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[실험실 스케치] 중등 물질의 구성
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안녕하세요!

대치동 영재과학학원

프라임STEM주니어입니다~

 

이번 시간에는 중2 과정 시작이며, 화학의 첫걸음

[물질의 구성 - 원소] 단원을 공부해 볼까요?

 

먼저 원소란 무엇일까요?

원소는 물질을 이루는 기본성분이랍니다.

 

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오랜 시간 동안 과학자들은 물질을 이루고있는 가장 작은 것이 무엇인지 궁금해했어요.

과학자 탈레스는 모든 물질의 근원이 물이라고 생각했지만

아리스토텔레스는 4원소설을 주장했답니다.

모든 물질이 물, 불, 흙, 공기로 구성되어 있다고 믿었지요.

 

하지만 근대에 이르러 라부아지에는 물 분해 실험을 통해서 아리스토텔레스의 이론이 틀렸다는 것을 증명해냈답니다.

 

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그림처럼 물은 뜨거운 주철관을 지나면서 물 속의 산소가 관을 녹슬게 했고,

마지막에 모인 기체는 폭발성이 큰 수소였어요.

이렇게 물은 산소와 수소로 나뉘기 때문에 원소가 아니죠!

 

그렇다면 물질을 이루는 기본성분인 원소!

그 중에서도 특히 금속 원소는 어떻게 구별할까요?

 

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금속원소나 금속원소를 가진 물질을 겉불꽃 속에 넣으면 

이렇게 다양한 불꽃색을 나타낸답니다.

 

이런 원리를 이용한 것이 바로 선스펙트럼입니다.

불꽃색을 분광기로 보면 불연속적인 색의 띠가 나타나는데요.

원소의 종류에 따라 선의 색, 위치, 굵기, 개수가 다르답니다.

 

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자, 그럼 우리가 직접 불꽃반응 실험을 해봐야겠죠?

* 오늘 실험은 불꽃을 사용하는 과정이 있기 때문에

선생님의 도움을 받아 진행하였습니다 *

 

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1. 먼저 탈지면에 불이 잘 붙도록 알콜을 뿌려줍니다.

 

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2. 염화리튬, 염화나트륨, 황산구리, 질산칼륨 등의 금속원소가 포함된 물질을 탈지면 위에 한스푼 덜어줍니다.

 

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3. 불을 붙이고 불꽃 색을 관찰합니다.

 

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먼저 염화리튬의 불꽃색이예요.

정말 이론으로 공부한것처럼 빨간 불꽃색이 보이는군요!

 

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다음은 염화나트륨의 불꽃색입니다.

겉불꽃의 사진에서 연한 주황색을 나타내는 듯 보이지만 실제로 화르르 타오르던 겉불꽃이

노란색을 보여주었답니다.

 

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다음은 황산구리의 불꽃색 결과예요.

사진으로는 모든 불꽃의 색을 담기가 힘들었지만 청록색 불꽃이 보이시나요?

실제로는 훨씬 더 청록색 불꽃이 활활 잘 타올랐답니다.

친구들이 오로라 같다며 가장 신기해했던 원소 중 하나랍니다.

 

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이외에도 탄산칼슘 등 다양한 원소들의 불꽃색을 직접 실험해 보았답니다!

 

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불을 끄고 관찰하면 조금 더 잘 보여요~

 

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초등과정에서는 조금 더 안전하게 이렇게 실험 했었구요~

 

금속 원소 불꽃실험을 통해 노란색과 주황색의 소듐, 칼슘을 지나 

보라색과 청록색의 구리 불꽃색을 보고 

학생들이 큰 감탄사를 내며 너무 신기해 했습니다~

 

중등 화학의 첫걸음을 불꽃실험을 통해 신나게 내딛었습니다.

화학의 재미에 푹~빠질 우리 학생들을 기대합니다~!!!