วุฒิการศึกษา กศ.ม. วิทยาศาสตรศึกษา มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 

แผนกวิชา หัวหน้าแผนกสามัญสัมพันธ์

เบอร์ติดต่อ 083-354-5444

1. ความหมายของสารละลาย

2. องค์ประกอบของสารละลาย

3. ปัจจัยที่มีผลต่อการละลายของสาร

4. ความเข้มข้นของสารละลาย (Concentration of Solution)

5. ประเภทของสารละลาย

6. สมบัติของสารละลาย

7. การเปรียบเทียบสารละลาย–สารแขวนลอย–คอลลอยด์

8. การนำความรู้เรื่องสารละลายไปประยุกต์ใช้ในอาชีพ

วิธีดำเนินกิจกรรม

1.      แบ่งกลุ่ม 2 คน

2.      ให้แต่ละกลุ่มสำรวจพื้นที่รอบตัว (ห้องเรียน ห้องปฏิบัติการ สำนักงาน ร้านค้าในวิทยาลัย ฯลฯ)

3.      ถ่ายรูป/จดรายการผลิตภัณฑ์ที่มีสารเคมี

4.      ให้ระบุ
- สารออกฤทธิ์สำคัญ
- การใช้งาน
- อันตรายที่อาจเกิดขึ้น

คำชี้แจง

ให้อธิบายคำตอบโดยใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ พร้อมยกตัวอย่างหรือเหตุผลประกอบอย่างชัดเจน

1) อธิบายความแตกต่างระหว่างสารบริสุทธิ์

และสารผสม พร้อมยกตัวอย่าง

อย่างน้อยประเภทละ 1 ตัวอย่าง และอธิบาย

วิธีแยกสารแต่ละชนิดตามหลักวิทยาศาสตร์

ตอบ ความแตกต่างระหว่างสารบริสุทธิ์และสารผสม

สารบริสุทธิ์ (Pure substance) คือ สารที่มีองค์ประกอบชนิดเดียวกันตลอด มีสมบัติคงที่ เช่น จุดเดือด จุดหลอมเหลวแน่นอน

แบ่งออกเป็น ธาตุ เช่น ทองคำ (Au)

ออกซิเจน (O₂)

สารประกอบ เช่น น้ำบริสุทธิ์ (H₂O)

เกลือแกง (NaCl)

การแยกสารบริสุทธิ์

ไม่สามารถแยกด้วยวิธีทางกายภาพ

ต้องใช้วิธีทางเคมี เช่น การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis)

สารผสม (Mixture) คือ สารที่ประกอบด้วย

สารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปผสมกัน

โดยยังคงสมบัติเดิมของสารแต่ละชนิดอัตราส่วนไม่แน่นอน ตัวอย่าง เช่น น้ำเกลือ อากาศ น้ำโคลน

การแยกสารผสม

ใช้วิธีทางกายภาพ เช่น การกรอง การระเหย การกลั่น

2) นักศึกษามีสารอยู่สองชนิด คือ “น้ำเกลือ” และ “น้ำโคลน ให้จำแนกว่าสารใด

เป็นสารเนื้อเดียว สารใดเป็นสาวเนื้อผสม

พร้อมอธิบายหลักการที่ใช้ตัดสิน

ตอบ การจำแนกน้ำเกลือและน้ำโคลน

น้ำเกลือ → เป็น สารเนื้อเดียว (Homogeneous mixture)

เพราะเกลือละลายในน้ำอย่างสม่ำเสมอ

มองไม่เห็นส่วนประกอบแยกจากกัน

น้ำโคลน → เป็น สารเนื้อผสม (Heterogeneous mixture)

เพราะมีอนุภาคของดินแขวนลอยอยู่ในน้ำ สามารถมองเห็นหรือแยกได้ด้วยการตกตะกอนหรือกรอง

หลักการตัดสิน

พิจารณาจากความสม่ำเสมอของเนื้อสาร

และการมองเห็นองค์ประกอบ

3) ทำไม “น้ำตาลทรายละลายน้ำได้ดีกว่าเกลือแกงในอุณหภูมิเดียวกัน” ให้อธิบาย

ปัจจัยที่มีผลต่อการละลาย เช่น ประเภทพันธะ โครงสร้างสาร และปฏิกิริยากับตัวทำละลาย

ตอบ เหตุผลที่น้ำตาลทรายละลายน้ำได้ดีกว่าเกลือแกง

ประเภทพันธะ

น้ำตาลมีพันธะโคเวเลนต์และมีหมู่ – OH

จำนวนมาก จึงเกิดแรงยึดเหนี่ยวกับน้ำได้ดี

เกลือเป็นสารประกอบไอออนิก

ต้องใช้พลังงานมากในการแตกตัว

โครงสร้างของสาร

น้ำตาลมีโครงสร้างที่สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้ำได้หลายตำแหน่ง

ปฏิกิริยากับตัวทำละลาย

น้ำเป็นสารมีขั้ว (polar) จึงละลายสารที่มีขั้ว

ได้ดี เช่น น้ำตาล

4) ให้สมมติว่ามีของเหลว 3 ชนิดผสมกัน

แล้วแยกเป็น 3 ชั้น อธิบายว่าปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับสมบัติของสารชนิดใดบ้าง

และเหตุใดของเหลวบางชนิดลอยหรือจมได้

ตอบ ของเหลว 3 ชนิดแยกเป็น 3 ชั้นปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับ

ความหนาแน่น (Density)

ของเหลวที่มีความหนาแน่นมากจะอยู่ชั้นล่าง ของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อยจะลอย

อยู่ด้านบน

การไม่ละลายซึ่งกันและกัน (Immiscibility)

ของเหลวบางชนิดไม่สามารถผสมกันได้ เช่น

น้ำกับน้ำมัน

เหตุผลที่ลอยหรือจม

ขึ้นอยู่กับค่าความหนาแน่นเมื่อเทียบกัน

5) อธิบายความหมายของ "สมบัติการภาพ" และ "สมบัติทางเคมี พร้อมยกตัวอย่างสมบัติของสารชนิดเดียวกันที่จัดอยู่ในแต่ละประเภท

ตอบ สมบัติทางกายภาพและสมบัติทางเคมี

สมบัติทางกายภาพ คือ สมบัติที่สังเกต

หรือวัดได้โดยไม่ทำให้สารเปลี่ยนเป็นสารใหม่ เช่น สี กลิ่น ความหนาแน่น จุดเดือด

สมบัติทางเคมี คือ สมบัติที่เกี่ยวข้องกับ

การเกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น การเกิดสนิม

การติดไฟ

ตัวอย่าง (เหล็ก)

- ทางกายภาพ : เป็นของแข็ง สีเทา นำไฟฟ้า

- ทางเคมี : ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเกิดสนิม

6) หากต้องแยก "ทรายผสมเกลือ”

ให้บริสุทธิ์ที่สุด คุณจะออกแบบ

กระบวนการแยกอย่างไร และเพราะเหตุใด

จึงเลือกวิธีนั้น (ให้อธิบายขั้นตอนและหลักการของการแยก)

ตอบ การแยกทรายผสมเกลือให้บริสุทธิ์

ขั้นตอน

เติมน้ำลงไป → เกลือละลายน้ำ แต่ทราย

ไม่ละลาย

กรอง → แยกทรายออก

ระเหยน้ำ → ได้เกลือบริสุทธิ์

หลักการ

อาศัยความแตกต่างในการละลายน้ำของสาร

7) อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่น (Density) กับสถานะของสาร พร้อมยกตัวอย่างสถานการณ์จริงที่ใช้ความหนาแน่น

ในการทำงานหรือแก้ปัญหาในงานอาชีพ

ตอบ ความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นกับสถานะของสาร

- ของแข็งมักมีความหนาแน่นสูง

- ของเหลวมีความหนาแน่นปานกลาง

- แก๊สมีความหนาแน่นต่ำ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

- อุตสาหกรรมน้ำมัน ใช้ความหนาแน่นแยกน้ำมันกับน้ำ

- งานเกษตร ใช้ความหนาแน่นแยกเมล็ดดี-เสีย

8) ทำไมกระดาษลิตมัสหรือกระดาษ pH

จึงสามารถบอกความเป็นกรด - เบสได้

ให้อธิบายหลักการทำงานและปัจจัยที่มีผล

ต่อค่าที่อ่านได้

ตอบ หลักการทำงานของกระดาษลิตมัส / กระดาษ pH

กระดาษ pH มีสารชี้วัด (Indicator) ที่เปลี่ยนสีตามความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H⁺)

- กรด → pH < 7

- กลาง → pH = 7

- เบส → pH > 7

ปัจจัยที่มีผลต่อค่าที่อ่านได้

- ความเข้มข้นของสาร

- อุณหภูมิ

- ความบริสุทธิ์ของสารละลาย

9) ในงานอาชีพของคุณ (เช่น ธุรกิจอาหาร วิศวกรรม เกษตร ฯลฯ) มีตัวอย่างใดบ้างที่ต้องอาศัยความรู้เรื่องสมบัติของสารในการเลือกใช้วัตถุดิบหรือสารเคมี อธิบายอย่างน้อย

1 สถานการณ์

ตอบ ตัวอย่างในงานอาชีพ

งานด้านอาหาร

การเลือกใช้ภาชนะสแตนเลส เพราะ

- ไม่เกิดสนิม

- ไม่ทำปฏิกิริยากับอาหาร

- ทนความร้อนสูง

อาศัยความรู้เรื่องสมบัติทางเคมีและกายภาพของโลหะ

10) เปรียบเทียบลักษณะของ "โลหะผสม (Alloy)" กับ "สารประกอบ (Compound)

โดยเฉพาะความแตกต่าง ด้าน

- ลักษณะองค์ประกอบ

- สมบัติที่เกิดขึ้น

- วิธีการแยกหรือทำให้บริสุทธิ์

พร้อมยกตัวอย่างประกอบ

ตอบ