Category Archives: chemistry

หัดรู้จัก pH (ความเป็นกรดเป็นด่าง) การเคลื่อนที่ของคลื่นใน Slinky

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ทำความรู้จักกับค่า pH และทดลองวัดค่าสำหรับของเหลวต่างๆเช่นน้ำก๊อก น้ำอัดลม ชาเขียว ซุปไก่สกัด น้ำมะนาวความเข้มข้นต่างๆ baking soda ละลายน้ำ น้ำยาล้างจาน เด็กประถมปลายได้ฟังผมเล่าข่าวเรื่องพบหมึกสายวงฟ้า (Blue-ringed octopus) ที่มีพิษร้ายแรงในตลาดขายปลาหมึกด้วยครับ เด็กอนุบาลสามทับสองได้เล่นและสังเกตคลื่นในสปริงยาวๆที่เราเรียกว่า Slinky ได้สังเกตการตกของ Slinky และได้ดูคลิป Infinite Slinky ด้วยครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “คุยกันเรื่องคลื่นความโน้มถ่วง หัดดูคลื่นเคลื่อนที่ใน Slinky” ครับ)

สำหรับเด็กประถม ผมคุยกับเด็กๆว่าเรื่องค่า pH ซึ่งเป็นตัวเลขที่จะบอกว่าสารละลายในน้ำมีความเป็นกรด เป็นด่างแค่ไหน ในทางเทคนิค นักวิทยาศาสตร์จะวัดความเข้มข้นที่มีหน่วยเป็นโมลต่อลิตรของไฮโดรเจนไอออน (H+) แล้วใส่เครื่องหมาย -Log[ ] เข้าไปครับ จะได้ค่า pH = -Log[H+] รายละเอียดนี้ผมไม่ได้บอกเด็กๆไปครับ แต่เล่าเรื่องโมเลกุลน้ำที่หน้าตาเหมือนมิกกี้เมาส์ที่เต้นไปมาเป็นแสนล้านครั้งต่อวินาที บางทีก็แตกตัวเป็นมิกกี้เมาส์หูหลุด (H20 เปลี่ยนร่างไปมาเป็น OH + H+) แล้วเราก็วัดว่ามีความเข้มข้น H+ เท่าไร ถ้าเอาสารเคมีไปละลายในน้ำ ความเข้มข้น H+ ก็เปลี่ยนไป เราวัดความเข้มข้นนี้เป็นตัวเลขชี้วัดว่าสารละลายเป็นกรดเป็นด่างเท่าไร

โมเลกุลน้ำหน้าตาเหมือนมิกกี้เมาส์ครับ
โมเลกุลน้ำหน้าตาเหมือนมิกกี้เมาส์ครับ

Continue reading หัดรู้จัก pH (ความเป็นกรดเป็นด่าง) การเคลื่อนที่ของคลื่นใน Slinky

แยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis of Water) ทำของเล่นลูกดอกหลอดกาแฟ

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูการแยกน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนด้วยไฟฟ้า ได้เห็นว่าการสร้างไฮโดรเจนแบบนี้ต้องใช้พลังงานไฟฟ้ามาก (ดังนั้นเอาไฟฟ้าไปใส่แบตเตอรี่แทนเลยดีกว่าที่จะสร้างไฮโดรเจนก่อน แล้วค่อยนำไปใช้อีกที) เด็กอนุบาลสามได้หัดประดิษฐ์และเล่นลูกดอกที่ทำจากหลอดกาแฟ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “พยายามทำให้คอปเตอร์กระดาษลอยนานๆ ด่างทับทิมกระจายตัว” ครับ)

สำหรับเด็กประถม ผมให้ดูวิดีโออันนี้ว่าเราสามารถใช้ไฟฟ้าแยกให้น้ำ (H2O) กลายเป็นก๊าซไฮโดรเจน (H2) และออกซิเจน (O2) และปริมาตรก๊าซไฮโดรเจนก็มากกว่าออกซิเจนเป็นสองเท่าด้วยครับ โดยที่ไฮโดรเจนจะเกิดที่ขั้วลบ ออกซิเจนจะเกิดที่ขั้วบวก:

จากนั้นก็ดูคนที่เขาแยกน้ำแล้วเอาไฮโดรเจนใส่ถุงเป็นลูกโป่งสวรรค์ครับ: Continue reading แยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis of Water) ทำของเล่นลูกดอกหลอดกาแฟ

พยายามทำให้คอปเตอร์กระดาษลอยนานๆ ด่างทับทิมกระจายตัว

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้พยายามปรับแต่งของเล่นคอปเตอร์กระดาษให้ลอยอยู่ได้นานๆ เด็กประถมปลายได้ดูการแพร่กระจายของด่างทับทิมในน้ำเย็นและน้ำร้อน ได้คุยกันเรื่องความเร็วโมเลกุลและอุณหภูมิ และได้ดูการทดลองกับด่างทับทิมอีกสองอย่าง เด็กอนุบาลสามทับสองได้หัดประดิษฐ์ของเล่นคอปเตอร์กระดาษครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ลูกตุ้มเลื้อย สนุกกับสารเคมี คอปเตอร์กระดาษ” ครับ)

สัปดาห์นี้เด็กๆประถมต้นทดลองตัดและพับคอปเตอร์กระดาษด้วยขนาด สัดส่วน และชนิดกระดาษต่างๆกันครับ จุดมุ่งหมายคือพยายามทำให้คอปเตอร์หมุนและตกลงพื้นช้าที่สุด วิธีทำเบื้องต้นก็เริ่มด้วยกระดาษสี่เหลี่ยมผืนผ้าครับ ตัวอย่างขนาดแบบหมุนช้าๆก็เช่นเอากระดาษ A4 มาตัดตามขวาง 8 ชิ้นเท่าๆกันแล้วเอามาใช้ชิ้นหนึ่ง (ขนาดประมาณ 21 ซ.ม. x 3.7 ซ.ม.) ถ้าจะให้หมุนเร็วๆก็ขนาดเล็กลง เช่น 2 ซ.ม. x 5 ซ.ม. แล้วตัดดังในรูปต่อไปนี้ครับ

Continue reading พยายามทำให้คอปเตอร์กระดาษลอยนานๆ ด่างทับทิมกระจายตัว

ลูกตุ้มเลื้อย สนุกกับสารเคมี คอปเตอร์กระดาษ

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้ทำกิจกรรมการแกว่งของลูกตุ้มกันต่อ ได้วัดความยาวที่เหมาะสมแล้วมาประกอบกันเป็นแถวเพื่อให้ลูกตุ้มแกว่งตามๆกันไปเหมือนงูเลื้อย เด็กประถมปลายได้เห็นปฏิกริยาเคมีด่างทับทิม+ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และด่างทับทิม+กลีเซอรอล เด็กอนุบาลสามได้หัดทำและเล่นของเล่นคอปเตอร์กระดาษกันครับ

(อัลบั้มภาพกิจกรรมอยู่ที่นี่ครับ คราวที่แล้วเรื่อง “หัดวัดคาบการแกว่งลูกตุ้ม “แม่เหล็กดูดกระดาษ” เคลื่อนที่เป็นวงกลม” ครับ)

จากสัปดาห์ที่แล้วที่เด็กๆประถมต้นได้ทดลองวัดคาบการแกว่งของลูกตุ้มที่มีความยาวแตกต่างกัน และพบว่าถ้าความยาวลูกตุ้มมากคาบการแกว่งก็มาก ถ้าลูกตุ้มสั้นคาบการแกว่งก็สั้นครับ สรุปมาเป็นกราฟแบบนี้:

เด็กๆประถมต้นช่วยกันวัดคาบการแกว่งลูกตุ้มความยาวต่างๆกันครับ จุดกลมๆคือข้อมูลที่เด็กๆประถมต้นช่วยกันวัด เทียบกับทฤษฎีที่เป็นเส้นทึบครับถ้าคิดค่าความเร่งจากแรงโน้มถ่วง (ค่า g) จะได้ g = 9.89 m/s^2 คลาดเคลื่อนจากค่ามาตรฐานไม่ถึงหนึ่งเปอร์เซ็นต์ครับ
เด็กๆประถมต้นช่วยกันวัดคาบการแกว่งลูกตุ้มความยาวต่างๆกันครับ จุดกลมๆคือข้อมูลที่เด็กๆประถมต้นช่วยกันวัด เทียบกับทฤษฎีที่เป็นเส้นทึบครับถ้าคิดค่าความเร่งจากแรงโน้มถ่วง (ค่า g) จะได้ g = 9.89 m/s^2 คลาดเคลื่อนจากค่ามาตรฐานไม่ถึงหนึ่งเปอร์เซ็นต์ครับ

จากความสัมพันธ์ระหว่างคาบการแกว่งกับความยาวลูกตุ้ม เราก็สามารถสร้างลูกตุ้มที่ความยาวต่างๆให้แกว่งด้วยคาบที่เราต้องการได้ครับ เช่นถ้าต้องการให้แกว่ง 60 ครั้งต่อนาที ก็แปลว่าคาบของมันเท่ากับ 1 วินาที แล้วเราก็ไปหาว่าความยาวแค่ไหนจะแกว่งที่คาบเท่ากับ 1 วินาที เราจะพบว่าความยาวต้องเป็น 25 เซ็นติเมตรเป็นต้น (ความสัมพันธ์ที่ได้จากการทดลองระหว่างคาบเป็นวินาที (T) และความยาวของลูกตุ้มเป็นเซ็นติเมตร (L) คือ T = 0.199825 x รูทที่สองของ L หรือ L = 25.0438 T2 ครับ) Continue reading ลูกตุ้มเลื้อย สนุกกับสารเคมี คอปเตอร์กระดาษ