................................................................................................... ตวแปรตน คอ........................................................................................................................ ตวแปรตาม คอ........................................................................................................................ ตวแปรควบคม คอ........................................................................................................................ สารเคมและอปกรณ

รายการ จ านวนตอกลม สารเคม 1. โซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH) 2. โพแทสเซยมไนเตรต (KNO3) 3. โซเดยมคลอไรด (NaCl) อปกรณ บกเกอรขนาด 50 cm3 ชอนตกสารเบอร 1 เทอรมอมเตอร แทงแกวคนสาร

1 ชอนเบอร 1 1 ชอนเบอร 1 1 ชอนเบอร 1 3 อน 3 อน 3 อน 3 แทง

2.ขนส ารวจและคนหา (Exploration)


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 13 วธการทดลอง 1. รนน ากลน 20 cm3 ลงในบกเกอรขนาด 50 cm3 แลวใชเทอรมอมเตอรวดอณหภม ของน า สงเกตและบนทกผล 2. คอยๆ เตมโซเดยมไฮดรอกไซด 1 ชอนเบอร 1 ลงในบกเกอรตามขอ 1 ใชแทงแกว คนสารใหละลาย แลวใชเทอรมอมเตอรวดอณหภมของน าหลงเตมโซเดยมไฮดรอกไซด สงเกตบนทกผล 3. ท าซ าขอ 1-2 แตเปลยนจากโซเดยมไฮดรอกไซด เปน โพแทสเซยมไนเตรต และ โซเดยมคลอไรด ตารางบนทกผลการทดลอง

สาร อณหภมของน า (๐C) อณหภมของสารละลาย

(๐C) 1. โซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH)

2. โพแทสเซยมไนเตรต (KNO3)

3. โซเดยมคลอไรด (NaCl)



ค าชแจง จากขอมลผลการทดลอง เรอง การละลายของสารในตวท าละลายทตางกน ใหนกเรยนเตมขอความลงในชองวางตอไปน เพอใหไดประโยคทถกตองและสมบรณ ค าถามทายการทดลอง เกยวกบศกษาการละลายของสารในตวท าละลายทตางกน 1. อณหภมของน ามคาเทากบ......................๐C 2. โซเดยมไฮดรอกไซด เมอละลายน าแลว สารละลายทไดมอณหภมเทากบ..........................๐C ซงเมอเปรยบเทยบกบอณหภมของน าแลว พบวา .........................................แสดงวาเปน การละลายประเภท................................................................................................................ 3. โพแทสเซยมไนเตรต เมอละลายน าแลว สารละลายทไดมอณหภมเทากบ..........................๐C ซงเมอเปรยบเทยบกบอณหภมของน าแลว พบวา ................................................................... แสดงวาเปนการละลายประเภท............................................................................................... 4. โซเดยมคลอไรด เมอละลายน าแลว สารละลายทไดมอณหภมเทากบ........๐C ซงเมอ เปรยบเทยบกบอณหภมของน าแลว พบวา .............................แสดงวาเปนการละลาย ประเภท..................................................................................................................................... สรปผลการทดลอง .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................

3.ขนอธบายและลงขอสรป (Explanation)



ใบความรเรอง พลงงานกบการละลาย

จากการตรวจสอบสมบตและองคประกอบของสารละลาย พบวา สารละลายประกอบดวย

ตวละลาย และตวท าละลาย ในขณะทสารเกดการละลาย ตวละลายทเปนของแขงจะแยกตวเปนอนภาคเลกๆ แลวยดเหนยวกบอนภาคของตวท าละลาย กระบวนการนเกยวกบตวท าละลาย แสดงวาการละลายของสารน คายพลงงานออกมา สารละลายจะมอณหภมสงขน จดเปน การละลายประเภทคายความรอน ในทางกลบกน ถาพลงงานทใชท าตวละลายแยกตวเปนอนภาคเลกๆ มคามากกวาพลงงานทคายออกมาขณะทตวละลายยดเหนยวกบตวท าละลาย แสดงวาการละลายของสารนดดพลงงาน สารละลายจะมอณหภมต าลง จดเปน การละลายประเภทดดความรอน ดงภาพ 4.2 และ 4.3

4.ขนขยายความร (Elaboration)

ภาพ 4.2 การเปลยนแปลงพลงงาน ขณะเกดการละลายประเภทคายความรอน ทมา : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตร และเทคโนโลย, 2551 : 69

ภาพ 4.3 การเปลยนแปลงพลงงาน ขณะเกดการละลายประเภทดดความรอน ทมา : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตร และเทคโนโลย, 2551 : 69



การละลายของของเหลวหรอแกสในตวท าละลายชนดตางๆ เกดขนไดในท านองเดยวกน การละลายของสารแตละชนดจะเปนการละลายของสารประเภทดดหรอคายความรอนซงเปนสมบตเฉพาะตวของสาร ดงตาราง 4.1 ตาราง 4.1 แสดงตวอยางการเปลยนแปลงพลงงานความรอนในการละลายของสารบางชนด

สาร อณหภมน า (๐

C) อณหภมสารละลาย

(๐C) ประเภทของการ

ละลาย แอมโมเนยมไนเตรต 28 19 ดดความรอน โซเดยมไฮดรอกไซด 28 53 คายความรอน โซเดยมไนเตรต 28 22 ดดความรอน โซเดยมคลอไรด 28 26 ดดความรอน

สภาพการละลายได หมายถงความสามารถในการละลายไดของตวท าละลาย ซงนอกจาก

จะขนอยกบชนดของตวละลายและตวท าละลายแลวยงขนอยกบสภาพแวดลอมอนๆ อก ไดแก อณหภม และความดน เชน สภาพการละลายของโซเดยมคลอไรดในน า 100 กรมณ อณหภม 20 องศาเซลเซยส เทากบ 36.0 กรม แตถาเพมอณหภมเปน 60 องศาเซลเซยส สภาพการละลาย จะเปลยนไปคอ ละลายไดเพมขนเปน 37.3 กรม สวนการละลายของแกสจะละลายไดมากขน ถาอณหภมลดลงและความดนเพมมากขน เชน การละลายของแกสคารบอนไดออกไซดในน าอดลม สารตางๆ ทพบในชวตประจ าวนมสมบตเฉพาะหลายประการ การทสมบตของสารแตกตางไปจากเดมซงอาจเกดขนเองตามธรรมชาตหรอจากการกระท าอยางใดอยางหนง แสดงวา มการเปลยนแปลงเกดขน เมอสารเกดการเปลยนแปลงจะมพลงงานเขามาเกยวของดวยเสมอ ในการศกษาการเปลยนแปลงใดๆ กตามจ าเปนตองก าหนดขอบเขตของสงทตอง การศกษา เพอใหเกดความชดเจนในการศกษานนๆ


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 17 ระบบ หมายถง สงทอยภายในขอบเขตทตองการศกษา การก าหนดองคประกอบ ของระบบขนอยกบจดมงหมายของการศกษา ซงตองก าหนดหรอระบใหชดเจน ดงภาพ 4.3 สงแวดลอม หมายถง สงตางๆ ทอยนอกขอบเขตทตองการศกษา ตวอยางการก าหนดองคประกอบของระบบ เชน การศกษาการละลายของน าตาลทรายในน า ดงภาพ 4.4 การเปลยนแปลงพลงงานของระบบม 2 ประเภท คอ 1. การเปลยนแปลงประเภทคายความรอนหรอประเภทคายพลงงาน คอ

การเปลยนแปลงทระบบคายพลงงานใหแกสงแวดลอม เนองจากระบบมอณหภมสงกวาสงแวดลอม จงถายเทพลงงานจากระบบไปสสงแวดลอม เชน การละลายของโซดาไฟในน า อณหภมของสารละลายสงขน จงถายเทพลงงานใหกบสงแวดลอม เพอท าใหอณหภมของระบบลดลงจนอณหภมของระบบเทากบอณหภมของสงแวดลอม ดงภาพ 4.5 2. การเปลยนแปลงประเภทดดความรอนหรอประเภทดดพลงงาน คอ

การเปลยนแปลงทระบบดดพลงงานจากสงแวดลอม เนองจากระบบมอณหภมต ากวาสงแวดลอม ระบบจะปรบตวโดยดดพลงงานความรอนจากสงแวดลอมเขาสระบบ เพอท าใหอณหภมของระบบเทากบอณหภมของสงแวดลอม เชน การละลายของโซเดยมไนเตรต ในน า อณหภมของสารละลายต าลง จงดดพลงงานเขาสระบบ เพอท าใหอณหภมของระบบสงขนจนอณหภมของระบบเทากบอณหภมของสงแวดลอม

ภาพ 4.4 ระบบและสงแวดลอม ทมา : https://www.myfirstbrain.com, 2551 : ไมระบหนา


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 18 พลงงานกบการเปลยนแปลงของระบบ การเปลยนแปลงของสารม 3 ลกษณะ คอ การเปลยนสถานะ การละลาย และ การเกดปฏกรยาเคม โดยการเปลยนแปลงของสารจะเกยวของกบพลงงานดงตอไปน 1. พลงงานกบการเปลยนสถานะสารม 3 ลกษณะ คอ ของแขง , ของเหลว และแกส เมอสารเปลยนสถานะจากของแขงเปนของเหลว หรอของเหลวเปนแกส หรอของแขงเปนแกสจะตองดดความรอนจากสงแวดลอม ถาสารเปลยนสถานะจากแกสเปนของเหลว หรอของเหลวเปนของแขง หรอแกสเปนของแขงจะตองคายความรอนใหกบสงแวดลอมขณะทสาร เปลยนสถานะ อณหภมของสารจะไมเปลยนแปลงแมวาจะดดความรอนตลอดเวลา เพราะความรอนถกใชในการเปลยนสถานะ ปรมาณความรอนทใชในการเปลยนสถานะเรยกวา " ความรอนแฝง " ความรอนแฝงจะมหลายชนดขนอยกบสถานะของสาร 2. พลงงานกบการละลาย ในการละลายเกดจากสารตงแต 2 ชนดขนไปมาผสม เปนเนอเดยวกนโดยไมเกดปฏกรยา เมอสารเกดการละลายจะเกยวของกบพลงงานทกขน การละลายม 2 ขนตอน ดงน ก. อนภาคของแขงแยกตวออกเปนอนภาคเลก ๆ ของแขงมจ านวนมากมายอยรวมกนโดยมแรงยดเหนยวระหวางกน การแยกอนภาคของแขงออกจากเปนอนภาคเลกๆ ตองใชพลงงาน (ดดพลงงานจากสงแวดลอม) พลงงานนเรยกวา " พลงงานแลตทซ " (Lattice Energy) ดงภาพ 4.6

ภาพ 4.5 แสดงการ เปลยนแปลงพลงงานของระบบ ทมา : http://nakhamwit.ac.th ไมระบหนา


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 19 ข. อนภาคเลกๆ ของของแขงรวมตวกบอนภาคของเหลว

เมอของแขงแยกตวออกเปนอนภาคเลกๆ แลว อนภาคเลกๆ เหลานจะกระจายแทรกตวอยระหวางอนภาคของเหลว ท าใหอนภาคเลกๆ สรางแรงยดเหนยวกบอนภาคของเหลว การสรางแรงยดเหนยวจะเกดการคายพลงงานซงพลงงานนเรยกวา " พลงงานโซลเวชน " Solvation Energ ) ถาของเหลวทเปนตวท าละลายคอ น า พลงงานนเรยกวา " พลงงานไฮเดรชน " (Hydration Energy ดงภาพ 4.7

ภาพ 4.6 การแยกตวออกเปนอนภาคเลกๆ ของเกลอแกง ทมา : http://e-chemistry.tripod.com ไมระบหนา



ผลการละลายน าของสารมการเปลยนแปลงพลงงานแบบใดจะตองพจารณา จากพลงงานแลตทซ และพลงงานไฮเดรชน ดงน 1. การเปลยนแปลงแบบดดความรอน เมอพลงงานแลตทซมากกวาพลงงานไฮเดรชน เชน การละลายน าของโพแทสเซยมไนเตรต 2. การเปลยนแปลงแบบคายความรอน เมอพลงงานไฮเดรชนมากกวาพลงงานแลตทซ เชน การละลายน าของโซเดยมไฮดรอกไซด

ภาพ 4.7 อนภาคของแขงรวมกบอนภาคของของเหลว ทมา : http://e-chemistry.tripod.com ไมระบหนา


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 21 ตาราง 4.2 แสดงคาพลงงานโครงรางผลกและพลงงานไฮเดรชนของสารบางชนด

สาร คาพลงงาน

โครงรางผลก (kJ/mol)

คาพลงงาน ไฮเดรชน (kJ/mol)

คาพลงงานของสารละลาย (kJ/mol)

NaCl +766 -770 -4 KCl +690 -686 +4 NaBr +728 -741 -13 KBr +665 -657 +8

เครองหมาย + แสดงถงการละลายแบบดดความรอน เครองหมาย - แสดงถงการละลายแบบคายความรอน

การเปลยนแปลงพลงงานในการละลายค านวณไดจากสตร

Q = ปรมาณความรอนของสารละลาย (แคลอร, cal) m = มวลของตวท าละลาย (กรม, g) s = ความจความรอนจ าเพาะของตวท าละลาย (แคลลอร/กรม องศาเซลเซยส, Cal/g ๐C) t = อณหภมทเปลยนไป (๐C)

ตวอยาง เตมโซเดยมไฮดรอกไซด 5 กรม ลงในน า 30 กรม อณหภม 35 oC ถาหลงการละลายมอณหภมเพมขนเปน 65 oC การละลายครงนดดหรอคายพลงงานกแคลอร วธท า จาก Q = mst Q = 30 × 1 × (65 – 35) Q = 30 × 1 × 30 Q = 900 แคลอร ตอบ การละลายครงนคายพลงงาน 900 แคลอร

Q = ms t



ตอนท 1 ค าชแจง ใหนกเรยนศกษาใบความร ชดท 4 เรอง พลงงานกบการละลาย รวมกนแกปญหาจากสถานการณตอไปน แลวน าเสนอวธการหนาชนเรยน

ตอนท 2 จงเตมค าหรอขอความลงในชองวางใหถกตอง 1. ใชแทงแกวคนสารผสมสารละลาย A กบสารละลาย B ลงในบกเกอร ท าใหเกดตะกอน สขาวในกนบกเกอร สงทจดเปนระบบคอ ..................................................... สงทเปน สงแวดลอมคอ ………………………….…………………………………………………………………………….. 2. ใชไมขดจดเทยนไข แลวใชครอบแกวครอบเทยนไขไว สงทจดเปนระบบ คอ ………………...... ……………………………….…………………………………………………………………………………………………… 3. เมอเตมสาร X ลงในน าทมอณหภม 30 ๐C ใชแทงแกวคนใหละลาย วดอณหภมของ สารละลายได 38 ๐C การละลายของสาร X เปนการละลายประเภท...................................... และสารละลายมพลงงานสงหรอต ากวาพลงงานของสาร X กอนการละลาย............................ ..........................................................................................................................................................

เตมแอมโมเนยมคลอไรค 5 กรม ลงในน า 25 กรม ถาอณหภมของสารละลายลดลง 4 oC การละลายครงนดดหรอคายพลงงานกแคลอร


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 23 ใหพจารณาขอมลตอไปน แลวตอบค าถามขอ 4-5 เมอน าสาร A, B, C และ D ไปละลายในน า วดอณหภมของน าและสารละลาย ไดขอมลดงตารางตอไปน

สารมวล 5 g อณหภมของน าปรมาตร 10 cm3

อณหภมของสารละลาย (๐C)

A 28 31 B 28 23 C 28 28 D 28 34

4. การละลายของสารใดบางเปนการละลายประเภทดดพลงงาน................................... ..................................................................................................................................................... 5. การละลายของสารใดบางเปนการละลายประเภทคายพลงงาน.................................. ตอนท 2 ใหแสดงวธท า 1. น าน าอณหภม 30 oC มา 25 กรม เตมสาร A ลงในน าท าใหน ามอณหภมลดลง เปน 20 oC การละลายครงนเปนการละลายแบบดดหรอคายพลงงานกแคลอร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. เตมสาร A 2 กรม ลงในน า 20 กรม อณหภมเดมของน า 25 oC ถาการละลายครงน คายพลงงานความรอนออกมา 200 แคลอร อณหภมสดทายของสารละลายเปนเทาไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………



ค าชแจง ใหนกเรยนท าเครองหมายกากบาท () ทบตวอกษรทเปนค าตอบทถกตองทสด เพยงค าตอบเดยว ก าหนดเวลา 10 นาท 1. ของแขงเปลยนสถานะกลายเปนแกสมการเปลยนแปลงพลงงานประเภทใด ท าใหพลงงาน ของระบบเพมขนหรอลดลง ก. ดด พลงงาน และ ลดลง ข. คาย พลงงาน และ ลดลง ค. ดด พลงงาน และ เพมขน ง. คาย พลงงาน และ เพมขน 2. ถาน า อณหภม 28 ๐C เปลยนสถานะเปนของแขง มการเปลยนแปลงพลงงานประเภทใด ท าใหพลงงานของระบบเพมขนหรอลดลง ก. ดด พลงงาน และ ลดลง ข. คาย พลงงาน และ ลดลง ค. ดด พลงงาน และ เพมขน ง. คาย พลงงาน และ เพมขน 3. จงพจารณาขอความใด ไม ถกตอง ก. การละลายมการถายโอนพลงงานทศทางเดยว ข. ปฏกรยาคายความรอน เปนปฏกรยาทใหพลงงาน ค. การเปลยนสถานะมการถายโอนพลงงานทศทางเดยว ง. หลงจากเกดปฏกรยาเคม พลงงานของสารอาจเพมขนจากเดมหรอลดลงจากเดมกได 4. โพแทสเซยมไนเตรต เมอละลายน าแลว อณหภมเปลยนแปลงอยางไร และจดเปน การละลายประเภทใด ก. อณหภม ลดลง เปน ประเภท ดดความรอน ข. อณหภม ลดลง เปน ประเภท คายความรอน ค. อณหภม เพมขน เปน ประเภท ดดความรอน ง. อณหภม เพมขน เปน ประเภท คายความรอน

5.ขนประเมนผล (Evaluation)

แบบทดสอบหลงเรยน



5. ขอใด จดเปน พลงงานโครงรางผลก ก. ตองดดพลงงานเขาไปเพอแยกของแขงออกจากกน ข. ตองคายพลงงานออกมาเพอแยกของแขงออกจากกน ค. อนภาคของเหลวจะกระจายตวแทรกอยระหวางอนภาคของของแขง ง. อนภาคของแขงจะกระจายตวแทรกอยระหวางอนภาคของของเหลว 6. ขอใด จดเปน พลงงานไฮเดรชน ก. ตองดดพลงงานเขาไปเพอแยกของแขงออกจากกน ข. ตองคายพลงงานออกมาเพอแยกของแขงออกจากกน ค. อนภาคของเหลวจะกระจายตวแทรกอยระหวางอนภาคของของแขง ง. อนภาคของแขงจะกระจายตวแทรกอยระหวางอนภาคของของเหลว 7. โซเดยมไฮดรอกไซด เมอละลายน าแลว อณหภมเปลยนแปลงอยางไร และจดเปน การละลายประเภทใด ก. อณหภม ลดลง เปน ประเภท ดดความรอน ข. อณหภม ลดลง เปน ประเภท คายความรอน ค. อณหภม เพมขน เปน ประเภท ดดความรอน ง. อณหภม เพมขน เปน ประเภท คายความรอน 8. เตมโซเดยมไฮดรอกไซด 10 กรม ลงในน า 50 กรม อณหภม 25 oC ถาหลงการละลายมอณหภมเพมขนเปน 55 oC การละลายครงนคายพลงงานกแคลอร ก. 300 แคลอร ข. 900 แคลอร ค. 1,500 แคลอร ง. 1,800 แคลอร 9. เตมแอมโมเนยมคลอไรค 10 กรม ลงในน า 20 กรม ถาอณหภมของสารละลายลดลง 10 oC การละลายครงนดดพลงงานกแคลอร ก. 100 แคลอร ข. 200 แคลอร ค. 300 แคลอร ง. 500 แคลอร


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 26 10. สสารในสถานะใดมพลงงานสงสดและสสารในสถานะมพลงงานต าสด ตามล าดบ ก. ของแขง และ ของเหลว ข. ของเหลว และ แกส ค. แกส และ ของแขง ง. ของแขง และ แกส



ชอ – สกล .............................................................................เลขท...................ชน.................

กระดาษค าตอบ ขอ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 รวมคะแนนทได

กระดาษค าตอบประจ าชดการเรยนร

ชดท 4 เรอง พลงงานกบการละลาย

แบบทดสอบหลงเรยน


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 28 1. ขนสรางความสนใจ แนวค าตอบ 1. เตมโพแทสเซยมไนเตรต มการเปลยนแปลงอยางไร ละลาย และเมอสมผสจะรสกเยน 2. การทโพแทสเซยมไนเตรต ละลาย มการเปลยนแปลงพลงงานหรอไม อยางไร เปลยนแปลง สงเกตจาก เมอเทโซเดยมไฮดรอกไซดลงไป จะละลายและ อณหภมของน าจะลดลง 2. ขนส ารวจและคนหา แนวค าตอบ ปญหาในการทดลองน คอ สารตางชนดกนเมอละลายจะเกดการเปลยนแปลงพลงงานอยางไร สมมตฐานการทดลอง คอ สารตางชนดกนเมอละลายน าอณหภมของสารละลายจะแตกตางกน ตวแปรตน คอ สารตางชนดกน ตวแปรตาม คอ การเปลยนแปลงอณหภมของสารละลาย ตวแปรควบคม คอ ปรมาตรน า, ปรมาณสาร ตารางบนทกผลการทดลอง

สาร อณหภมของน า (๐C)


1. โซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH)

28 35

2. โพแทสเซยมไนเตรต (KNO3)

28 22

3. โซเดยมคลอไรด (NaCl)

28 28.5

เฉลยกจกรรม ชดท 3


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 29 3. แนวตอบขนอธบายและลงขอสรป ค าถามทายการทดลอง เกยวกบศกษาการละลายของสารในตวท าละลายทตางกน 1. อณหภมของน ามคาเทากบ 28 ๐C 2. โซเดยมไฮดรอกไซด เมอละลายน าแลว สารละลายทไดมอณหภมเทากบ 35 ๐C ซงเมอ เปรยบเทยบกบอณหภมของน าแลว พบวา อณหภมเพมขน แสดงวาเปนการละลาย ประเภท คายความรอน 3. โพแทสเซยมไนเตรต เมอละลายน าแลว สารละลายทไดมอณหภมเทากบ 22๐C ซงเมอ เปรยบเทยบกบอณหภมของน าแลว พบวา อณหภมลดลง แสดงวาเปนการละลายประเภท ดดความรอน 4. โซเดยมคลอไรด เมอละลายน าแลว สารละลายทไดมอณหภมเทากบ 28.5 ๐C ซงเมอ เปรยบเทยบกบอณหภมของน าแลว พบวา อณหภมเทาเดม หรอ เพมขนเลกนอย สรปผลการทดลอง 1. สารทละลายน าแลวอณหภมของสารละลายสงกวาอณหภมของน า แสดงวาเปน การละลายประเภทคายพลงงาน หรอ คายความรอน 2. สารทละลายน าแลวอณหภมของสารละลายต ากวาอณหภมของน า แสดงวาเปน การละลายประเภทดดพลงงาน หรอ ดดความรอน 3. สารทละลายน าแลวอณหภมของสารละลายเทากบอณหภมของน า แสดงวา ในขนตอนการละลายพลงงานทดดเขาเทากบพลงงานทคายออก 4. การละลายของสารจะเปนประเภทดดหรอคายพลงงานนนขนอยกบสมบตเฉพาะตว ของสารแตละชนด 4. แนวตอบขนขยายความร ตอนท 1 เตมแอมโมเนยมคลอไรค 5 กรม ลงในน า 25 กรม ถาอณหภมของสารละลายลดลง 4 oC การละลายครงนดดพลงงานกแคลอร วธท า สตร Q = mst Q = 25 × 1 × 4 Q = 100 ดงนน การละลายครงนดดพลงงาน 100 แคลอร


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 30 ตอนท 2 จงเตมค าหรอขอความลงในชองวางใหถกตอง แนวค าตอบ 1. ใชแทงแกวคนสารผสมสารละลาย A กบสารละลาย B ลงในบกเกอร ท าใหเกดตะกอน สขาวในกนบกเกอร สงทจดเปนระบบคอ สาร A และสาร B สงทเปนสงแวดลอมคอ แทงแกวคนสาร และ บกเกอร 2. ใชไมขดจดเทยนไข แลวใชครอบแกวครอบเทยนไขไว สงทจดเปนระบบ คอ เทยนไข และอากาศในครอบแกว 3. เมอเตมสาร X ลงในน าทมอณหภม 30 ๐C ใชแทงแกวคนใหละลาย วดอณหภมของ สารละลายได 38 ๐C การละลายของสาร X เปนการละลายประเภท คายพลงงาน และ สารละลายมพลงงานสงหรอต ากวาพลงงานของสาร X กอนการละลาย สารละลายมพลงงาน ต ากวาเดม ใหพจารณาขอมลตอไปน แลวตอบค าถามขอ 4-5 เมอน าสาร A, B, C และD ไปละลายในน า วดอณหภมของน าและสารละลายไดขอมลดงตารางตอไปน

สารมวล 5 g อณหภมของน าปรมาตร 10 cm3


A 28 31 B 28 23 C 28 28 D 28 34

4. การละลายของสารใดบางเปนการละลายประเภทดดพลงงาน สาร B 5. การละลายของสารใดบางเปนการละลายประเภทคายพลงงาน สาร A,C และ D


วชาวทยาศาสตร เรอง สารรอบตว 31 ตอนท 3 ใหแสดงวธท า 1. วธท า สตร Q = mst Q = 25 × 1 × (30-20) Q = 250 หลงการละลาย อณหภมลดลง ดงนน การละลายครงนเปนการละลายแบบดดพลงงาน 250 cal 2. วธท า สตร Q = mst 200 = 20 × 1 × t 10 = t เปนการละลายแบบคายความรอน ดงนน อณหภมหลงละลายสงขนเปน 25 + 10 = 35 oC



ขอท กอนเรยน หลงเรยน 1. ก ค 2. ค ข 3. ก ก 4. ง ก 5. ข ก 6. ก ง 7. ง ง 8. ค ค 9. ข ข 10. ค ค

เฉลยแบบทดสอบกอนและหลงเรยน ชดท 4 เรอง พลงงานกบการละลาย

ภมใจกบคะแนน ทไดคะ



บรรณานกรม พมพนธ เดชะคปต พรอมคณะ. หนงสอเรยน สาระการเรยนรพนฐาน กลมสาระการเรยนร

วทยาศาสตร วทยาศาสตร ม.1. กรงเทพฯ : บรษทพฒนาคณภาพวชาการ, 2558. ยพา วรยศพรอมคณะ. หนงสอเรยน สาระการเรยนรพนฐาน กลมสาระการเรยนร

วทยาศาสตร วทยาศาสตร ม.1. กรงเทพฯ : อกษรเจรญทศน, 2551. วชาการ, กรม. กระทรวงศกษาธการ. หนงสอเรยนวทยาศาสตร เลม 1. กรงเทพฯ : โรงพมพ

ครสภาลาดพราว, 2551. ศรลกษณ ผลวฒนะ, รตนาภรณ อทธไพสฐพนธและสภาภรณ หรนทรนตย. สมบตของสาร

และการจ าแนก. กรงเทพฯ : หางหนสวนสามญนตบคคล นยมวทยา, 2558. . สารและการเปลยนแปลง. กรงเทพฯ : หางหนสวนสามญนตบคคล นยมวทยา,

2558. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. หนงสอเรยนรายวชาวทยาศาสตร

พนฐาน. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภาลาดพราว, 2558. การเปลยนแปลงพลงงาน เขาถงไดจาก http://www.envi.cmru.ac.th/instrument/

chapter1_t3.html (สบคนเมอ วนท 5 เมษายน 2560) ระบบและสงแวดลอมเขาถงไดจาก https://www.myfirstbrain.com (สบคนเมอ วนท 5 เมษายน 2560) เปลยนแปลงพลงงานของระบบ เขาถงไดจาก http://nakhamwit.ac.th

(สบคนเมอ วนท 5 เมษายน 2560) การแยกตวออกเปนอนภาคเลกๆ ของเกลอแกงเขาถงไดจาก http://e-chemistry.tripod.com

(สบคนเมอ วนท 6 เมษายน 2560) อนภาคของแขงรวมกบอนภาคของของเหลว เขาถงไดจาก http://e-chemistry.tripod.com

(สบคนเมอ วนท 6 เมษายน 2560)

วิชาวิทยาศาสตร์ เรื่อง สารรอบตัว 1 ·...

Documents

Transcript of วิชาวิทยาศาสตร์ เรื่อง สารรอบตัว 1 ·...