목차
- 1 조원
- 2 학습목표
- 3 사전지식
- 4 실험준비물
- 4.1 실험시 유의사항
- 5 실험방법
- 5.1 [실험1] 물리적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화 알아보기
- 5.2 [실험2] 화학적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화 알아보기
- 6 실험결과
- 6.1 [실험1] 물리적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화 알아보기
- 6.2 [실험2] 화학적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화 알아보기
- 6.3 실험1·2의 실험결과의 해석
- 6.3.1 [실험1] 실험결과 해석
- 6.3.2 [실험2] 실험결과 해석
- 7 실험원리
- 7.1 [실험1]의 실험원리
- 7.2 [실험2]의 실험원리
- 8 느낀점
- 9 실험영상
- 10 선생님 피드백
- 11 과학동아리 코멘트
1 조원[편집 | 원본 편집]
- 함정수(조장)
- 이예복
| 함정수 | SM위키 편집 및 실험게획·진행 및 실험결과 정리 |
| 이예복 | 실험게획·진행 및 실험발표 대본 준비 |
2 학습목표[편집 | 원본 편집]
- 물리적 변화가 일어날 때 반응 전 물질의 질량과 반응 후 생성물질의 질량의 변화를 확인할 수 있다.
- 화확적 변화가 일어날 때 반응 전 물질의 질량과 반응 후 생성물질의 질량의 변화를 확인할 수 있다.
- 위 물리적·화학적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화를 이해할 수 있다.
3 사전지식[편집 | 원본 편집]
Ⅰ. 질량 보존의 법칙
1) 정의: 닫힌 공간(외부와 물질교환을 하지 못 하는 밀폐된 공간)의 질량은 상태 변화에 관계없이 변하지 않고 같은 값을 유지한다는 법칙
2) 화학 반응식에서 질량 보존의 법칙: 화학 반응식에서 질량 보존의 법칙을 적용하면 [반응물의 총 질량] = [생성물의 질량] + [남은 물질의 질량] 이렇게 표현 할 수 있다.
Ⅱ. 이번 실험에 사용되는 여러가지 물질들의 분자식 및 각 분자의 상태를 표시하는 용어
ⅰ) 이번 실험에 사용되는 여러가지 물질들의 분자식
1) 탄산칼슘의 분자식:
2) 염산(염화수소):
3) 염화칼슘:
4) 이산화 탄소:
5) 물:
ⅱ) 각 분자의 상태를 표시하는 용어
1) 기체상태: ℊ(gas)
2) 액체상태: 𝓁(liquid)
3) 고체상태: 𝖘(solid)
4) 수용액(용매를 물로 하여 만들어진 용액): (aqueous solution)
Ⅲ. 화학 반응식
1) 정의: 화학 반응이 일어나면 반응하는 물질인 반응물과, 반응물 사이에서 원자의 재배열이 일어나 새로운 결합을 형성하게 된 생성물을 화학식, 기호를 이용하여 나타낸 식
2) 식의 구성: '→' 화학반응식은 를 기준점으로 왼쪽에 반응물을, 오른쪽에 생성물을 나타내며, 화학반응 식을 구성하는 각 분자의 상태에 따라 ℊ, 𝓁, 𝖘, 등을 괄호로 표현한다.
3) 여러가지 화학 반응식
① 기체 생성 반응식
ex) 탄산칼슘, 염산 반응식:
② 앙금 생성 반응식
ex) 염화 나트륨, 질산 은 반응식:
③ 연소 반응식
ex) 메테인의 연소 반응식:
4 실험준비물[편집 | 원본 편집]
실험준비물| 전자저울 | ㅤㅤㅤㅤ· | ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ · | ㅤㅤ과학실에 있음ㅤㅤ |
| 메디아 병 | |||
| 시험관 | |||
| 집게 | |||
| 칼 | |||
| 탄산칼슘() | |||
| 묽은염산() | |||
| 보호용 장갑 | |||
| 스포이트 | |||
| 지퍼백 | ㅤㅤ집에서 가져오기ㅤ | ||
| 드라이아이스 | ㅤㅤ1,000￦ | //item.gmarket.co.kr/Item?goodscode=1853255398 | ㅤㅤㅤㅤㅤ·ㅤㅤㅤㅤ |
| ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ1,000￦ |
4.1 실험시 유의사항[편집 | 원본 편집]
1) 실험을 할 때는 항상 닫힌 공간을 조성해야한다. (닫힌 공간에서만 질량 보존의 법칙이 성립한다.)
2) 묽은 염산은 매우 위험하니 항상 보호용 장갑을 착용하고 이용해야 한다.
5 실험방법[편집 | 원본 편집]
5.1 [실험1] 물리적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화 알아보기[편집 | 원본 편집]
① 드라이 아이스를 칼로 적당한 규격(약6*6*6)으로 자른 후 지퍼백에 넣는다.
② 지퍼백에 넣은 드라이 아이스의 질량을 전자저울로 측정한다.
③ 총 10분동안 2분 간격으로 드라이 아이스의 질량 변화를 측정한다.
5.2 [실험2] 화학적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화 알아보기[편집 | 원본 편집]
① 탄산칼슘() 30𝑔을 메디아병에 넣는다.
② 염산()을 4ℳℓ를 시험관에 담고 시험관의 뚜껑을 닫은 후 메디아 병에 넣는다.
③ ①,②에서 만든 메디아 병의 질량을 전자저울로 측정한다.
④ 위 메디아 병 속에 들어있는 시험관의 뚜겅을 연 뒤 메다아 병을 뒤집은 후 총 10분 동안 2분 간격으로 메디아 병의 질량 변화를 측정한다.
6 실험결과[편집 | 원본 편집]
6.1 [실험1] 물리적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화 알아보기[편집 | 원본 편집]
드라이 아이스의 시간에 따른 질량 변화| 0분(처음) | 2분 | 4분 | 6분 | 8분 | 10분 |
| ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ126𝑔 |
▶ 드라이아이스의 질량은 승화 즉, 물리적 변화가 일어나도 일정하게 보존됨을 알 수 있다.
코로나 시국으로 인하여 온라인으로 전환이 되면서 저희 조가 주문해 두었던 드라이아이스가 모두 승화해서 이실험을 진행할 수 없었습니다. 그래서 저희는 신뢰성이 높은 타 실험들의 보고서들의 결과값을 인용하여 이 실험의 보고서를 작성한 점 양해부탁드립니다.6.2 [실험2] 화학적 변화가 일어날 때 반응 전·후 질량의 변화 알아보기[편집 | 원본 편집]
탄산칼슘(달걀껍질)의 시간에 따른 질량 변화| 메디아 병을 뒤집기 전 | 0분(메디아 병을 뒤집은 후) | 2분 | 4분 | 6분 | 8분 | 10분 |
| ㅤㅤㅤ124.6𝑔 | ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ124.3𝑔 |
▶ 중간에 메디아 병의 뚜껑 바깥으로 염산이 유출되어 0.3ℊ 정도의 오차가 생겼으나 반응 후 질량은 일정하게 보존됨을 알 수 있다.
6.3 실험1·2의 실험결과의 해석[편집 | 원본 편집]
6.3.1 [실험1] 실험결과 해석[편집 | 원본 편집]
▶ [실험1]을 통해서 닫힌 공간(위의 사전지식 참고)에서 화학변화가 일어날 때 질량 보존의 법칙이 성립함을 알 수 있다.
6.3.2 [실험2] 실험결과 해석[편집 | 원본 편집]
▶ [실험2]를 통해서 닫힌 공간(위의 사전지식 참고)에서 화학변화가 일어날 때 질량 보존의 법칙이 성립함을 알 수 있다.
* 위 실험은 전문성이 떨어지는 모의실험이므로 실제 수치와 어느 정도의 오차가 있을 수 있는 점 양해부탁드립니다.7 실험원리[편집 | 원본 편집]
7.1 [실험1]의 실험원리[편집 | 원본 편집]
▶ 닫힌 공간에서 물리변화가 일어날 때 분자의 배열만이 바뀔 뿐 분자의 종류, 분자의 개수는 변화지 않으므로 물리변화가 일어나더라도 질량은 항상 일정하게 보존됨을 알 수 있다.
7.2 [실험2]의 실험원리[편집 | 원본 편집]
▶ 닫힌 공간에서 화학변화가 일어날 때 원자의 배열이 바뀔 뿐 전체 원자의 개수는 바뀌지 않으므로 화학변화가 일어나더라도 질량은 항상 일정하게 보존됨을 알 수 있다.
이 화학식을 통해서 전체 원자의 개수는 반응 전·후 동일함을 알 수 있다.
8 느낀점[편집 | 원본 편집]
함정수: 코로나 시국으로 인해서 드라이아이스가 물리변화(승화)할 때 질량 보존의 법칙이 성립하는 지를 확인하는 실험을 온라인 전환으로 인해서 하지 못하여 정말 아쉽지만, 이번 실험으로 화학에서 널리 알려진 질량 보존의 법칙이 성립하는지 그 이유는 무엇인지, 물리변화와 화학변화에서도 성립하는지 등을 더 잘 이해할 수 있어서 보람을 느끼는 실험이었고, 실험진행이나 실험 보고서 작성에서 한 걸음 더 성숙해 질 수 있는 매우 좋은 실험을 마지막으로 한 것이 매우 기쁘다.
이예복: (차후 등록 예정)
9 실험영상[편집 | 원본 편집]
10 선생님 피드백[편집 | 원본 편집]
- 코로나로 인해 실험물품 신청이 너무 늦었어요 ㅜㅜ.. 여러분의 드라이아이스는 2학년에서 사용했습니다...
▶ 코로나로 인해서 저희 조가 실험물품으로 신청한 드라이아이스를 이용하지 못해 1번째 실험을 하지 못하여 정말 아쉬웠습니다.....
- 대 유튜브의 시대가 열렸습니다... 앞으로 간단한 동영상 편집을 할 수 있다면 나중에 발표자료를 만들 때나 본인의 산출물 정리할 때 굉장히 좋을거야. 어플로 할 수 있는 간단한 편집법 정도는 배워두면 좋을 것 같아!
▶ 다음에는 기초적인 영상 편집법을 공부하여 저희 조의 산출물 정리를 보강하겠습니다.
- 영상 찍을 때 다른 아이들도 있어서 좀 어수선한 느낌이 있네. 내년엔 영상만을 위한 교실이 따로 생기니까... 그걸 우리가 차지해보자! 2학년 때 아이들을 새로 뽑아서 어떻게 될진 모르지만...ㅜ
▶ 해당 영상을 찍을 때 저희 조만 그 공간에 있었던게 아니어서 잡음이 섞여드러갔던 것 같습니다..... 내년에 영상 제작만을 위한 교실이 따로 생기니까 2021학년도 과학동아리원이 되어서 그 공간을 활용해서 잡음이 없고 전달력이 높은 실험영상을 만들도록 하겠습니다.
- 선생님 피드백 칸을 미리 만들어서 개선점을 찾으려 한 점이 놀랍다. 중학생 1학년이 이정도 포멧의 실험보고서를 만들어낼 수 있다니.. 어디서 좀 놀아보셨군요?!
▶ 이번 실험보고서를 만드는데 노력을 많이 기울였는데 노력의 결실이 있는 것 같아 다행입니다^^
11 과학동아리 코멘트[편집 | 원본 편집]
김성환 :
안우진 :
박상훈 :
이강재 :
이주헌 :
이현준 :
장하준 :
이혁준 :
황찬욱 :
이예복 : (본 실험의 조원)
이재윤 :
함정수 : (본 실험의 조원)
김유민 :
배준형 :
백민광 :
노윤석 :
익명 :
* 코로나로 인해 이번 실험 마무리 활동을 교내에서 할 수 없어서 과학동아리 코멘트를 작성할 수 없었습니다.