แหล่งข้อมูล

รถพลังงานเคมี

ระดับกลาง
SEADSTEM Chemical Powered Car Project Photo: © iStock fotos-v
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Loading...
ทรัพยากร
โครงการ
วิชา
เคมี คณิตศาสตร์ ฟิสิกส์
หัวข้อ
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ กระบวนการทางวิศวกรรม การพัฒนาอย่างยั่งยืน
เวลาสำหรับกิจกรรม
3 ชั่วโมง

ในกิจกรรมนี้ นักเรียนจะได้ออกแบบโดยใช้นวัตกรรม และสร้างรถของเล่นที่ทำหน้าที่เป็นภาชนะสำหรับปฏิกิริยาทางเคมี

Sience S
Technology T
Engineering E
Mathematics M

ที่เกี่ยวข้อง

เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน

บทนำ

ปฏิกิริยาเคมีเป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงของสารที่ทำให้เกิดสารใหม่ ปฏิกิริยาเคมีนั้นมีหลายรูปแบบที่แตกต่างกัน โดยหลักได้แก่ ปฏิกิริยารวมตัว ปฏิกิริยาสังเคราะห์ ปฏิกิริยาสังเคราะห์ ปฏิกิริยาแทนที่เชิงเดี่ยว ปฏิกิริยาแทนที่เชิงคู่ และปฏิกิริยาการเผาไหม้ ซึ่งปฏิกิริยาเหล่านี้ล้วนพบเจอได้ในชีวิตประจำวันของมนุษย์ทั้งสิ้น เพื่อการทำความเข้าใจปฏิกิริยาเคมีทั้งหลายชนิดเหล่านี้ เราจึงควรศึกษาเรื่องปริมาณสัมพันธ์ (stoichiometry) ซึ่งเป็นการศึกษาเชิงปริมาณของสารตั้งต้นหรือตัวทำปฏิกิริยาและผลิตภัณฑ์ในปฏิกิริยาเคมี การศึกษาเชิงปริมาณนี้จะช่วยในการเรียนรู้ว่าจะต้องใช้สารตั้งต้นปริมาณเท่าใดหรือจะได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการเท่าใด

นักเรียนจะได้พบกับการออกแบบที่มีนวัตกรรมและสร้างสรรค์รถของเล่นด้วยตนเอง ที่จะทำหน้าที่เป็นภาชนะบรรจุปฏิกิริยาเคมี นอกจากนั้น นักเรียนยังจะได้ลองใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาเคมีระหว่างเบคกิ้งโซดา (sodium bicarbonate) กับกรดอะซิติกเจือจาง (diluted acetic acid) หรือน้ำส้มสายชู ในการให้พลังงานกับรถของเล่นและทำให้มันเคลื่อนที่ได้ตามระยะทางที่ครูกำหนด นักเรียนจะได้ลองทำการทดลองสามครั้ง โดยใช้ปริมาณเบกกิ้งโซดาที่แตกต่างกันเพื่อพิสูจน์ว่าปริมาณเท่าใดที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาได้ดีที่สุด

กิจกรรมนี้สนับสนุนให้นักเรียนได้เป็นคนมีความคิดริเริ่มและช่างประดิษฐ์ อีกทั้งยังฝึกทักษะการคิดวิเคราะห์ของนักเรียนด้วยการค้นหาว่ารถของเล่นวิ่งได้อย่างไรและทำไม ในอนาคต นักเรียนจะสามารถออกแบบปฏิกิริยาทางเคมีที่สามารถใช้ทำให้เกิดเชื้อเพลิงที่ใช้กับรถได้จริงในราคราไม่แพงและปลอดภัย โดยไม่ต้องใช้สารที่เป็นอันตรายใดๆ

วัตถุประสงค์หลัก
  1. ออกแบบและประดิษฐ์รถของเล่นที่สามารถเป็นภาชนะใส่ปฏิกิริยาเคมีได้
  2. ใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาเคมีในการให้พลังงานแก่รถของเล่น
  3. สามารถเขียนการดุลสมการเคมีของปฏิกิริยาดังกล่าวได้
  4. คำนวณปริมาณของเบคกิ้งโซดาที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาได้สมบูรณ์เมื่อใช้กับกรดอะซิติกเจือจางในปริมาณที่กำหนดให้
คำถามชี้นำ
  1. นักเรียนออกแบบรถเป็นอย่างไร
  2. ใช้วัสดุอะไรมาทำเป็นล้อ เพราะอะไร
  3. ใช้วัสดุอะไรมาทำเป็นล้อ เพราะอะไร
  4. ปฏิกิริยาเคมีใดที่มีส่วนในการให้พลังงานรถ
  5. การออกแบบตัวรถส่งผลอย่างไรบ้างต่อการเคลื่อนที่ของรถ
  6. รถเคลื่อนที่ได้ไกลเท่าไหร่ในการทดลองแต่ละครั้ง