ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ วิชาเคมี 3 รหัสวิชา ว32223 ชั้น ...kroobannok.com/news_file/p52603001236.pdfหน้า

ชดกจกรรมการเรยนร วชาเคม 3 รหสวชา ว32223 ชนมธยมศกษาปท 5

เรอง อตราการเกดปฏกรยาเคม

ชดท 1 ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

นางสาวอโณทย ดาทองนางสาวอโณทย ดาทอง ต าแหนงครต าแหนงคร วทยฐานะวทยฐานะ ช านาญการช านาญการ

โรงเรยนมหธรวทยา อ าเภอเมองโรงเรยนมหธรวทยา อ าเภอเมอง จงหวดสรนทรจงหวดสรนทร ส านกงานเขตพนทการศกษามธยมศกษา เขต ส านกงานเขตพนทการศกษามธยมศกษา เขต 3333

ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐานส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน กระทรวงศกษาธการกระทรวงศกษาธการ

หนา ก

ค าน า

ชดกจกรรมการเรยนร เรอง อตราการเกดปฏกรยาเคมน จดท าเพอใชเปนแนวทางในการศกษาและพฒนาการจดการเรยนร ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 5 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร สาระท 3 สารและสมบตของสาร เปนชดกจกรรมทสรางขนใหสอดคลองกบหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 และตามแนวคดจากนโยบายการจดการศกษาพระราชบญญตการศกษาแหงชาต พ.ศ. 2542 นวตกรรมทางการศกษาและการศกษางานวจยเกยวกบชดกจกรรมการเรยนร และขาพเจาไดพยายามศกษาคนควาเอกสารและต าราตางๆ ทเกยวของกบการท าชดกจกรรมการเรยนร เพอใหเกดความชดเจนถกตองตามหลกวชา ดงนน ชดกจกรรมการเรยนรวชาเคม 3 (ว32223) เรองอตราการเกดปฏกรยาเคม ทจดท าขนทงหมดจ านวน 7 ชด ดงน

ชดท 1 ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม ชดท 2 แนวคดเกยวกบการเกดปฏกรยาเคม ชดท 3 พลงงานกบการด าเนนไปของปฏกรยาเคม ชดท 4 ความเขมขนของสารกบอตราการเกดปฏกรยาเคม ชดท 5 พนทผวของสารกบอตราการเกดปฏกรยาเคม ชดท 6 อณหภมกบอตราการเกดปฏกรยาเคม ชดท 7 ตวเรงปฏกรยาและตวหนวงปฏกรยาเคม

แตละชดกจกรรมเนนการจดการเรยนร ใหนกเรยนเกดการเรยนรเปนไปตามขนตอนอยางมประสทธภาพ มคณภาพมาตรฐานการเรยนรและพฒนาสมรรถนะส าคญใหเกดกบนกเรยนทงดานความสามารถในการสอสาร การคด การแกปญหา การใชทกษะชวต และการใชเทคโนโลย ตลอดจนสามารถน าไปประยกตใชใหเกดประโยชนในชวตประจ าวน

ชดกจกรรมการเรยนร เรอง อตราการเกดปฏกรยาเคม ชดท 1 ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม ประกอบดวย มาตรฐานการเรยนร ผลการเรยนร จดประสงคการเรยนร สาระส าคญ ค าชแจงในการใชชดกจกรรม ใบกจกรรมการเรยนร แบบฝกหด แบบทดสอบ สามารถน าไปใชจดกจกรรมการเรยนการสอน นกเรยนสามารถน าไปศกษาดวยตนเอง ทบทวนเนอหาหรอสามารถน าไปศกษาเพมเตม ในกรณทนกเรยนนนเรยนไมทนเพอน ได หรอสามารถน าไปใชในการเรยนซอมเสรมในกรณทเรยนแลวสอบไมผาน นกเรยนไดฝก คดวเคราะห รจกคดอยางมเหตผล รจกการสงเกต กลาแสดงออกในสงทเหมาะสม มคณธรรม สามารถท างานรวมกบผอนไดอยางมความสข

ขาพเจาหวงเปนอยางยงวาชดกจกรรมการเรยนรน คงจะเกดประโยชนตอนกเรยน ครผสอน และผสนใจ ตลอดจนสามารถพฒนาผลสมฤทธทางการเรยนของนกเรยนใหดขน สามารถน าไปใชประโยชนไดจรงและเปนตวอยางแกผทสนใจไดตอไป

อโณทย ดาทอง

หนา ข

สารบญ หวขอเรอง หนา ค านา............................................................................................................................ ............ ก สารบญ............................................................................................................................. ........ ข ขนตอนการใชชดกจกรรมการเรยนร........................................................................................ ค ชดท 1 ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม................................................................ 1

วตถประสงคของชดกจกรรมการเรยนร..................................................................... 1 ค าชแจงการใชชดกจกรรมการเรยนร......................................................................... 1 บทบาทของนกเรยน................................................................... ................................ 2 สาระส าคญ................................................................................. ................................ 3 มาตรฐานการเรยนร/ตวชวด............................................................... ....................... 3 การวดผลประเมนผล................................................................... ............................... 6 แบบทดสอบกอนเรยน................................................................ ............................... 7 กระดาษค าตอบแบบทดสอบกอนเรยน................................................................... ... 11 ใบกจกรรมการเรยนรท 1........................................................... ............................... 12 การทดลองท 1............................................................................ ............................... 13 แนวค าตอบการทดลองท 1....................................................................................... 18 ใบความรท 1.......................................................................................................... .... 21 แบบฝกหด.................................................................................................................. 29 เฉลยแบบฝกหด......................................................................................................... . 31 แบบทดสอบหลงเรยน................................................................................................ 33 กระดาษค าตอบแบบทดสอบหลงเรยน....................................................................... 39 เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน-หลงเรยน........................................................................ 40

เอกสารอางอง............................................................................................................ ............... 41

หนา ค

ศกษาวตถประสงค ค าชแจงการใชชดกจกรรมการเรยนร

1

ขนตอนการใชชดกจกรรมการเรยนร ชดท 1 เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

ศกษาบทบาทของนกเรยน

2

ศกษาสาระส าคญ ผลการเรยนร จดประสงคของการเรยนร และการวดผลประเมนผล

3

ทดสอบกอนเรยน 4

ปฏบตกจกรรมตามใบกจกรรมการเรยนร ชดท 4

5

ศกษาชดกจกรรมการเรยนร ชดท 2 เรอง แนวคดเกยวกบการเกดปฏกรยาเคม

7

7

6

5

4

3

2

1

ไมผานเกณฑ

ผานเกณฑ

ทดสอบหลงเรยน 6

หนา 1

ชดกจกรรมการเรยนรท ชดกจกรรมการเรยนรท 11 เรอง เรอง ความหมายของความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคมอตราการเกดปฏกรยาเคม

วตถประสงคของชดกจกรรมการเรยนรวตถประสงคของชดกจกรรมการเรยนร 1. เพอใชเปนสอการเรยนรส าหรบการจดการเรยนรสาระการเรยนรวทยาศาสตรเพมเตม รายวชาเคม 3 เรอง อตราการเกดปฏกรยาเคม ชนมธยมศกษาปท 5 2. เพอพฒนากระบวนการจดการเรยนรและผลสมฤทธทางการเรยนวชาเคม 3 เรอง อตราการเกดปฏกรยาเคม ชนมธยมศกษาปท 5

3. เพอใหนกเรยนมความรความเขาใจเกยวกบอตราการเกดปฏกรยาเคม 4. เพอพฒนาความสามารถในการสอสารทางวทยาศาสตร

5. เพอพฒนาทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร พฤตกรรมการท างานกลมและพฤตกรรมดานเจตคตทางวทยาศาสตร

ค าชแจงกค าชแจงกาารใชชดกจกรรมกรใชชดกจกรรมกาารเรยนร รเรยนร 1. ใหนกเรยนทกคนศกษาผลการเรยนร ท าแบบทดสอบกอนเรยนและศกษาเนอหาอยางละเอยด

2. การเรยนดวยชดกจกรรมการเรยนรจะตองปฏบตตามขนตอนทก าหนดให อยางเครงครดและมความซอสตยตอตนเอง

3. ถานกเรยนสงสยหรอมปญหาทไมเขาใจ สามารถขอค าแนะน าจากครผสอนไดตลอดเวลา

4. เมอนกเรยนศกษาและท ากจกรรมชดการเรยนรจบแลวใหนกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน

บทบาทของคร

หนา 2

บทบาทของนกเรยน

ใหนกเรยนแตละกลมศกษาคมอการใชชดการเรยนร และปฏบตกจกรรมตามล าดบขนอยางละเอยดและถกตอง ดงตอไปน

1. นกเรยนแตละกลมไดแบงหนาท ก าหนดบทบาทสมาชกใหชดเจน หากมปญหาใหปรกษาครผสอน

2. นกเรยนศกษาจดประสงคการเรยนร และเนอหาในชดกจกรรมการเรยนรทงหมดอยางละเอยด พรอมทงท ากจกรรม แบบฝกหด โดยเตมค าตอบลงในชดกจกรรมการเรยนร

3. นกเรยนแตละกลมตองรวมกนเขยนรายงานการทดลองหรอระดมสมองอภปรายค าถามพฒนาความคด

4. เมอเสรจสนกจกรรมในชดกจกรรมการเรยนรนกเรยนตองน าเสนอผลการศกษา หรอรายงานการทดลอง เปนรปเลมรายงานเพอแสดงผลงานของกลมตนเอง

5. ทกกจกรรมการเรยนรมเวลาจ ากด นกเรยนควรปฏบตงานใหทนเวลา ไมควรปลอยทงงานหรอสะสมงานคางไว เนองจากผลงานของแตละชดกจกรรมการเรยนรจะเปนองคความรส าหรบกจกรรมชดการเรยนรในล าดบตอไป

6. ในการท ากจกรรมชดการเรยนร ใหนกเรยนเปนผสรางองคความรหรอชวยกนคนควาดวยความตงใจ

7. เมอเรยนจบแตละกจกรรมชดการเรยนร ควรเกบอปกรณการเรยนรใหเรยบรอยทกครง

หนา 3

ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

สาระส าคญ อตราการเกดปฏกรยาเคม หมายถง “ปรมาณของผลตภณฑทเกดขนจากปฏกรยาใน 1 หนวย

เวลา” การวดอตราการเกดปฏกรยาจงเปนการวดปรมาณของผลตภณฑทเกดขนใน 1 หนวยเวลา เขยนเปนความสมพนธดงน

อตราการเกดปฏกรยาเคม = ปรมาณของผลตภณฑทเพมขน เวลา

เวลา หมายถง ระยะเวลาทเกดปฏกรยา

การวดอตราการเกดปฏกรยาจะพจารณาจากการวดปรมาณของสารตงตน หรอสารผลตภณฑกได ทงนขนอยกบความสะดวกของการทดลอง ขนอยกบลกษณะและสมบตของสารทเกยวของ ดงน

อตราการเกดปฏกรยา = อตราการลดลงของสารตงตน = อตราการเพมขนของสารผลตภณฑ

เขยนรวมกนไดเปน

อตราการเกดปฏกรยาเคม = ปรมาณของสารตงตนทลดลง = ปรมาณของสารผลตภณฑทเพมขน

เวลา เวลา

มาตรฐานการเรยนร/ตวชวด สาระท 3 สารและสมบตของสาร

มาตรฐาน ว 3.2 เขาใจหลกการและธรรมชาตของการเปลยนแปลงสถานะของสาร การเกดสารละลาย การเกดปฏกรยา มกระบวนการสบเสาะ หาความรและจตวทยาศาสตร สอสารสงทเรยนร และนาความรไปใชประโยชน

ตวชวด ว 3.2 ม.4-6/2 ทดลองและอธบายอตราการเกดปฏกรยาเคม ปจจยทมผลตออตราการเกดปฏกรยาเคม และนาความรไปใชประโยชน

ผลการเรยนร

ทดลอง อภปราย และอธบายอตราการเกดปฏกรยาเคมและค านวณหาอตราการเกดปฏกรยาเคม

หนา 4

จดประสงคการเรยนร 1. ดานความรความคด (K-Knowledge) 1) บอกความหมายของอตราการเปลยนแปลงปรมาณสารในปฏกรยาเคม อตราการเกดปฏกรยาเคม อตราการเกดปฏกรยา ณ ขณะใดขณะหนง 2) อธบายความสมพนธระหวางคาความชนกบอตราการเกดปฏกรยาเคมของสารทปรากฏในกราฟแสดงความสมพนธระหวางความเขมขนของสารกบเวลาได 2. ดานทกษะกระบวนการ (P-Process)

1) ท าการทดลองเพอศกษาการวดปรมาณสารทเกดขนในชวงเวลาตางๆ ในปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรกได

2) เขยนกราฟแสดงความสมพนธระหวางความเขมขนของสารกบเวลา และค านวณหาอตราการเกดปฏกรยาของสารตงตนและผลตภณฑในชวงเวลาตางๆ รวมทงอตราการเกดปฏกรยา ณ ขณะใดขณะหนงจากกราฟได

3) เขยนความสมพนธระหวางอตราการเกดปฏกรยาเคมกบอตราการเพมขนหรอลดลงของสารตางๆ ในปฏกรยาเคมจากสมการทดลแลวได 3. ดานเจตคตทางวทยาศาสตร (A-Attitude) 1) ความอยากรอยากเหน มความกระตอรอรนและสนใจในการสบคนและศกษาขอมล 2) ความมเหตผล ยอมรบคาอธบายเมอมหลกฐานสนบสนนหนกแนนเพยงพอ อธบาย หรอแสดงความคดเหนอยางมเหตผลได 3) ความใจกวาง รบฟงขอโตแยงหรอความคดเหนทมเหตผลของผอน พจารณาและประเมน ความคดเหนของผอนได 4) ความซอสตย บนทกผลหรอขอมลตามความจรง 4. สมรรถนะส าคญของผเรยน (C-Competencies of learners)

1) นกเรยนมความสามารถในการสอสารเพอสรปองคความรในการเรยนรเรอง ความหมายและการค านวณหาอตราการเกดปฏกรยาเคมได

2) นกเรยนมความสามารถในการแกปญหาในการเรยนรเรองความหมายและการค านวณหาอตราการเกดปฏกรยาเคมได

3) นกเรยนมความสามารถในการคดวเคราะหเกยวกบเนอหาและและโจทยปญหาเรองความหมายและการค านวณหาอตราการเกดปฏกรยาเคมได

4) นกเรยนมการใชทกษะชวตในการท างานเปนทมรวมกบผอนได 5) นกเรยนมความสามารถใชเทคโนโลยในการสบคนขอมลเกยวกบอตราการเกดปฏกรยาเคมได

หนา 4

หนา 5

สาระการเรยนร

ปรมาณของสารตงตนหรอผลตภณฑทเปลยนแปลงไปตอหนวยเวลา เรยกวา อตราการเกดปฏกรยาเคม อตราการเกดปฏกรยาสามารถบอกได 3 กรณ คอ

1. อตราการเกดปฏกรยาเฉลย 2. อตราการเกดปฏกรยาเคม ณ ขณะใดขณะหนง 3. อตราการเกดปฏกรยาเคม ณ วนาทหนง ปรมาณของสารทเปลยนแปลงไปนน อาจวดจากความเขมขน ปรมาตร หรอมวลของสาร ซงขนอยกบ

ลกษณะของสารในปฏกรยาเคม สารตงตน ผลตภณฑ (ลดลง) (เพมขน)

อตราการเกดปฏกรยาเคม = ปรมาณสารตงตนทลดลง เวลาทเกดการเปลยนแปลง

หรอ อตราการเกดปฏกรยาเคม = ปรมาณสารผลตภณฑทเพมขน เวลาทเกดการเปลยนแปลง

ดงนน อตราการเกดปฏกรยาเคม = ปรมาณสารทเปลยนแปลง (ลด/เพม) เวลาทเกดการเปลยนแปลง

วธการวดอตราการเกดปฏกรยา การวดอตราการเกดปฏกรยาจะพจารณาจากการวดปรมาณของสารตงตนหรอสารผลตภณฑกไดทงนขนอยกบความสะดวกของการทดลอง ขนอยกบลกษณะและสมบตของสารทเกยวของ ตวอยางเชน 1. ถาในปฏกรยาเกยวของเปนกาซ อาจจะวดอตราการเกดปฏกรยาจากปรมาณของกาซทเกดขน หรอวดจากความดนของระบบทเปลยนแปลงไป

2. ถาในปฏกรยาเกยวของกบสารทมส อาจจะวดอตราการเกดปฏกรยาจากความเขมขนของสทลดลงของสารตงตน หรอความเขมของสทเพมขนของผลตภณฑ 3. ถาในปฏกรยาเกยวของกบสารละลาย จะวดอตราการเกดปฏกรยาจากความเขมขนของสารละลายทเปลยนไป

นอกจากนกยงสามารถวดอตราการเกดปฏกรยาดวยวธการอยางอน เชน ถาเปนของแขง ใชวธการชงมวล ถาเปนสารละลายทเกยวของกบกรด-เบส ใชวธวด pH เปนตน

เวลาทใชในการศกษาชดกจกรรมการเรยนรท 1 จ านวน 3 ชวโมง

หนา 6

การวดผลประเมนผล วธวด เครองมอวด

1. สงเกตพฤตกรรมการท างานกลม 1. แบบสงเกตพฤตกรรมการท างานกลม

2. ประเมนผลการปฏบตการทดลอง 2. แบบประเมนผลการปฏบตการทดลอง

3. ตรวจแบบฝกหด 3. แบบฝกหด

4. ตรวจแบบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน 4. แบบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน

หนา 7

แบบทดสอบกอนเรยน ชดกจกรรมการเรยนรท 1 ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

ชนมธยมศกษาปท 5 ขอสอบจ านวน 10 ขอ *************************************************************

ค าชแจง ใหนกเรยนท าเครองหมาย x ขอทถกทสดลงในกระดาษค าตอบ

ค าชแจง ใชขอมลตอไปนตอบคาถามขอ 1 – 2 การทดลองครงหนงใชสาร A และสาร B อยางละ 10 กรม ท าปฏกรยาเคมกน ปฏกรยาสนสดลงในเวลา 5 นาท หลงจากสนสดปฏกรยาพบวามสาร A เหลออย 4 กรม สาร C เกดขน 14 กรมและเกดกาซ D จ านวนหนง ขอสรปเกยวกบอตราการเกดปฏกรยาของสารตาง ๆ เปนดงน 1. อตราการเกดปฏกรยาเคมของสาร A เทากบ 0.8 กรม / นาท 2. อตราการเกดปฏกรยาเคมของสาร B เทากบ 2.0 กรม / นาท 3. อตราการเกดปฏกรยาเคมของสาร C เทากบ 2.8 กรม / นาท

1. ขอสรปใดถกตอง

ก. ขอ 1 และ 2 ข. ขอ 2 และ 3 ค. ขอ 1 และ 3 ง. ขอ 1,2 และ 3

2. อตราการเกดปฏกรยาของสาร D เทากบ กกรม/นาท ก. 0.4 ข. 0.6 ค. 0.8 ง. 1.2

หนา 8 ค าชแจง ใชขอมลตอไปนตอบค าถามขอ 3 – 4 จากผลการทดลองวดปรมาตรแกส H2 ทเกดขน ณ เวลาตางๆทผานพนไป เมอใชลวด Mg ท าปฏกรยากบสารละลาย HCl ในกระบอกตวงไดขอมลดงน

3. ถาตองการเกบแกสไฮโดรเจนเพมอก 5 cm3 คอจากปรมาตร 25 cm3 เปน 30 cm3 คาดวาจะตอง เสยเวลาเพมขนอกเทาใด เมออตราการเกดปฏกรยายงมแนวโนมเชนนอกตอไป

ก. ไมเกน 30 วนาท ข. 55 วนาท ค. 70 วนาท ง. ไมนอยกวา 85 วนาท

4. อตราการเกดปฏกรยา H2 มคาเทาใด ก. 5 / 30 cm3/s ข . 15 / 100 cm3/s ค. 20 / 155 cm3/s ง . 25 / 225 cm3/s

ค าชแจง ใชขอมลตอไปนตอบค าถามขอ 5 – 6 ขอมลการทดลองเผาสารในภาชนะปด มปฏกรยาเกดขนดงสมการ

2A2 + B2 2A2B ไดขอมลการทดลองดงน

สารตงตนทเหลอ สารผลตภณฑทเกด เวลาทใช

A2 (mol) B2 (mol) A2B (mol) (s) 2.0 1.0 0 0 1.6 0.8 0.4 10 1.2 0.6 0.8 25 0.8 0.4 1.2 55 0.6 0.3 1.4 80 0.4 0.2 1.6 110

5. อตราการเกดปฏกรยาเคมเฉลยของ A2B เปนก mol/s

ก. 2.10 x 10-2 ข . 1.75 x 10-2 ค. 1.45 x 10-2 ง . 1.25 x 10-2

ปรมาตรแกส H2 (cm3) เวลา (s) 5 30 10 65 15 100 20 155

หนา 9

6. อตราการเกดปฏกรยาของ A2B ระหวางชวงวนาทท 0-10 และชวงวนาทท 55-58 ตางกนก mol/s ก. 2.10 x 10-2 ข. 2.70 x 10-2 ค. 3.20 x 10-2 ง. 3.70 x 10-2

7. เชอเพลงสะอาดชนดหนงทสามารถใชในเครองยนตในอนาคตคอ 2H2 + O2 2H2O

เมอความเขมขนของ O2 มอตราการลดลงเปน 0.23 mol/dm3 . s อตราการเพมขนของความเขมขนของ H2O จะเปนเทาใด

ก. 0.23 mol/dm3 . s ข. 0.46 mol/dm3 . s ค. 0.56 mol/dm3 . s ง. 0.64 mol/dm3 . s

ค าชแจง ใชขอมลตอไปนตอบค าถาม 8 – 9 เมอน าแผนอลมเนยมท าปฏกรยากบสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด ไดกาซไฮโดรเจน ดงสมการ

2Al (s) + 2NaOH (aq) + 6H2O (l) 2NaAl(OH)4 (aq) + 3H2 (g) ความสมพนธระหวางกาซ H2 ทเกดกบเวลาไดผลตามแผนภมทแสดงดงน

หนา 10 8. เมอปลอยใหเกดปฏกรยาไปเรอยๆ จน Al ถกใชในปฏกรยาหมดไป น าเอามวล Al มาเขยนแผนภม

แสดงความสมพนธกบเวลา จะไดแผนภมมรปลกษณะอยางใด ตอไปน

9. อตราการเกดกาซ H2 ณ วนาทท 60 มคาประมาณก cm3/s ก. 1.2 × 10-2 ข. 1.7 × 10-2 ค. 2.5 × 10-2 ง. 3.3 × 10-2

10. อตราการเกดน าเทากบ 0.56 mol/s จากปฏกรยา 2O3 (g) + 3N2H4 (g) 6H2O (l) + 3N2 (g) อตราการลดลงของแกส O3 ควรเปนเทาใด

ก. 0.68 mol/s ข. 0.17 mol/s ค. 0.19 mol/s ง. 5.40 mol/s

หนา 11

กระดาษค าตอบแบบทดสอบกอนเรยน ชดกจกรรมการเรยนรท 1 ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

ชอ – สกล........................................................................................ เลขท.................. ชนมธยมศกษาปท ................. วนท.............. เดอน.............................. พ.ศ..............

ค าชแจง ใหนกเรยนเลอกค าตอบในแบบทดสอบแลวท าเครองหมาย X ลงในขอทถกตองทสด

ขอ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

คะแนน กอนเรยน เตม 10 ได

ดเฉลยดานหลง...นะครบ

หนา 12

ใบกจกรรมการเรยนรท 1

วชาเคม 3 รหสวชา ว32223 เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม ***************************************************************************


ผลการเรยนร

1. สงเกตและอธบายความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคมได 2. สามารถค านวณหาอตราการเกดปฏกรยาเคมจากปฏกรยาเคมตางๆได

ขนตอนการปฏบต

1. นกเรยนแบงกลมๆละ 5-6 คน และรบเอกสารชดกจกรรมการเรยนร เรอง อตราการเกดปฏกรยาเคม ชดท 1 เรองความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม คนละ 1 ชด

2. นกเรยนศกษาขนตอนการใชชดกจกรรมการเรยนรอยางละเอยด และท าแบบทดสอบกอนเรยน 3. นกเรยนแตละกลมศกษาวธการทดลองและวางแผนท าการทดลองท 1 ปฏกรยาระหวางโลหะ

แมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก จากใบกจกรรมการเรยนรท 1 ครคอยใหค าแนะน า การใชอปกรณพรอมทงเสนอแนะวธปฏบตกจกรรมของแตละกลม เมอนกเรยนเกดความสงสยและขอควรระวงในการท ากจกรรม

4. นกเรยนปฏบตกจกรรมการทดลองตามทออกแบบไว และเขยนรายงานการทดลอง 5. นกเรยนแตละคนระดมสมอง อภปรายผลการทดลอง และตอบค าถามหลงการทดลองเพอสรปผลการ

ทดลอง 6. สมนกเรยนกลมตวอยางน าเสนอผลการทดลอง ค าตอบของค าถามหลงการทดลองและสรปผลการ

ทดลอง 7. นกเรยนศกษาใบความรท 1 เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม 8. นกเรยนและครรวมกนอภปรายและสรปผลการศกษา เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยา

เคมเพอสรปเปนความรใหม 9. ใหนกเรยนท าแบบฝกหด เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม 10. นกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคมแลวตรวจค าตอบ

แบบทดสอบหลงเรยนจากเฉลยแบบทดสอบและประเมนผลการท าแบบทดสอบ ถาไมผานใหนกเรยนกลบไปทบทวนเนอหาอกครงหนง แลวท าแบบทดสอบหลงเรยนจนกวาจะผานเกณฑ

เมอนกเรยนศกษาชดกจกรรมการเรยนรจบแลว นกเรยนควรจะบรรลเปาหมายตามผลการเรยนรนนะครบ

หนา 13

การทดลองท 1 ปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก

**************************************************************

สารเคม และอปกรณ

รายการ ตอ 1 กลม สารเคม 1. โลหะแมกนเซยมขนาด 0.5 cm x 10 cm 2. สารละลายกรดไฮโดรคลอรก เขมขน 0.2 mol/dm3

อปกรณ 1. กระบอกตวง ขนาด 10 cm3 2. บกเกอร ขนาด 100 cm3 3. จกคอรกหรอจกยางส าหรบปดกระบอกตวง 4. นาฬกาจบเวลาหรอนาฬกาทมเขมวนาท 5. กระดาษทรายขนาด 3 cm x 3 cm 6. ใบมดโกน

1 ชน

20 cm3

1 ใบ 1 ใบ 1 อน

1 เรอน 1 ชน 1 ใบ

จดประสงคการทดลอง 1. ท าการทดลองเพอศกษาการเกดปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรด

ไฮโดรคลอรกได 2. เขยนกราฟแสดงความสมพนธระหวางปรมาตรของแกสไฮโดรเจนกบเวลา

และแปลผลจากกราฟได 3. อธบายการเกดปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรกใน

ชวงเวลาตางๆได

มาเรมทดลองกนเลยนะครบ เพอนๆ

หนา 14

วธการทดลอง จดอปกรณศกษาปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก ดงภาพ

ทมา : http://www.vcharkarn.com/lesson/view.php?id=1437

ด าเนนวธการทดลองดงน

1. ใสสารละลายกรดไฮโดรคลอรก 0.2 mol/dm3 ในกระบอกตวงขนาด 10 cm3 จนเตม

2. น าจกคอรกขนาดพอดกบปากกระบอกตวงมาบากดานขางตามแนวยาวใหเปนรองเลกๆ เพอใหของเหลวไหลออกมาได และกรดกลางจกคอรกใหเปนแนวเลกๆ ส าหรบเสยบลวดแมกนเซยม

3. น าลวดแมกนเซยมทขดสะอาดแลว ยาวประมาณ 10 cm มาขดใหคลายสปรงและเสยบทจกคอรกตรงรอยกรด แลวน ามาปดปากกระบอกตวง

4. คว ากระบอกตวงลงในบกเกอรขนาด 100 cm3 ซงใสน าไวประมาณ 50 cm3 จบเวลาเมอของเหลวในกระบอกตวงอยทขดแรก และทกระยะทของเหลวลดลง 1 cm3 จนถงขดกอนทลวดแมกนเซยมจะโผลพนสารละลาย บนทกผลการทดลอง

ภาพแสดงการวดอตราการเกดแกสไฮโดรเจน

หนา 15

บนทกผลการทดลอง

1. จบเวลาการเกดแกสไฮโดรเจนทก 1 cm3 ไดดงน

ปรมาตรแกสไฮโดรเจน (cm3) ระหวางขดท เวลา (s)

ครงท 1 ครงท 2 ครงท 3 เฉลย 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2. กราฟแสดงความสมพนธระหวางปรมาตรของแกสไฮโดรเจนกบเวลา เปนดงน

ตดกระดาษกราฟ

หนา 16

3. ค านวณหาอตราการเกดแกสไฮโดรเจน ณ ชวงเวลาตางๆ ดงน

3.1 อตราการเกดแกสไฮโดรเจน ณ ชวงเวลา 1-2 cm3

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………


……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.4 อตราการเกดแกสไฮโดรเจนเฉลย

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนา 17

อภปรายและสรปผลการทดลอง

1. การเกดแกสในแตละชวงปรมาตรใชเวลาเทากนหรอไม อยางไร ............................................................................................................................. ................................................ ............................................................................................................................. ................................................ ....................................................................... .......................................................................... ............................. ............................................................................................................................. ................................................. 2. จากกราฟแสดงความสมพนธระหวางปรมาตรของแกสกบเวลา จงอธบายการเกดปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก ................................................................................................................. ............................................................ ............................................................................................................................. ................................................ ................................................................................................................................................ ............................. .................................................................................................... ......................................................................... ............................................................................................................................. ................................................ ................................................................................................................................... ......................................... 3. มวธการใดอกบางทใชวดปรมาณสารในปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก ............................................................................................................................. ................................................ ............................................................................... ................................................................... ........................... ............................................................................................................................. ................................................ ............................................................................................................................. ................................................ .................................................................. ................................................................................. .......................... ............................................................................................................................. ................................................

เพอนๆ ทกคนตงใจและสงเกตการทดลอง แลวอภปรายสรปผลการทดลองในกลมเพอน น าเสนอหนาชนเรยน..นะครบ

หนา 18

ผลการทดลอง

1. จบเวลาการเกดแกสไฮโดรเจนทก 1 cm3 ไดดงน

ปรมาตรแกสไฮโดรเจน (cm3) ระหวางขดท เวลา (s)

ครงท 1 ครงท 2 ครงท 3 เฉลย 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 19 41 64 88 113 141 171 207 255

0 20 42 65 89 114 142 172 208 256

0 21 43 66 90 115 143 173 209 257

0 20 42 65 89 114 142 172 208 256

2. กราฟแสดงความสมพนธระหวางปรมาตรของแกสไฮโดรเจนกบเวลา เปนดงน

0123456789

10

0 50 100 150 200 250 300

เวลา (วนาท)

แนวค าตอบ

ปรมาตรแกส H2 (cm3)

หนา 19

3. ค านวณหาอตราการเกดแกสไฮโดรเจน ณ ชวงเวลาตางๆ ดงน


วธท า อตราการเกดแกสไฮโดรเจน = 2 – 1 cm3 = 1 = 0.050 cm3/s 20 – 0 s 22 s 3.2 อตราการเกดแกสไฮโดรเจน ณ ชวงเวลา 4-5 cm3

วธท า อตราการเกดแกสไฮโดรเจน = 5 – 4 cm3 = 1 = 0.042 cm3/s 89 – 65 s 24 s



3.4 อตราการเกดแกสไฮโดรเจนเฉลย


ค านวณถกตองไหมครบเพอนๆ

หนา 20 อภปรายและสรปผลการทดลอง

1. การเกดแกสในแตละชวงปรมาตรใชเวลาเทากนหรอไม อยางไร จากการทดลองปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก มแกสไฮโดรเจนเกดขนเปนผลตภณฑ เขยนสมการแสดงปฏกรยาไดดงน

Mg (s) + 2H+ (aq) Mg2+ (aq) + H2 (g) การวดปรมาตรของแกสไฮโดรเจนในแตละ 1 ลกบาศกเซนตเมตรใชเวลาไมเทากน โดยในชวงแรกใชเวลานอยและตอมาใชเวลามากขนตามล าดบ 2. จากกราฟแสดงความสมพนธระหวางปรมาตรของแกสกบเวลา จงอธบายการเกดปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก

จากกราฟแสดงใหเหนวาปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก ไดแกสไฮโดรเจนเปนผลตภณฑนน ในชวงเวลาเรมตนปรมาตรของแกสไฮโดรเจนเกดขนปรมาณมากในระยะเวลาอนสน และคอยๆลดลงเรอยๆเมอเวลามากขน แสดงใหเหนวาแกสไฮโดรเจนเกดขนไดเรวตอนเรมตนและเกดชาลงเมอเวลาผานไป

3. มวธการใดอกบางทใชวดปรมาณสารในปฏกรยาระหวางโลหะแมกนเซยมกบกรดไฮโดรคลอรก

นอกจากจะวดปรมาตรของแกสไฮโดรเจนทเกดขนแลว ยงสามารถวดมวลของโลหะแมกนเซยมและความเขมขนของกรดไฮโดรคลอรกทลดลง หรอวดความเขมขนของแมกนเซยมไอออนทเกดขนได แตในทางปฏบตจะใชวธวดทสะดวกทสด คอการวดปรมาตรของแกสไฮโดรเจนทเกดขน

อภปรายผลถกตองกนไหมเอย

หนา 21 ใบความรท 1

เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

การเกดปฏกรยาเคม หมายถง การทสารตงตน (reactant) เปลยนไปเปนสารใหมหรอสารผลตภณฑ (product) ซงมสมบตเฉพาะตวทตางไปจากเดม โดยปรมาณหรอความเขมขนของสารตงตนจะลดลง แตปรมาณหรอความเขมขนของสารผลตภณฑจะเพมขน

ภาพท 1 แสดงการเกดปฏกรยาเคม ทมา : http://krukwanka.wordpress.com

สารตงตนผสมกนแลวเกดเปนสารผลตภณฑขน ซงจดวาเปนการเปลยนแปลงทางเคม ในการเปลยนแปลง

ปรมาณสารมระยะเวลาการเปลยนแปลงเรวชาตางกน ในการศกษาความสมพนธของปรมาณสารทเปลยนไปกบชวงเวลาทใชในการเปลยนแปลงนนอยในรปความสมพนธทเรยกวา “อตราการเกดปฏกรยาเคม” โดยก าหนดให

อตราการเกดปฏกรยาเคมของสาร = ปรมาณสารทเปลยนไป เวลาทใชในการเปลยนแปลงของสาร

หนา 22 อตราการเกดปฏกรยาเคม (rate of chemical reaction)

อตราการเกดปฏกรยาเคม หมายถง ปรมาณของสารตงตนทลดลงในหนงหนวยเวลา หรอปรมาณสารผลตภณฑทเกดขนใหมในหนงหนวยเวลา (วนาท, นาท หรอ ชวโมง)

ปรมาณของสารทเปลยนแปลงไปนน อาจวดจากคาความเขมขน ปรมาตร หรอมวลของสาร ซงขนอยกบลกษณะของสารในปฏกรยาเคม สารตงตน สารผลตภณฑ (ลดลง) (เพมขน) การวดอตราการเกดปฏกรยาเคมของสาร

ในขณะทปฏกรยาเคมด าเนนไป สารตงตนจะถกใชไป ดงนนปรมาณสารตงตนจงลดลง สวนปรมาณสารผลตภณฑทเกดขนใหมจะเพมขน

เมอน าปรมาณของสารตงตนและสารผลตภณฑมาเขยนความสมพนธกบเวลา แสดงไดดงกราฟตอไปน

ภาพท 2 กราฟแสดงความสมพนธระหวางปรมาณสารตงตนและสารผลตภณฑกบเวลา

เมอพจารณาการเปลยนแปลงปรมาณของสาร คอ ปรมาณสารตงตนจะลดลงในเวลาเดยวกนกบปรมาณ

สารผลตภณฑกเกดขน ดงนนการวดอตราการเกดปฏกรยาเคมของสารจงสามารถวดได 2 ทางดงน (1) ทางดานสารตงตนทลดลง โดยก าหนดให

อตราการเกดปฏกรยาเคมของสารตงตน = ปรมาณสารตงตนทลดลง

ระยะเวลาทเกดปฏกรยา

(2) ทางดานผลตภณฑทเกดขนใหม โดยก าหนดให

อตราการเกดปฏกรยาเคมของสารผลตภณฑ = ปรมาณสารผลตภณฑทเกดขน


หนา 23 การวดปรมาณของผลตภณฑทเกดขนหรอสารตงตนทลดลง อาจท าไดหลายวธขนอยกบลกษณะและ

สมบตของสาร เชน ชงมวลเมอสารเปนของแขง วดปรมาตรเมอสารเปนกาซหรอวดความเขมขนเมอเปนสารละลาย สวนเวลาวดเปนวนาท นาท หรอชวโมง ทงนขนอยกบปฏกรยาวาจะเกดเรวชาเพยงใด ตวอยางการวดอตราการเกดปฏกรยาเคม จากการทดลองน าโลหะแมกนเซยมไปท าปฏกรยากบกรดไฮโดรคลอรก ดงปฏกรยาตอไปน

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) ปฏกรยานสามารถวดอตราการเกดปฏกรยาไดหลายวธ ไดแก

1. วดมวลของแมกนเซยมทลดลงตอเวลา (หนวยเปนกรมตอวนาท) 2. วดความเขมขนของ HCl ทลดลงตอเวลา (หนวยเปน mol/dm3.s) 3. วดความเขมขนของ MgCl2 ทเกดขนตอเวลา (หนวยเปน mol/dm3.s) 4. วดปรมาตรของกาซ H2 ทเกดขนตอเวลา (หนวยเปน cm3/s)

*** แตวธทสะดวกทสด คอ การวดปรมาตรของกาซ H2 ทเกดขนตอเวลา โดยการน ากาซทเกดขนเขาสอปกรณวดปรมาตร ตวอยางท 1 เมอใช CaCO3 จ านวน 40 กรม (g) ท าปฏกรยากบกรด HCl จ านวนมากเกนพอ ปรากฏวาเมอเวลาผานไป 80 วนาท(s) น า CaCO3 ทเหลอมาชงหามวล พบวาเหลออยเพยง 30 กรม (g)

จงหา (ก) อตราการเกดปฏกรยาของ CaCO3 เปน g/s (ข) อตราการเกดปฏกรยาของ CO2 เปน cm3/s ท STP

(ก) อตราการเกดปฏกรยาของ CaCO3 เปน g/s วธท า CaCO3 ท าปฏกรยากบกรด HCl ดงสมการ

CaCO3(s) + 2HCl (aq) CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g) เรมตนม CaCO3(s) 40 g เมอเวลาผานไป 80 s เหลอ CaCO3(s) 30 g

อตราการเกดปฏกรยาเคมของสารตงตน = ปรมาณสารตงตนทลดลง ระยะเวลาทเกดปฏกรยา

นนคอ อตราการเกดปฏกรยาเคมของ CaCO3 = ปรมาณ CaCO3 ทลดลง ระยะเวลาทเกดปฏกรยา = 40 – 30 = 10 = 0.125 g / s 80 80

อตราการเกดปฏกรยาของ CaCO3 = 0.125 g / s

หนา 24 (ข) อตราการเกดปฏกรยาของ CO2 เปน cm3/s ท STP วธท า ปรมาณ CaCO3 ทใชในการเกดปฏกรยาเคม = 10 g คดเปน mol = g = 10 = 0.1 mol M 100 จากสมการอตราสวนโดย mol ของ CaCO3 : CO2

1 : 1 mol ดงนน ใช CaCO3 0.1 mol จงเกด CO2 0.1 mol ดวย คดเปนปรมาตรท STP

จาก จ านวนโมล ( n) = ปรมาตรท STP (dm3) 22.4 dm3 ท STP จะได ปรมาตรท STP = n x 22.4 = 0.1 x 22.4 = 2.24 dm3 หรอ 2,240 cm3

จาก อตราการเกดปฏกรยาเคมของสารผลตภณฑ = ปรมาณสารผลตภณฑทเกดขน


อตราการเกดปฏกรยาเคมของ CO2 = ปรมาณ CO2 ทเกดขน ระยะเวลาทเกดปฏกรยา

อตราการเกดปฏกรยาเคมของ CO2 = 2,240 = 28 cm3 /s

80 อตราการเกดปฏกรยาของ CO2 = 28 cm3 /s ท STP

หนา 25 วธวดอตราการเกดปฏกรยาเคม อาจแบงไดเปน 3 ลกษณะ ดงน

1. อตราการเกดปฏกรยาเฉลย หมายถง อตราการเกดปฏกรยาทคดจากการเปลยนแปลงปรมาณสารทงหมด (ปรมาณสารตงตนทลดลงหรอปรมารสารผลตภณฑทเกดขน) ใน 1 หนวยเวลา

อตราการเกดปฏกรยาเฉลย = ปรมาณสารทเปลยนแปลงไป

ระยะเวลาทงหมดทสารเกดการเปลยนแปลง

2. อตราการเกดปฏกรยา ณ ชวงเวลาใดเวลาหนง หมายถง อตราการเกดปฏกรยาทคดจากปรมาณ สารทเปลยนไป (ปรมาณสารตงตนทลดลงหรอปรมารสารผลตภณฑทเกดขน) ณ ชวงใดชวงหนง ขณะทปฏกรยาด าเนนอยใน 1 หนวยเวลา

อตราการเกดปฏกรยา ณ ชวงเวลาใดเวลาหนง = ปรมาณสารทเปลยนไป ณ ชวงใดชวงหนง ระยะเวลา ณ ชวงทสารเกดการเปลยนแปลง

3. อตราการเกดปฏกรยา ณ ขณะใดขณะหนง หมายถง อตราการเกดปฏกรยาทคดจากปรมาณสารทเปลยนแปลงไป (ปรมาณสารตงตนทลดลงหรอปรมารสารผลตภณฑทเกดขน) ณ เวลาใด เวลาหนงในชวงสน ๆ ขณะทปฏกรยาด าเนนอยใน 1 หนวยเวลา

อตราการเกดปฏกรยา ณ ขณะใดขณะหนง หาไดจากกราฟซงเปนคาความชนของกราฟระหวางปรมาณสารทเปลยนไปกบเวลา

หนา 26 ตวอยางท 2 เมอน าสงกะสจ านวน 100 g ใสลงในกรดไฮโดรคลอรกจ านวนหนง ปรากฏวาเกดกาซไฮโดรเจนขน ดงสมการ

Zn (S) + 2HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g)

ไดทดลองจบเวลาเกบกาซไฮโดรเจน (H2) ทก 1 cm3 ไดผลการทดลอง ดงน

ปรมาตร H2 (cm3) เวลา (s) 1 2 3 4 5 6 7 8

10 22 36 52 75 105 160 220

จงหา ก. อตราการเกดปฏกรยาเฉลยของกาซ H2

ข. อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ระหวางปรมาตรท 1-2 ค. อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ณ วนาทท 30 และ 120

ก. อตราการเกดปฏกรยาเฉลยของกาซ H2 วธท า อตราการเกดปฏกรยาเฉลยของ H2 = ปรมาณกาซ H2 ทเกดขน

เวลาทงหมดทเกดกาซ H2 = 8 cm3

220 s = 0.036 cm3/s

อตราการเกดปฏกรยาเฉลยของ H2 = 0.036 cm3/s ข. อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ระหวางปรมาตรท 1-2 วธท า อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ระหวางปรมาตรท 1-2 = ปรมาตรทเปลยนแปลงไป เวลาทเปลยนแปลงไป

= 2-1 = 1 = 0.083 cm3/s 22-10 12

อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ระหวางปรมาตรท 1-2 = 0.083 cm3/s

หนา 27 ค. อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ณ วนาทท 30 และ 120 วธท า

กราฟแสดงความสมพนธระหวางปรมาตรกาซ H2 กบเวลาทเกดขน

อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ณ วนาทท 30 = H2 t แทนคา = 3.4 – 2.0

40-20 = 1.4 20

จะได = 0.070 cm3 / s อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ณ วนาทท 120 = H2 t แทนคา = 7.2 – 6.0

130 – 100 = 1.2

30 จะได = 0.04 cm3/ s

อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ณ วนาทท 30 = 0.07 cm3/ s อตราการเกดปฏกรยาของกาซ H2 ณ วนาทท 120 = 0.04 cm3/ s

20

หนา 28 อตราการเกดปฏกรยาจากความสมพนธของสมการเคม สมการ A(aq) + 2B(aq) C(aq) + 3D(aq) จะเหนไดวา เมอ A ลดลง 1 โมล B จะลดลง 2 โมล C เกดขน 1 โมล และ D เกดขน 3 โมล ดงนน โมล A ทลด = 1 ของโมล B ทลด = โมล C ทเกด = 1 โมล D ทเกด 2 3 จะได โมล A ทลด = 1 โมล B ทลด = โมล C ทเกด = 1 โมล D ทเกด เวลาทใช 2 เวลาทใช เวลาทใช 3 เวลาทใช อตราการลดลงของ A = 1 อตราการลดลงของ B = อตราการเกดของ C = 1 อตราการเกดของ D

2 3

ตวอยางท 3 การรวมตวของแกสไนโตรเจน และแกสไฮโดรเจน เปนดงสมการ N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ถาอตราการลดลงของแกส N2 เทากบ 1.5 X 10-2 cm3.s จงหา

ก. อตราการเกดแกส NH3 ข. อตราการลดลงของแกส H2

วธท า จากสมการการเกดปฏกรยา N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) จะไดความสมพนธ ดงน อตราการลดลงของ N2 = 1 อตราการลดลงของ H2 = 1 อตราการเกดของ NH3 3 2

(ก.) 1 อตราการเกดของ NH3 = อตราการลดลงของ N2 2

แทนคา 1 อตราการเกดของ NH3 = 1.5 X 10-2 cm3.s 2

จะได อตราการเกดของ NH3 = 2 X (1.5 X 10-2 cm3.s) = 3 X 10-2 cm3.s

ดงนน อตราการเกดแกส NH3 มคาเทากบ 3 X 10-2 cm3.s

(ข.) 1 อตราการลดลงของ H2 = อตราการลดลงของ N2 3

แทนคา 1 อตราการลดลงของ H2 = 1.5 X 10-2 cm3.s 3 อตราการลดลงของ H2 = 3 X (1.5 X 10-2 cm3.s) = 4.5 X 10-2 cm3.s

ดงนน อตราการลดลงของแกส H2 มคาเทากบ 4.5 X 10-2 cm3.s

หนา 29

แบบฝกหดชดกจกรรมการเรยนรท 1 เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

****************************************************************************************************** ขอ 1 ทดลองน าโลหะแมกนเซยม (Mg) ท าปฏกรยากบสารละลายกรดไฮโดรคลอรก (HCl) มปฏกรยาเกดขนดงน

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

วดปรมาตรของแกส H2 ทเกดขนเทยบกบเวลาดงน

เวลา (s) 0 10 20 35 50 80 130 ปรมาตร (cm3) 0 1 2 3 4 5 6

ก. จงค านวณหาอตราการเกดแกส H2 โดยเฉลย ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ข. จงค านวณหาอตราการเกดแกส H2 ทชวงเวลา 20-35 วนาท ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ค. จงเขยนกราฟระหวางปรมาตรของแกส H2 ทเกดขนกบเวลา

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

หนา 30

ขอ 2 น าโลหะแมกนเซยมมาท าปฏกรยากบสารละลายกรดไฮโดรคลอรก น าขอมลมาเขยนกราฟแสดงความสมพนธระหวางมวลของแมกนเซยมกบเวลาไดดงน

จงค านวณหาอตราการลดลงของ Mg ณ วนาทท 20 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ขอ 3 แกสไนโตรเจนไดออกไซตไดรบความรอนจะเกดการสลายตว ดงสมการ 2NO2 (g) 2NO (g) + O2 (g) ถาอตราการสลายตวของแกสไนโตรเจนไดออกไซต (NO2) เทากบ 4.5 X 10 -5 mol/dm3.s อตราการเกดแกสออกซเจน (O2) จะเปนเทาใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ขอ 4 ปฏกรยาการเผาไหมของแอมโมเนยเปนดงสมการ 4NH3 (g) + 5O2 (g) 4NO (g) + 6H2O (g) หากแอมโมเนย (NH3) มอตราการเผาไหมเปน 0.24 mol/dm3.s จงหาอตราการเกดน า (H2O) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

มวลของ Mg (g)

เวลา (s) 10 20 30 40 50

หนา 31

เฉลยแบบฝกหดชดกจกรรมการเรยนรท 1 เรอง ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

************************************************************************** ขอ 1 ทดลองน าโลหะแมกนเซยม (Mg) ท าปฏกรยากบสารละลายกรดไฮโดรคลอรก (HCl) มปฏกรยาเกดขนดงน

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

วดปรมาตรของแกส H2 ทเกดขนเทยบกบเวลาดงน

เวลา (s) 0 10 20 35 50 80 130

ปรมาตร (cm3) 0 1 2 3 4 5 6

ก. จงค านวณหาอตราการเกดแกส H2 โดยเฉลย วธท า อตราการเกดแกส H2 เฉลย = ปรมาตรแกสไฮโดรเจนทเกดขนทงหมด

เวลาทใชทงหมด = 6 cm3 130 s = 0.046 cm3/s

ดงนน อตราการเกดแกส H2 โดยเฉลย มคาเทากบ 0.046 cm3/s ข. จงค านวณหาอตราการเกดแกส H2 ทชวงเวลา 20-35 วนาท

วธท า อตราการเกดแกส H2 ทชวงเวลา 20-35 วนาท = ปรมาตรแกส H2 ทเกดชวงเวลา 20-35 วนาท เวลาชวง 20-35 วนาท = 3 -2 cm3 35 - 20 s = 0.067 cm3/s ดงนน อตราการเกดแกส H2 ทชวงเวลา 20-35 วนาท มคาเทากบ 0.067 cm3/s

ค. จงเขยนกราฟระหวางปรมาตรของแกส H2 ทเกดขนกบเวลา

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 35 50 80 130

เวลา (s)

ปรมาตร (cm3)

หนา 21 หนา 32

ขอ 2 น าโลหะแมกนเซยมมาท าปฏกรยากบสารละลายกรดไฮโดรคลอรก น าขอมลมาเขยนกราฟแสดงความสมพนธระหวางมวลของแมกนเซยมกบเวลาไดดงน

ขอ 3 แกสไนโตรเจนไดออกไซตไดรบความรอนจะเกดการสลายตว ดงสมการ 2NO2 (g) 2NO (g) + O2 (g) ถาอตราการสลายตวของแกสไนโตรเจนไดออกไซต (NO2) เทากบ 4.5 X 10 -5 mol/dm3.s อตราการเกดแกสออกซเจน (O2) จะเปนเทาใด วธท า 1 อตราการลดลงของ NO2 = 1 อตราการเกดของ NO = อตราการเกดของ O2 2 2 ดงนน อตราการเกดของ O2 = 1 อตราการลดลงของ NO2 2 แทนคา = 1 ( 4.5 X 10 -5 mol/dm3.s) 2 จะได = 2.25 X 10 -5 mol/dm3.s ดงนน อตราการเกดแกสออกซเจน (O2) มคาเทากบ 2.25 X 10 -5 mol/dm3.s ขอ 4 ปฏกรยาการเผาไหมของแอมโมเนยเปนดงสมการ 4NH3 (g) + 5O2 (g) 4NO (g) + 6H2O (g) หากแอมโมเนย (NH3) มอตราการเผาไหมเปน 0.24 mol/dm3.s จงหาอตราการเกดน า (H2O) วธท า 1 อตราการเกดของ H2O = 1 อตราการเกดของ NH3 6 4 แทนคา 1 อตราการเกดของ H2O = 1 (0.24 mol/dm3.s) 6 4 = 1 X 6 (0.24 mol/dm3.s) 4 จะได = 0.36 mol/dm3.s ดงนน อตราการเกดน า (H2O) มคาเทากบ 0.36 mol/dm3.s

10 20 30 40 50

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.48

0.25

36

จงค านวณหาอตราการลดลงของ Mg ณ วนาทท 20

วธท า อตราการลดลงของแมกนเซยม ณ วนาทท 20 = Mg t

แทนคา = 0.48 - 0.25 g

36-20 s

จะได = 0.23 g

16 s

ดงนน อตราการลดลงของ Mg ณ วนาทท 20 มคาเทากบ 0.0144 หรอ 1.44 X 10-2 g/s

มวลของ Mg (g)

เวลา (s)

หนา 33

แบบทดสอบหลงเรยน ชดกจกรรมการเรยนรท 1 ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

ชนมธยมศกษาปท 5 ขอสอบจ านวน 10 ขอ

*********************************************************************** ค าชแจง ใหนกเรยนท าเครองหมาย x ขอทถกทสดลงในกระดาษค าตอบ

ค าชแจง ใชขอมลตอไปนตอบคาถามขอ 1 – 2 การทดลองครงหนงใชสาร A และสาร B อยางละ 10 กรม ท าปฏกรยาเคมกน ปฏกรยาสนสดลงในเวลา 5 นาท หลงจากสนสดปฏกรยาพบวามสาร A เหลออย 4 กรม สาร C เกดขน 14 กรมและเกดกาซ D จ านวนหนง ขอสรปเกยวกบอตราการเกดปฏกรยาของสารตาง ๆ เปนดงน 1. อตราการเกดปฏกรยาเคมของสาร A เทากบ 0.8 กรม / นาท 2. อตราการเกดปฏกรยาเคมของสาร B เทากบ 2.0 กรม / นาท 3. อตราการเกดปฏกรยาเคมของสาร C เทากบ 2.8 กรม / นาท

1. ขอสรปใดถกตอง

ก. ขอ 1 และ 2 ข. ขอ 1 และ 3 ค. ขอ 2 และ 3 ง. ขอ 1,2 และ 3

2. อตราการเกดปฏกรยาของสาร D เทากบ กกรม/นาท ก. 1.2 ข. 0.8 ค. 0.6 ง. 0.4

หนา 36 ค าชแจง ใชขอมลตอไปนตอบค าถามขอ 3 – 4 จากผลการทดลองวดปรมาตรแกส H2 ทเกดขน ณ เวลาตางๆทผานพนไป เมอใชลวด Mg ท าปฏกรยากบสารละลาย HCl ในกระบอกตวงไดขอมลดงน

3. ถาตองการเกบแกสไฮโดรเจนเพมอก 5 cm3 คอจากปรมาตร 25 cm3 เปน 30 cm3 คาดวาจะตอง เสยเวลาเพมขนอกเทาใด เมออตราการเกดปฏกรยายงมแนวโนมเชนนอกตอไป

ก. ไมเกน 30 วนาท ข. ไมนอยกวา 85 วนาท ค. 55 วนาท ง. 70 วนาท

4. อตราการเกดปฏกรยา H2 มคาเทาใด ก. 25 / 225 cm3/s ข . 20 / 155 cm3/s ค. 15 / 100 cm3/s ง . 5 / 30 cm3/s

ค าชแจง ใชขอมลตอไปนตอบค าถามขอ 5 – 6 ขอมลการทดลองเผาสารในภาชนะปด มปฏกรยาเกดขนดงสมการ

2A2 + B2 2A2B ไดขอมลการทดลองดงน

สารตงตนทเหลอ สารผลตภณฑทเกด เวลาทใช

A2 (mol) B2 (mol) A2B (mol) (s) 2.0 1.0 0 0 1.6 0.8 0.4 10 1.2 0.6 0.8 25 0.8 0.4 1.2 55 0.6 0.3 1.4 80 0.4 0.2 1.6 110

5. อตราการเกดปฏกรยาเคมเฉลยของ A2B เปนก mol/s

ก. 1.25 x 10-2 ข . 1.45 x 10-2 ค. 1.75 x 10-2 ง . 2.10 x 10-2

ปรมาตรแกส H2 (cm3) เวลา (s) 5 30 10 65 15 100 20 155

หนา 37 6. อตราการเกดปฏกรยาของ A2B ระหวางชวงวนาทท 0-10 และชวงวนาทท 55-58 ตางกนก mol/s

ก. 3.70 x 10-2 ข. 3.20 x 10-2 ค. 2.70 x 10-2 ง. 2.10 x 10-2

7. เชอเพลงสะอาดชนดหนงทสามารถใชในเครองยนตในอนาคตคอ 2H2 + O2 2H2O

เมอความเขมขนของ O2 มอตราการลดลงเปน 0.23 mol/dm3 . s อตราการเพมขนของความเขมขนของ H2O จะเปนเทาใด

ก. 0.64 mol/dm3 . s ข. 0.56 mol/dm3 . s ค. 0.46 mol/dm3 . s ง. 0.23 mol/dm3 . s

ค าชแจง ใชขอมลตอไปนตอบค าถาม 8 – 9 เมอน าแผนอลมเนยมท าปฏกรยากบสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด ไดกาซไฮโดรเจน ดงสมการ

2Al (s) + 2NaOH (aq) + 6H2O (l) 2NaAl(OH)4 (aq) + 3H2 (g) ความสมพนธระหวางกาซ H2 ทเกดกบเวลาไดผลตามแผนภมทแสดงดงน

หนา 38 8. เมอปลอยใหเกดปฏกรยาไปเรอยๆ จน Al ถกใชในปฏกรยาหมดไป น าเอามวล Al มาเขยนแผนภม

แสดงความสมพนธกบเวลา จะไดแผนภมมรปลกษณะอยางใด ตอไปน

9. อตราการเกดกาซ H2 ณ วนาทท 60 มคาประมาณก cm3/s ก. 3.3 × 10-2 ข. 2.5 × 10-2 ค. 1.7 × 10-2 ง. 1.2 × 10-2

10. อตราการเกดน าเทากบ 0.56 mol/s จากปฏกรยา 2O3 (g) + 3N2H4 (g) 6H2O (l) + 3N2 (g) อตราการลดลงของแกส O3 ควรเปนเทาใด

ก. 5.40 mol/s ข. 0.19 mol/s ค. 0.17 mol/s ง. 0.68 mol/s

หนา 39

กระดาษค าตอบ แบบทดสอบหลงเรยน

ชดกจกรรมการเรยนรท 4 ความเขมขนของสารกบอตราการเกดปฏกรยาเคม


ค าชแจง ใหนกเรยนเลอกค าตอบในแบบทดสอบแลวท าเครองหมาย X ลงในขอทถกตองทสด

ขอ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

คะแนน หลงเรยน เตม 10 ได

ดเฉลยดานหลง...นะครบ

หนา 40

เฉลยแบบทดสอบกอน – หลงเรยน

ชดกจกรรมการเรยนรท 1 ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม *******************************************************************

ค าชแจง ใหนกเรยนตรวจค าตอบในแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยนจากการเฉลยค าตอบดงน กอนเรยน หลงเรยน

การทดสอบหลงเรยนเปนการวดผลสมฤทธวานกเรยนศกษาแลว มความรความเขาใจในเนอหาเพยงใด ถานกเรยนไดคะแนนนอยกวา 5 คะแนน ไมตองเสยใจ ใหนกเรยนเรมศกษาเนอหาใหมตงแตตนอกครง ถานกเรยนไดคะแนน 5-7 คะแนน แสดงวานกเรยนผานเกณฑใหศกษาเรองตอไป ถานกเรยนไดคะแนนตงแต 8-10 คะแนน แสดงวานกเรยนผานเกณฑและอยในระดบดเยยม ใหศกษากรอบตอไปได และใหรกษามาตรฐานทดเยยมไว....นะครบ

ขอ ตวเลอกถก 1 ข 2 ก 3 ง 4 ง 5 ค 6 ค 7 ข 8 ค 9 ง 10 ค

ขอ ตวเลอกถก 1 ค 2 ง 3 ข 4 ก 5 ข 6 ข 7 ค 8 ค 9 ก 10 ข

หนา 41

เอกสารอางอง

สถาบนกวดวชาตวเตอรพอยท. Ultra Chemistry สรปเคม มธยมปลาย. กรงเทพฯ : กรนไลฟ พรนตง เฮา, 2558. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. หนงสอเรยนรายวชาเพมเตม เคม เลม 3 ชนมธยมศกษาป

ท 4-6. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภา ลาดพราว, 2554. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. คมอครรายวชาเพมเตม เคม เลม 3 ชนมธยมศกษาป

ท 4-6. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภา ลาดพราว, 2554. สมพงศ จนทรโพธศร. คมอเตรยมสอบเคม ม.4-5-6 สาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม. กรงเทพฯ : ไฮเอดพบ

ลชชง, มปป. ส าราญ พฤกษสนทร. คมอสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร เคม ม.5

เลม3. กรงเทพฯ : พ.ศ.พฒนา, มปป. สทศน ไตรสถตวร และคณะ. คมอเตรยมสอบ A-NET และเขามหาวทยาลยในระบบรบตรงทกแหง เคม.

กรงเทพฯ : ไฮเอดพบลชชง, มปป.

Documents

ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ วิชาเคมี 3 รหัสวิชา ว32223 ชั้น ...kroobannok.com/news_file/p52603001236.pdfหน้า