คู่มือครู รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 เล่ม 3

9.4 สมดุลเคมีในสิ่งมีชีวิต สิ่งแวดล้อม และอุตสาหกรรม 9.4.1 การผลิตแก๊สแอมโมเนียในอุตสาหกรรม 9.4.2 โรคหายใจเกิน 9.4.3 การเกิดหินงอกหินย้อย จุดประสงค์การเรียนรู้ ยกตัวอย่างและอธิบายสมดุลเคมีของกระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต ปรากฏการณ์ใน ธรรมชาติและกระบวนการในอุตสาหกรรม สื่อการเรียนรู้และแหล่งการเรียนรู้ บัตรคำ�สำ�หรับเขียนผังมโนทัศน์ แนวการจัดการเรียนรู้ 1. ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนว่า ความรู้เกี่ยวกับสมดุลเคมีสามารถนำ�มาใช้ในอุตสาหกรรม เช่น การ ผลิตแก๊สแอมโมเนีย จากนั้นครูให้ความรู้เกี่ยวกับการนำ�แอมโมเนียมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิต สารเคมีต่าง ๆ และการเลือกกรรมวิธีผลิตในอุตสาหกรรมซึ่งต้องคำ�นึงถึงความคุ้มทุน 2. ครูนำ�อภิปรายเกี่ยวกับอุณหภูมิและความดันที่เหมาะสมในการผลิตแก๊สแอมโมเนีย โดยให้ นักเรียนพิจารณาสมการเคมีของการผลิตแก๊สแอมโมเนียจากแก๊สไนโตรเจนกับแก๊สไฮโดรเจน ซึ่งเป็น ปฏิกิริยาคายพลังงาน แล้วใช้คำ�ถามว่า ถ้าต้องการให้ได้ผลิตภัณฑ์ปริมาณมาก ความดันและอุณหภูมิ ที่ใช้ในการทำ�ปฏิกิริยาเคมีควรเป็นอย่างไร เพราะเหตุใด ซึ่งนักเรียนควรตอบได้ว่า การผลิต แก๊สแอมโมเนียให้ได้ปริมาณมาก ควรทำ�ที่ความดันสูงและอุณหภูมิต่ำ� 3. ครูให้นักเรียนพิจารณารูป 9.7 แล้วใช้คำ�ถามว่า ถ้าต้องการได้ผลิตภัณฑ์ปริมาณมาก ความดันและอุณหภูมิที่ใช้ในการทำ�ปฏิกิริยาเคมีควรเป็นอย่างไร สอดคล้องกับคำ�ตอบของนักเรียน ก่อนหน้านี้หรือไม่ ซึ่งนักเรียนควรตอบได้ว่า ความดันสูงและอุณหภูมิต่ำ� ซึ่งสอดคล้องกับคำ�ตอบ ก่อนหน้านี้ 4. ครูใช้คำ�ถามเพื่อทบทวนเกี่ยวกับผลของอุณหภูมิต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี จากนั้นให้ ความรู้ว่า เนื่องจากที่อุณหภูมิต่ำ�ปฏิกิริยาเคมีเกิดได้ช้า และอุปกรณ์ที่ทนความดันสูงมีราคาแพง ดังนั้นการผลิตแก๊สแอมโมเนียควรใช้อุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม และใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา กระบวนการนี้เรียกว่า กระบวนการฮาเบอร์ และนอกจากนี้ในอุตสาหกรรมจะมีกระบวนการแยก แก๊สแอมโมเนียออกจากระบบ เพื่อทำ�ให้ผลิตแอมโมเนียได้มากขึ้น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทที่ 9 | สมดุลเคมี เคมี เล่ม 3 177