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얼음의융해열측정

목 차Ⅰ. 실험 보고서1. 탐구명…………………………………………………………Page 22. 탐구일시………………………………………………………Page 23. 이름 …………………………………………………………Page 24.탐구목표 1) 주요개념…………………………………………Page 22) 탐구방법…………………………………………Page 23) 과학적 태도……………………………………Page 24) STS관계…………………………………………Page 25. 준비물……………………………………………………………Page 26. 실험과정…………………………………………………………Page 37. 결과정리…………………………………………………………Page 62. 교육과정과의 연계성1) 선수학습………………………………………………………Page 62) 단원학습………………………………………………………Page 83) 교육과정 상의 내용 체계의 위계와 후속학습과의 위계Page 83. 고찰1) 본 실험과 관련된 실생활의 적용의 예……………………Page 92) 교수-학습에 적용할만한 타당한 수업 전략………………Page 93) 관련 과학마술 및 독특한 자연 현상에 대한 설명Page 104. 관련 사이트 및 자료 출처…………………………………………Page 11Ⅰ. 실험보고서1. 탐구명기체의 확산 속도2. 일시2009년 6월 4일 목요일3. 이름(1조)4. 탐구 목표1) 주요개념1) 물질의 상태 변화 시 에너지가 출입함을 설명할 수 있다.2) 얼음을 이용하여 융해열 측정할 수 있다2) 탐구방법1) 실험을 통해 얼음이 녹기 전과 녹은 후의 물의 온도를 비교 할 수 있다.2) MBL을 이용하여 시간에 따른 물의 온도 변화를 측정할 수 있다.3) 과학적태도1) 물이 잃은 열에너지의 양은 얼음이 융해될 때 흡수한 열에너 지의 양과 같다고 가정한다.2) 온도 측정 전에 많이 얼음이 많이 녹지 않도록 빠르게 진행 한다.3) 실험에 흥미를 가지고, 적극적으로 참여한다.4) STS관계열에너지의 흡수와 방출을 통해 주변에서 겨울철 난방 시 열 손 실을수량이름규격수량컴퓨터1메스실린더100ml접속 장치1전자저울1온도 감지기1스치로폼 간이 열량계1물얼음조각26. 실험 과정1) 문제인식얼음이 녹음에 따라 물의 온도가 달라질까?2) 가설설정얼음이 녹으며 주위의 열을 흡수하므로 온도가 내려갈 것이다.3) 탐구설계① 저울을 평평한 곳에 놓고 영점 조절을 한 후, 뚜껑을 닫은 스티로폼 간이 열량계의 질량을 측정한다② 메스 실린더로 물 100ml를 측정하여 스티로폼 간이 열량계에 붓고 뚜껑을 닫는다.③ 컴퓨터, 접속 장치, 온도 감지기를 연결한 후, 프로그램을 길행한다.④ 스티로폼 간이 열량계 뚜껑의 작은 구멍으로 온도 감지기를 꽂는다. 이때 온도 감지기의 끝부분이 수면에서 1cm정도 잠기도록 하며 처음 온도를 측정한다.⑤ 스티로폼 간이 열량계의 뚜껑을 열어 얼음 조각을 넣은 후, 재빨리 뚜껑을 닫고 질량을 측정한다.⑥ 물과 얼음이 들어 있는 스티로폼 간이 열량계에 온도 감지기를 꽂은 후 온도를 측정 한다⑦ 스티로폼 간이 열량계에서 온도 감지기를 뺀 후, 100ml의 물이 들어 있고 뚜껑이 닫힌 상태인 스티로폼 간이 열량계의 질량을 측정한다.⑧ 낮은 온도가 50초 동안 일정하게 유지하면 실험을 중지하고 그 때 온도를 측정한다.4) 탐구수행물의 처음 온도22.32℃물의 나중 온도13.06℃스티로폼 간이 열량계의 질량246.44g물을 넣은 스티로폼 간이 열량계의 질량345.45g물과 얼음을 넣은 스티로폼 간이 열량계의 질량356.51g물의 질량99.01g얼음의 질량11.06g5) 자료처리실험37014.82번호시간(s)온도(℃)1018.6621018.6632018.5443018.35401865017.776017.487017.1698016.92109016.681110016.441211016.261312016.021413015.841514015.721615015.481716015.361817015.241918015.182019015.0*************152322014.942423014.942524014.882625014.8029014.823130014.823231014.823332014.823433014.823534014.823635014.826) 자료종합결론도출(가설의 확정)얼음이 녹으며 주위의 열을 흡수하므로 물의 온도가 내려간다.일반화(결론의 확대진술)모든 물질은 상태변화에 열에너지 출입을 동반한다.- 얼음이 물에 녹는 과정에서 열이 필요하다는 것을 알게 되며, 실험적인 값과 이론적인 값의 차이를 비교해 봄으로써 실험에서 오차가 생기게 되는 원인을 생각해 볼 수 있게 된다.나아가서 물의 융해열뿐만 아니라 모든 물질의 상태변화 과정에서 열이 개입한다는 사실을 추정 할 수 있도록 한다.7. 결과 정리1)실험에서느낀 점실험을 하면서 4번에 걸쳐서 실험을 하면서 정확한 데이터에 점점 접근해 가는 과정이 인상적이었는데 MBL 실험이 아니면 이렇게 수차례의 반복 실험을 할 수 있었을 까 하는 생각이 들었고, 이런 과정을 통해서 우리가 실험의 오차를 줄여 갔던 것처럼 학생들이 오차의 원인과 수정방법을 몸으로 습득할 수 있을 것이라는 생각을 할 수 있었다.그리고 이런 과정이 전부 데이터 처리되므로 쉽게 실험 결과에 접근하고 분석할 수 있는 것은 이번 실험에서도 MBL의 장점이라는 사실을 알았다.그러나 실험 과정 전에 실험에 대한 정확한 이해와 접근이 없이는 MBL 실험도 결코 정확한 실험이 될 수 없다는 점을 알 수 있었다. 컴퓨터를 통해서 데이터의 분석 및 이해 과정에서는 도움이 될 수 있지만, 실험을 하는 과정에서는 변수를 정확하게 측정하여야 하고 오차를 제거하여야 한다는 사실은 MBL 이전의 실험 방법과 크게 다르지 않았다.오차와 변수를 조절하는 과정에서도 많은 지식과 경험을 얻을 수 있지만 그런 과정들이 우리가 목표로 하는 상태변화와 에너지의 관계에 대한 직접적인 이해를 도와주지는 못하기 때문에 실제의 현장에서 교사들의 확실한 이해가 선행되어야 하며 이를 MBL이 100% 도와주지는 못할 것이라는 예상을 할 수 있었다.2)개선할 점①용기가 완벽히 단열되지 않았다.- 완전히 닫아서통과할 수 있었다.- 공기가 통과하는 시간을 최소화 시킨다③센서가 얼음과 부딪히는 경우가 생겼다.(그래프에서 불연속 적인 부분)④얼음을 넣는 과정에서 얼음뿐만 아니라 물이 함께 들어갔다.- 물을 함께 넣지 않도록 유의한다.⑤물의 양이 많고, 얼음의 양이 적을수록 오차가 많이 발생하는데 상대적으로 얼음의 양이 적었던 것 같다.- 물의 양과 얼음의 양을 조절한다.3)안전상의문제1. 실험실을 항상 청결하기 유지하도록 지도하며, 실험실 내에서 불필요한 행동을 통제한다.2. 수업에 들어가기 전에 미리 실험 기구를 점검하고, 실험 과정에서 위험 여부를 확인하여 주의를 시킨다.3. 실험 기구 조작에 대하여 자세하게 안내하여 기구 등을 파손하지 않도록 한다.4. 실험실 안전사고에 대한 응급처치 방안을 강구한다.5. 실험에 사용되는 약품의 특성을 파악하여 취급 시 유의사항을 미리 알려주어 학생들이 주의하도록 한다.Ⅱ. 교육과정과의 연계성1. 개요선수학습이 단원의 학습후속학습초등학교 3학년-고체의 성질초등학교 4학년-액체의 성질-모습을 바꾸는 물초등학교 6학년-기체의 성질중학교 1학년(7학년)-물질의 세 가지 상태7. 상태변화와 에너지(1)상태변화와 열탐구1) 얼음을 가열하면 온도는 어떻게 변할까?-물 분자의 인력 상태 변화와 열에너지의 관계를 추리할 수 있 다.-분자간의 인력 개념 을 도입하여 정성적 인 수준에서 상호 관 련 지을 수 있다.-심화과정에서 상태변 화 시 수반되는 열을 이용하여 물건을 만 드는 활동을 통하여 학생들이 창의적으로 생각하고 문제를 해 결하는 능력을 키울 수 있다.2. 선수학습1) 학년별 특징초등학교 3학년-고체의 성질초등학교 4학년-액체의 성질-모습을 바꾸는 물초등학교 6학년-기체의 성질중학교 1학년(7학년)-물질의 세 가지 상태7. 상태변화와 에너지(1)상태변화와 열탐구1) 얼음을 가열하면 온도는 어떻게 변할까?2) 지도시 강조 점과 유의점①얼음의 비열이 작아서 공기 중에 시험관을 꺼내 놓으 면 온도가 급격하게 올라가므로, 얼음의 처음 온도를 읽고 높으면 얼음이 너무 빨리 녹아서 상태 변화 시의 일정한 온도를 측정하기 가 어렵다.③실험실을 항상 청결하기 유지하도록 지도하며, 실험실 내에서 불필요한 행동을 통제한다.④실험실 안전사고에 대한 응급처치 방안을 강구한다.⑤파손되기 쉬운 실험기구의 파손 등을 사전에 학생들에 게 주의 시킨다.⑥실험이 끝나기 전에 MBL 장치를 분리하지 않는다.⑦MBL 장치는 고가이므로 조심스럽게 다룬다.3. 단원학습1) 해당학년중학교 1학년(7학년) 과학 (7차 개정교육과정)대단원중단원소단원학습내용 및 활동상태 변화와열 에너지상태 변화와열 에너지상태변화와 열에너지 이동의 관계실험1. 얼음을 가열하면 온도는 어떻게 변할까?4. 교육과정 상의 내용체계의 위계와 후속학습과의 위계 및 실험과의 연관성내용체계실험상의 연관성7학년-물질의 세 가지 상태-고체가 열을 흡수하여 액체가 되는 과정을 알 수 있다.후속학습-물 분자의 인력 상태 변화와 열에너지의 관계를 추리 할 수 있다.-분자간의 인력 개념을 도입하여 정성적인 수준에서 상호 관련지을 수 있다.-심화과정에서 상태변화 시 수반되는 열을 이용하여 물건을 만드는 활동을 통하여 학생들이 창의적으로 생각하고 문제 를 해결하는 능력을 키울 수 있다.Ⅲ. 고찰1. 본 실험과 연관 되는 실생활의 예시아이스박스의 사용아이스박스에 얼음을 채워서 음료수를 시원하게 보관한다. (얼음이 녹으면서 주변으로부터 융해열을 흡수하여 음료수의 온도가 내려가게 된다.)에스키모의 이글루 관리법실내가 추울 때 이글루 안에 물을 뿌리면 따뜻해진다. (물이 얼면서 주변으로 열을 방출하기 때문에 온도가 올라간다.)알코올을 피부에 묻히면 시원해지는 이유알코올을 피부에 묻히면 시원해진다. (알코올이 기화를 하면서 주변으로부터 열을 가져오면서 주변의 온도가 떨어진다.- 기화열)2. 교수 - 학습에 적용할만한 타당한 수업 전략도입생활 속의 예 중에서 상태 변화와 에너지에 대한 학생들의 관심을 유발하기 위한 문제를 제기하고, 그에 대해 학생들의 생각을 질문한다.알코올을 피부에 묻히면 시.

자연과학| 2011.04.10| 11페이지| 2,000원| 조회(714)

실험, 실험보고서, 교육과정, 측정, 얼음, MBL, 융해열, 중등실험

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어는점_내림을_이용한_분자량의_측정

목 차Ⅰ. 실험보고서 ---------------------------------------- 2pⅡ. 교육과정과의 연계성 --------------------------------- 7p1. 개요2. 선수학습3. 단원학습4. 교육과정상의 내용 체계의 위계와 후속학습과의 위계 및 실험과의 연관성Ⅲ. 고찰 -------------------------------------------- 9p1. 본 실험 내용과 관련된 실생활의 적용의 예2. 교수-학습에 적용할만한 타당한 수업 전략3. 관련 과학마술 및 독특한 자연 현상에 대한 설명Ⅳ. 관련 사이트 및 자료출처 ------------------------------- 10pⅠ. 실험보고서1. 탐구명어는점 내림을 이용한 분자량의 측정2. 일시2009년 4월 16일 목요일3. 이름(1조)4. 탐구 목표1) 주요개념1. 어는점 내림을 이용하여 벤젠의 분자량을 구할 수 있다.2. 증기 압력 내림이 몰랄 농도에 비례함을 알 수 있다.3. 용액의 총괄성을 알 수 있다.2) 탐구방법1. 어는점 측정에 필요한 실험을 설계하고 수행할 수 있다.2. 벤젠과 혼합물의 어는점과 녹는점을 정확히 측정할 수 있다.3. 측정된 자료와 어는점 내림을 이용해 나프탈렌의 분자량을 구할 수 있다.3) 과학적 태도1. 적극적으로 실험에 참여할 수 있다.2. 실험값과 이론값이 다른 이유를 알 수 있다.3. 각종 사고에 유의하여 실험을 진행할 수 있다.4) STS관계1. 주변의 여러 물질의 분자량을 예측할 수 있다.2. 실생활 속에서 어는점 내림이 쓰이는 예를 찾아보고 이를 적용할 수 있다.5. 준비물이름규격수량이름규격수량온도계0.1°C눈금1개비커500mL1개홀 피펫10mL1개젓개(철사)1개초시계1개벤젠10ml어는점 측정 장치1개나프탈렌1g저울1개얼음 조각800g클램프1개삼발이1개스탠드1개6. 실험 과정1)문제인식나프탈렌의 분자량을 어떻게 측정할 수 있을까?2)가설설정어는점 내림을 이용하여 나프탈렌의 분자량을 측정할 수 있다.3)탐구설계및 수행1) 홀 피펫을 이용하여 벤젠 10mL를 어는점 측정 장치의 내 조에 넣은 다음, 온도계와 젓개를 꽂아 둔다.2) 비커에 물과 얼음, 소금을 적당히 넣고, 여기에 시험관을 넣어 냉각시킨다.3) 온도가 8°C 정도가 되면 젓개를 위아래로 움직이면서 매 10초마다 온도를 기록한다. 낮아진 온도가 다시 올라가서 일정해지면 실험을 중지한다. 냉각 시간에 따른 온도 변화 를 그래프로 그려서 어는점을 구한다(냉각 곡선).4) 벤젠이 얼은 시험관을 꺼내어 실온에서 천천히 녹이면서 10초 간격으로 온도를 측정하여 녹는점을 찾는다.(가열 곡선)5) 벤젠이 다 녹은 후에 여기에 나프탈렌 약1g을 0.01g까지 정확히 달아서 넣고 녹인다.6) 과정 3)과 같은 방법으로 냉각시키면서 온도를 측정하여 나 프탈렌 - 벤젠 용액의 어는점을 구한다(냉각 곡선).7) 과정 6)에서 실험한 시료를 실온에서 천천히 녹이면서 녹는 점을 찾는다(가열 곡선).4) 자료처리1) 벤젠의 어는점 실험 결과냉각 시간(10초 간격)0*************08090온도(℃)8765.554.54.54.54.54.5가열 시간(10초 간격)0*************08090온도(℃)4.555555.566.578가열 시간(10초 간격)**************************0190온도(℃)*************212122) 나프탈렌-벤젠 용액의 어는점 실험 결과냉각 시간(10초 간격)0*************08090온도(℃)87.56.55.554.84.5443.8냉각 시간(10초 간격)**************************0190온도(℃)3.333332.92.52.52.32냉각 시간(10초 간격)**************************0290온도(℃)22221.81.51.31.21.21.2가열 시간(10초 간격)0*************08090온도(℃)1233.5444.5555.5가열 시간(10초 간격)**************************0190온도(℃)5.766.5777.5101112125) 자료종합벤젠의밀도벤젠의벤젠의부피벤젠의 질량나프탈렌질량벤젠의 어는점용액의 어는점어는점 내림0.878(g/ml)5.1210ml8.78g1g4.5℃1.2℃3.3℃어는점 내림을 이용한 분자량(M)을 계산※ 나프탈렌 분자량의 비교실제 나프탈렌 분자량실험으로 구한 분자량128g176.617. 결과 정리1)실험에서느낀 점용액의 어는점은 그 용액의 증기압력에 따라 달라진다. 순수한 벤젠 용매에 비휘발성의 나프탈렌을 첨가한 용액의 경우 벤젠과 나프탈렌 입자간 인력에 의해 용액표면의 일부를 막게 되어 벤젠 입자가 자유롭게 증발할 수 없으므로 증기압력이 낮아지게 된다. 첨가하는 나프탈렌의 양이 많아질수록 증기압력은 더욱 낮아진다. 이러한 증기압력의 내림으로 인해 나프탈렌 첨가 시 용액의 어는점은 순수한 벤젠 용매의 어는점보다 더 낮게 측정되는 것이다.오차가 발생할 만한 원인을 분석 해보면 기존의 벤젠의 어는점이 5.45℃가 되어야 하지만 실험에서 측정했을 때 4.5℃까지 떨어졌다. 이것은 얼음에 소금을 많이 넣어서 온도가 급격히 떨어져서 기존의 어는점을 지나쳐서 측정했기 때문이다.2)유의할 점① 아주 정확한 실험을 하려면 베크만 온도계(0.01℃ 눈금) 를 필요로 하지만 0.1~0.2℃ 눈금으로 된 온도계를 사용 해도 실험이 가능하다② 냉각제로는 얼음을 이용하는데, 소금을 첨가하면 훨씬 낮 은 온도까지 냉각 효과를 얻을 수 있다.③ 일반적으로 냉각 곡선에서는 과냉각 현상에 의한 요철이 나타나므로 어는점을 찾을 때 참고한다.④ 어는점 측정 장치(표준형)가 없으면 크고 작은 시험관 2 개와 비커를 사용하여 간단한 측정 장치를 만들어 실험 해도 된다.3)개선할 점① 온도계 보정을 통해 온도계의 오차로 생길 수 있는 실험 오차를 최소화할 수 있다.② 얼음에 소금의 양을 적당히 조절해서 온도가 급격히 떨 어지는 것에 주의해야 한다.③ 나프탈렌 미소량을 측정하므로 0.01g까지 정확하게 측정 해서 오차가 많이 나지 않도록 해야 한다.4)안전상 문제① 실험실을 항상 청결하기 유지하도록 지도하며, 실험실 내 에서 불필요한 행동을 통제한다.② 수업에 들어가기 전에 미리 실험 기구를 점검하고, 실험 과정에서 위험 여부를 확인하여 주의를 시킨다.③ 실험 기구 조작에 대하여 자세하게 안내하여 기구 등을 파손하지 않도록 한다.④ 실험실 안전사고에 대한 응급처치 방안을 강구한다.⑤ 실험에 사용되는 약품의 특성을 파악하여 취급 시 유의 사항을 미리 알려주어 학생들이 주의하도록 한다.Ⅱ. 교육과정과의 연계성1. 개요선수학습이 단원의 학습(고등학교 화학2 - 용액의 분자량 측정후속학습초등학교 3학년- 물체와 물질- 액체와 기체초등학교 6학년- 여러 가지 기체- 연소와 소화중학교 1학년(7학년)- 물질의 세가지 상 태- 분자의 운동고등학교 화학1- 공기고등학교 화학2- 용액4번에서 제시2. 선수학습1) 학년별 특징초등학교 3학년- 물체와 물질- 액체와 기체초등학교 6학년- 여러 가지 기체- 연소와 소화중학교 1학년(7학년)- 물질의 세 가지 상태- 분자의 운동고등학교 화학1- 공기2) 지도시 강조 점과 유의점① 시약준비, 및 실험설계, 수행을 학생 중심적 활동으 로 구성한다.② 실험상 안전상의 문제 및 유의사항을 강조한다.③ 적절한 방법을 동원하여 학습 의욕을 촉진시키고, 적극적인 실험 자세를 가질 수 있도록 도와준다.④ 소금과 물, 얼음의 양을 적정량 넣을 수 있도록 실 험을 도와주고, 그 이유를 생각해보게 한다.⑤ 어는점 내림과 끓는점 오름의 차이를 실험 또는 ppt 로 제시하여 분명히 구분시켜 준다.⑥ 실험에 사용되는 약품의 특성을 파악하여 취급 시 유의사항을 미리 알려주어 학생들이 주의하도록 한 다.⑦ 어는점 내림을 이용한 분자량의 측정뿐 만 아니라 다 른 방법으로 분자량을 측정한 것을 통합하여 통합적 사고 능력을 증진시킨다.3. 단원학습1) 해당학년고등학교 화학2 (7차교육과정)대단원중단원소단원학습내용 및 활동1. 물질의 상태와 용액2. 용액(3) 분자량 결정(실험1)어는점() 내림을 이용한 분자량 측정4. 교육과정 상의 내용체계의 위계와 후속학습과의 위계 및 실험과의 연관성내용체계실험상의 연관성7학년- 물질의 세가지 상태: 물체의 상태가 보이는 특성은 분자라는 작은 배열로 이루어짐을 알 수 있다.- 분자의 운동 : 가열 또 는 냉각곡선의 가열시간 과 온도의 그래프를 해 석할 수 있다.- 실험결과로 얻어진 그래프를 해석할 때 온도가 끓는점 혹 은 어는점임을 단순히 암기 하여 받아들이지 않도록 한 다.화학2- 용액: 묽은 용액에서 용액의 끓는점 오름과 어는점 내림 현상을 정량적으 로 이해하고, 이를 이 용하여 비전해질의 분 자량을 구한다.- 관계식를 이 용하여 비전해질의 분자량을 구한다.후속학습- 어는점 내림을 이용하여 분자량을 측정해보고, 다른 방법을 이용한 분자량의 측정과 통합해보고, 증기압력 내림과 관련지어 통합적 사고력을 키울 수 있다. 또한 기계적으로 관계식을 적용하는 것이 아니라 몰랄농도 정의에 대한 이해에 토대를 두고 분자량을 측정한다.Ⅲ. 고찰1. 본 실험과 연관 되는 실생활의 예시(1)자동차에 부동액을 넣어 어는점을 낮추어 날씨가 추워져도 냉각수가 얼 지 못하게 한다.(2)강물은 어는데 바닷물은 얼지 않는다.

자연과학| 2011.04.10| 10페이지| 2,000원| 조회(301)

실험, 중학교, 교육과정, 고등학교, 분자량, 어는점, 어는점 내림, 측정

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액체와 고체의 밀도측정

목 차Ⅰ. 실험보고서 1. 탐구명2. 일시3. 이름4. 탐구목표 1) 주요개념2) 탐구방법3) 과학적 태도4) STS관계5. 준비물6. 실험과정 1) 문제인식2) 가설설정3) 탐구설계 및 수행4) 자료처리5) 자료종합7. 결과정리 1) 실험에서 느낀 점2) 유의할 점3) 개선할 점4) 안전상의 문제Ⅱ. 교육과정과의 연계성 1. 선수학습 1) 개요2) 학년별 특징3) 지도시 강조점과 유의점2. 단원학습 1) 해당학년2) 대단원-중단원-소단원3. 교육과정상의 내용 체계의 위계와 후속학습과의 위계Ⅲ. 고찰 1. 본 실험 내용과 관련된 실생활의 적용의 예 1) 잠수함이 가라앉는 원리2) 구명조끼3) 드라이아이스2. 교수-학습에 적용할만한 타당한 수업 전략- 실험기능 강조 실험3. 관련 과학마술 및 독특한 자연 현상에 대한 설명- 수면에 떠 있는 물방울 (떠오르는 현상에 대한 이해)Ⅳ. 관련 사이트 및 자료출처Ⅴ. 감사의 글Ⅰ. 실험보고서1. 탐구명액체와 고체의 밀도 측정2. 일시2009년 3월 12일 금요일3. 이름(1조)4. 탐구 목표1) 주요개념밀도의 뜻과 밀도가 물질의 특성임을 이해한다.고체와 액체물질의 밀도를 측정하는 방법을 이해한다.2) 탐구방법액체와 고체의 질량과 부피 측정값의 오차 처리 방법에 유의하여 밀도를 구해보자.3) 과학적 태도질량과 부피의 측정은 화학실험에서 가장 기본적인 조직이므로 시료량의 정확한 측정과 측정값의 적절한 처리는 매우 중요하다.4) STS관계액체와 고체의 밀도 측정 실험을 통해 밀도를 정확하게 측정하는 방법을 이해하며, 각각의 물체의 밀도가 다름을 이해하고, 밀도 차이를 이용한 기술과 그 기술을 이용하여 실생활 속의 여러 가지 현상을 이해하고 이를 적용할 수 있다.5. 준비물이름규격수량이름규격수량비커100ml3개피펫10ml1개온도계100˚C1개집게1개눈금실린더100ml1개에탄올30ml저울1개유리1개6. 실험 과정1) 문제인식밀도를 구하기 위해서 필요한 것은 무엇일까?부피와 질량의 밀도와의 관계는 어떠할까?부피와 질량을 정확히 측정 것이다.측정한 물질의 밀도 값과 화학사전에 있는 밀도 값은 같을 것이다.3) 탐구설계 및 수행① 깨끗이 말린 50ml 비커의 질량을 정확히 측정한다② 질량을 측정한 플라스크에 피펫을 사용하여 에탄올 30ml를 정확히 너고 다시 질량을 측정한다.③ 3회 반복하여 실험한 후 밀도를 계산하고, 온도도 표시한다.① 유리 조각의 질량을 0.01g까지 정확히 측정한다② 100ml 눈금 실린더에 증류수 약30ml 정도를 넣고 그 부피를 정확히 측정한다. 여기에 질량을 측정한 유리조각을 넣고 다시 그 부피를 측정한다.③ 3회 반복하여 실험한 후 밀도를 계산한다.4) 자료처리실험1액체의 밀도 (16.5℃)구분1회2회3회빈 비커의 질량(g)58.09g58.09g58.09g에탄올과 비커의 질량(g)81.92g81.89g81.94g에탄올의 질량(g)23.83g23.8g23.85에탄올의 부피(ml)30ml30ml30ml에탄올의 밀도(g/ml)0.79430.79330.795실험2고체의 밀도구분1회2회3회유리조각의 질량(g)8.02g8.02g8.02g증류수만의 부피(ml)30ml30ml30ml증류수와 유리조각의 부피(ml)33ml33ml33ml유리조각의 부피(ml)3ml3ml3ml유리의 밀도(g/ml)2.672.52.67(16℃)5) 자료종합구분사전에 있는 밀도측정값(평균밀도)오차에탄올0.789g/ml0.794g/ml0.005g/ml유리2.5g/ml2.613g/ml0.113g/ml7. 결과 정리1) 실험에서 느낀점에탄올 밀도 측정에 있어서 피펫으로 에탄올을 읽을 때 눈금을 10ml 피펫을 사용해서 3번 반복 측정하는 과정에서 오차가 나타났을 것이다. 그 점을 보완하기 위하여 25ml 홀 피펫을 사용했으면 더 정확한 기록이 측정되었을 것이다.그리고 유리밀도측정 실험은 정확하게 측정했다고 생각했지만 그 오차가 있는 것은 유리자체가 100%유리가 아니었다고 생각했다. 단점을 보완한 혼합유리가 많기 때문에 오늘 실험에 사용한 유리마개도 혼합유리 이었을 것이다.2) 유의할 점1. 액체 시료는 스크 사용).2. 고체 시료는 부피를 측정하기 위해 사용하는 액체와 반응하지 않아야 하고, 액체보다 밀도가 커야 한다.3. 건조된 플라스크는 손으로 직접 만지지 말고 집게를 사용한다.4. 사용한 에탄올은 하수구에 버리지 말고 폐수 통에 모아서 처리한다.5. 부피 측정에서 정밀한 측정을 요할 때에는 눈금실린더보다는 뷰렛이나 피펫을 사용하고, 비커나 플라스크에 표시된 눈금은 정밀도가 매우 낮으므로 대략적인 부피를 알아보고자 할 경우에만 사용한다.6. 금속조각의 부피와 질량측정 오차를 줄이기 위해서는 종류가 같은 금속 여러 조각을 한꺼번에 사용하는 것이 좋다.3) 개선할 점1. 피펫사용 시 눈금을 더욱 정확하게 읽도록 노력해야겠다.2. 보다 정확한 부피측정을 위해 홀피펫을 사용해야겠다.3. 피펫 및 메스실린더 사용 시 유리로 된 물품을 좀 더 조심히 다루어 깨지지 않도록 유의해야 하겠다.4. 좀 더 정확한 밀도 측정을 위해 좋은 재료사용도 중요한 것 같다.4) 안전상의 문제1. 실험실을 항상 청결하기 유지하도록 지도하며, 실험실 내에서 불필요한 행동을 통제한다.2. 수업에 들어가기 전에 미리 실험 기구를 점검하고, 실험 과정에서 위험 여부를 확인하여 주의를 시킨다.3. 실험 기구 조작에 대하여 자세하게 안내하여 기구 등을 파손하지 않도록 한다.4. 실험실 안전사고에 대한 응급처치 방안을 강구한다.5. 실험에 사용되는 약품의 특성을 파악하여 취급 시 유의사항을 미리 알려주어 학생들이 주의하도록 한다.Ⅱ. 교육과정과의 연계성1. 개요선수학습이 단원의 학습(9학년 - 물질의 특성(밀도)후속학습초등학교 3학년- 여러 가지 고체의 성질 알아보기- 물에 가루 물질 녹이기- 온도재기초등학교 4학년- 여러 가지 액체의 성질 알아보기중학교 1학년(7학년)- 물질의 세가지 상태중학교 2학년(8학년)2. 밀도- 밀도로 물질 구별- 밀도의 이용중학교 3학년(9학년)- 물질 변화에서의 규칙성고등학교 화학1- 금속- 생활속의 화합물고등학교 화학2- 기체, 액체, 고체2. 선수학습1) 학년별녹이기②초등학교 4학년- 여러 가지 액체의 성질 알아보기③ 중학교 1학년(7학년)- 물질의 세 가지 상태2) 지도시 강조점과 유의점① 물질의 겉보기 성질에 대하여 알아보고, 물질의 겉보기 성질만으로는 물질을 구별 하기가 어려움을 인식시킨다.② 밀도의 측정을 통하여 밀도의 개념을 정확하게 이해할 수 있게 하며, 밀도를 이용하여 물질을 구별하는 예를 알아보도록 한다.③ 물질의 각 특성들이 일상 생활이나 산업 에 이용되는 예를 찾아보고, 생활에서 적 절히 이용할 수 있도록 지도한다.④ 실험 시, 안전상의 문제와 정확한 실험도 구 사용법 및 실험과정을 인지시킨다.⑤ 메스 실러더로 부피를 측정 할때는 눈의 높이를 적절하게 하여 정확히 측정 하도 록 한다.⑥ 부피, 질량의 개념과 밀도의 개념을 정확 히 구분할 수 있도록 설명한다.⑦ 피펫 사용법을 잘 설명해 준다.⑧ 에탄올은 휘발성이 커서 쉽게 증발하므로 실험을 빠르게 진행해 나가도록 한다.3. 단원학습1) 해당학년8학년(7차교육과정)대단원중단원소단원학습내용 및 활동2. 물질의 특성2. 밀도1. 밀도로 물질을 구별 할 수 있을까?실험1.액체(ethanol)의 밀도 측정실험2. 고체(유리)의 밀도 측정2. 밀도는 우리 실생활 에서 어떻게 이용될 까?예시(※)(※) 예시는 5)고찰 part에서 제시함.4. 교육과정 상의 내용 체 계의 위계와 후속학습 과의 위계 및 실험과의 연관성내용체계실험상의 연관성3학년- 온도재기 : 온도계를 다루 는 방법과 온 도계의 눈금 을 읽을 수 있다.- 물에 가루물질 녹이기 : 가루물질은 고체이며, 녹 는것과 녹지 않는 것이 있음을 안다.- 정확한 온도계 사용법을 인지⇒온도에 따른 오차 를 줄이게 됨.- 첨가 고체물질이 녹는 것 인지 녹지 않는 것인지 알수 있음.4학년- 여러 가지 액체의 성질 알아보기 : 여러 가지 액체 의 성질을 안다.- ethanol의 성질을 인지7학년- 물질의 세가지 상태 : 물 질의 세가지 상태에 대 한 이해를 바탕으로 물질은 분자로 되어있다는 것을 학습- 이 실험 후계학로 되어있음을 인지하고 분자량을 측정할 수 있음.9학년- 물질 변화에서의 규칙성 : 화학변화에서 질량사이 양적관계의 규칙성을 안 다.- 질량사이 양적관계는 첨가한 총량과 동일함을 인지고등학교 화학1- 금속과 그 이용 : 금속의 특징을 안다- 실험에 사용한 유리, 혹은 나사와의 증류수의 반응 을 이용하여 다른 고체와 물의 반응 혹은 물 이외 의 용매와의 반응성에 대 해서 학습 가능함.고등학교 화학2- 기체, 액체, 고체 : 기체 의 부피, 압력, 온도간의 정량적 관계 이해 후 기 체의 분자량을 구할 수 있다.- 밀도와 부피, 압력, 온도 간의 관계를 학습 ⇒ 이 후에 정량적 관계를 이용 하여 분자량 측정에 이용Ⅲ. 고찰1. 본 실험과 연관 되는 실생활의 예시잠수함이 가라앉는 원리바닷물의 밀도를 수압이 클수록, 염분이 높을수록, 수온이 낮을수록 커지므로 깊은 곳으로 내려갈수록 밀도가 증가한다. 따라서 보다 깊은 곳까지 내려가기 위해 밀도가 큰 납 벨트를 착용한다.잠수함의 공기 탱크 속에 물을 집어넣어 잠수함의 밀도를 물보다 크게 만든다.공기보다 밀도가 작은 기체일수록 좋으며, 애드벌룬에 기체를 넣었을 때 전체의 밀도가 공기의 밀도보다 반드시 작아야 한다.잠수함의 선체는 일반 선박과 같이 주로 철로 되어 있고 내부에는 공기로 채워진 빈 탱크가 있다. 이 빈 탱크 안에 물이 가득 채워지면 잠수함 전체의 밀도가 물의 밀도보다 커져서 물속으로 가라앉는다. 물속에서 활동하던 잠수함이 수면으로 떠오를 때에는 펌프를 가동하여 탱크 안에 있던 물을 강제로 밖으로 배출시킨다. 그렇게 탱크 안을 다시 공기로 채우면 잠수함의 밀도가 물보다 작아지므로 잠수함은 물 위로 떠오른다.구명조끼구명 조끼 속에 기체가 들어 잇어서 구명 조끼를 입고 잇으면 사 람과 구명 조끼의 전체 밀도가 물보다 작아서 가라앉지 않는다.드라이 아이스(뮤직뱅크 무대)드라이아이스를 실온에 두면 승화되어 이산화탄소로 변하는데, 이 때 열을 흡수하기 떄문에 주변의 수증기는 응결되어 작은 물방울 이 되고, 이산화탄소는 공 있다.

자연과학| 2011.04.10| 8페이지| 2,000원| 조회(1,865)

밀도측정, 실험, 액체, 실험보고서, 고체, 밀도, 에탄올, 중등실험

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기체의_확산속도-final

목 차Ⅰ. 실험보고서 1. 탐구명2. 일시3. 이름4. 탐구목표 1) 주요개념2) 탐구방법3) 과학적 태도4) STS관계5. 준비물6. 실험과정 1) 문제인식2) 가설설정3) 탐구설계4) 탐구수행5) 자료처리6) 자료종합7. 결과정리 1) 실험에서 느낀 점2) SSC의 장점과 단점3) 유의할 점4) 개선할 점5) 안전상의 문제Ⅱ. 교육과정과의 연계성1. 개요2. 선수학습 1) 학년별 특징2) 지도시 강조점과 유의점3. 단원학습4. 교육과정상의 내용 체계의 위계와 후속학습과의 위계 및 실험과의 연관성Ⅲ. 고찰1. 본 실험 내용과 관련된 실생활의 적용의 예1) 화장실이나 하수구의 냄새와 비와의 관계2) 향과 솔잎을 활용한 조상의 지혜3) 그 밖의 확산의 예2. 교수-학습에 적용할만한 타당한 수업 전략- 탐구 학습 모형3. 관련 과학마술 및 독특한 자연 현상에 대한 설명- 물질의 확산과 동물들의 의사소통Ⅳ. 관련 사이트 및 자료출처Ⅰ. 실험보고서1. 탐구명기체의 확산 속도2. 일시2009년 3월 19일 목요일3. 이름(1조)4. 탐구 목표1) 주요개념확산 실험을 통해 기체 분자가 스스로 움직이는 분자 운동을 함을 알 수 있다.기체의 종류에 따라 확산 속도가 다름을 알 수 있다.실험 결과를 통해 일정한 온도와 압력에서 두 기체의 확산 속도의 비는 밀도의 제곱근에 반비례한다는 사실을 알 수 있다.2) 탐구방법Small Scale 실험법을 통해 실험에 사용되는 시약의 양과 실험의 불필요한 과정을 최소화하여 실험을 진행한다.3) 과학적태도여러 차례의 반복 실험을 통해 실험 오차를 최소화할 수 있다.정확한 측정과 변화를 관찰하여 오차를 최소화할 수 있다.실험 과정의 순서에 유의하여 실험할 수 있다.염화수소와 암모니아는 유독 기체이므로 흡입하거나 손에 닿지 않도록 유의하면서 실험을 진행한다.4) STS관계기체의 확산 속도 실험을 통해 확산이 일어나는 원인을 이해한다.확산이 일어나는 현상을 분자 운동으로 설명할 수 있다.실생활 속의 여러 가지 현상을 이해하고 이를 적용할 수 있?2) 가설설정기체 분자는 스스로 운동할 것이다.기체의 종류에 따라 확산 속도는 다를 것이다.기체 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례할 것이다.3) 탐구설계① 깨끗하게 씻어서 말린 유리관을 스탠드에 수평하게 고정시킨다② 솜을 같은 양으로 둥글게 뭉쳐 한쪽에는 진한 염산을 다른 쪽에는 암모니아수를 같은 양씩 묻혀 동시에 넣고 고무마개로 막는다.③ 잠시후 유리관 내에서 일어나는 변화를 관찰한다④ 유리관 내에 흰 고리가 확실히 생기면 곧 막대자를 이용하여 양쪽 솜 끝에서부터 흰 고리까지의 거리를 측정한다.4) 탐구수행1. 11% 묽은 암모니아수 용액 만들기(∵ 소량의 암모니아가 필요하기 때문에)35％ 암모니아수 25g을 채취하여 물 약 31.8을 넣어 잘 저어주어 11％의 암모니아수를 만든다.2. 그레이엄 확산법칙기체 분자가 그 질량과 관계없이 자연스럽게 혼합되어 균일하게 되는 현상을 기체의 확산이라고 하며, 기체 분자가 확산하는 속도를 확산 속도라고 한다.‘그레이엄의 확산 법칙’은 ‘일정한 온도와 압력에서 두 기체의 확산 속도의 비는 두 기체의 밀도(또는 분자량)의 제곱근에 반비례한다’는 것이다.5) 자료처리횟수염산을 묻힌 솜으로부터의 거리암모니아수를 묻힌 솜으로부터의 거리흰 고리가 생기는 데 걸리는 시간1회69.5123초2회5.510145초3회4.610.9210초평균5.3710.13159.3초6) 자료종합(1) 실험 자료를 이용하여 염화수소 기체와 암모니아 기체의 확산 속도의 비를 구해 보자.횟수염산을 묻힌 솜으로부터의 거리암모니아수를 묻힌 솜으로부터의 거리속도의 비1회69.51:1.62회5.5101:1.83회4.610.91:2.3평균5.3710.131:1.8(2) 유리관 속에 생긴 고리 모양의 흰 연기는 어떻게 생기는가? 흰 연기가 생기는 이유를 설명하고, 이 때 발생하는 반응을 화학 반응식으로 나타내 보자.암모니아와 염산기체가 만나 염화암모늄고체가 생겨흰 연기가 발생한다.(3) 어느 기체가 더 빨리 확산하였으며, 기체의 확산 속도와 분자량과는 어떤 관련이 매의 부피를 더한 값이 용액의 부피가 아니기 때문에 따로 측정을 해야 한다. 용질과 용매의 밀도를 알면 용질과 용매의 부피를 알 수는 있으나 둘이 섞였을 때, 즉 용액이 되었을 때 부피는 알 수 없다. 용질이 용매 사이 사이로 들어가기 때문에 둘을 합산한 것이 용액의 부피가 되지 않기 때문이다. 부피를 따로 측정해줘야 이 용액의 몰농도를 구할 수 있다.실험 과정에서 흰 연기를 관찰하지 못해 pH테스터기를 사용하였다. 하지만 pH테스터기는 육안으로 색을 식별해야 하고, 두색이 교차하는 지점이 둥근유리관면에서 일치하지 않아, 여기서 길이를 측정하는데 오차가 생긴 것 같다.2)SSC의장점과 단점Small Scale Chemisty 실험은 실험 기구와 시약의 비용을 절감할 수 있음은 물론, 실험 시간이 적게 걸리고 실험 준비가 용이하다. 그리고 비교적 안전하기 때문에 실험실이 아닌 강의실에서도 강의와 병행하여 실험을 할 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다. 또한 학생들이 개별적으로 실험할 수 있고, 강의와 병행하여 학습 내용을 이해하는 데 도움이 된다. 그리고 환경적인 측면과 안전성 측면에서도 긍정적인 효과를 보이며 화학실험에 대한 좋지 않은 선입견이 개선되고 과학에 대한 태도도 긍정적으로 바뀔 수 있다는 것을 알 수 있다.그러나 세심한 작업의 필요, 세척의 어려움 등은 단점으로 지적되고 있다.또한 SSC 실험을 학교 현장에 도입하기 위해서는 개선점도 필요하다. 먼저 교육과정에 맞는 SSC 실험 교재가 따로 개발,보급되지 않아 실험과정에서 수정이 불가피하였고, SSC 실험에 따른 연구와 교사들의 연수 및 지도 능력을 향상시켜 좀 더 나은 실험이 될 수 있도록 보완할 필요가 있어 보인다.3)유의할 점1. 염화수소와 암모니아는 유독기체이므로 가능한 한 흡입하지 않는 것이 좋다.2. 유리관 내부가 젖어 있으면 실험이 성공하기 어렵다.3. 염화수소와 암모니아의 증기압이 같아지는 농도는 20℃에서 염산 36%, 암모니아수 11%이다. 따라서 이 농도의 용액을 만들어 사 해야 한다3. 같은 양의 시약을 사용해야 한다5)안전상의문제1. 실험실을 항상 청결하기 유지하도록 지도하며, 실험실 내에서 불필요한 행동을 통제한다.2. 수업에 들어가기 전에 미리 실험 기구를 점검하고, 실험 과정에서 위험 여부를 확인하여 주의를 시킨다.3. 실험 기구 조작에 대하여 자세하게 안내하여 기구 등을 파손하지 않도록 한다.4. 실험실 안전사고에 대한 응급처치 방안을 강구한다.5. 실험에 사용되는 약품의 특성을 파악하여 취급 시 유의사항을 미리 알려주어 학생들이 주의하도록 한다.Ⅱ. 교육과정과의 연계성1. 개요선수학습이 단원의 학습(9학년 - 물질의 특성(밀도)후속학습초등학교 6학년- 여러 가지 기체의 성질중학교 1학년(7학년)5. 분자의 운동- 기체의 확산중학교 3학년(9학년)- 화학변화와 확산고등학교 화학1- 기체 분자 운동론고등학교 화학2- 기체 분자의 확산속도2. 선수학습1) 학년별 특징초등학교 6학년- 여러 가지 기체의 성질2) 지도시 강조점과 유의점① 눈에 보이지 않는 분자의 운동에 대해 학습하므로 눈으로 관찰할 수 있는 현상들과 그 내부에서 이루어지는 미시적인 입자의 운동을 연결 지을 수 있는 구체적 활동과 예를 강조한다.② 학생들이 분자 운동으로 인한 현상들을 설명할 때 경험에 기초한 자신의 개념체제를 사용하기 쉽다. 따라서 입자적 관점이 아니면 설명이 어려운 상황을 자주 제공하여 학생들 스스로 갈등을 느끼도록 유도하는 것이 중요하다.③ 학생들이 물질의 입자성에 대해 올바르게 이해할 수 있도록 그림을 통한 표현에 대해 구체적인 지도가 필요하다.④ 실험 시, 안전상의 문제와 정확한 실험도구 사용법 및 실험과정을 인지시킨다.⑤ 분자가 움직이지 않는다면 “우리 주변에 어떤 일이 벌어질까?” 라는 개방적 질문을 통해 흥미를 유발시킨다.⑥ 학생들은 공기의 이동에 의해 향수 냄새가 퍼진다고 생각하기 쉽기 때문에 공기뿐만 아니라 모든 기체 분자들이 스스로 운동한다는 점을 강조시킨다.⑦ 이론에 치우치지 않고, 이에 관한 규칙성을 활용할 수 있도록 지체는 무게와 부피가 있음을 안다.- 여러 가지 기체의 성질 : 공기는 여러 가지 기체의 혼합물임을 안다.- 기체는 무게와 부피가 있 음을 이용해 분자량을 구한다.- 공기는 여러 가지 기체의 혼합물임을 인지하고 암모니아와 염산과 반응을 우려하여 실험 시 관의 양끝을 막는다.7학년- 물질의 부피 팽창 : 분자운동의 입장에서 이해한다.- 확산은 공기를 따라 퍼지 것이 아니라 분자운동의 입장에서 이해한다.9학년- 화학변화의 양적변화에 의한 규칙성 : 물질이 입자로 이루어져 있음을 이해한다.- 물질은 입자로 이루어져 있으므로 확산은 입자의 운동임을 인지고등학교 화학1- 확산에 따른 변화를 기체 분자 운동론을 이용하여 정성적 수준으로 설명한다 : 기체의 움직임을 기 체분자운동론으로 설명한다.- 기체 분자 운동론을 이용 해 그레이엄 확산 법칙을 잘 이해할 수 있다.고등학교 화학2- 기체분자의 확산속도 : 기체분자의 확산속도와 분자량의 정량적 관계를 이용 한다.- 자극성 나는 암모니아 기체와 염산임을 인지- 확산속도 법칙을 이해하고 그것을 이용하여 이상기체방정식과 연관시키고 정량적 관계를 이해한다.- 두 기체가 자극성 기체이므로 small-scale 실험방법을 이용한다.Ⅲ. 고찰1. 본 실험과 연관 되는 실생활의 예시화장실이나 하수구의 냄새와 비와의 관계맑은 날에는 상층의 기온이 낮아 대류 현상이 활발하게 진행되어 비교적 냄새가 적지만 기압골이 접근하면 대류 현상이 줄어들고 상층의 기온이 높아져서 공기가 지면으로 퍼지게 되므로 냄새가 많이 난다.향과 솔잎을 이용한조상의 지혜제사나 불교 의식을 할 때 향을 피우는 것은 확산을 이용한 예이다. 즉, 향의 연기가 확산됨으로써 병균을 막는 역할을 하였다. 솔잎에서 나오는 향도 확산되어 공기를 맑게 하고 벌레를 쫓는 역할을 하였다. 솔잎을 이용한 다른 예는 송편을 찔 때 솔잎을 사용하는 것이다. 이 때, 솔잎의 향이 균의 접근을 막아 주는 역할을 한다.그 밖의 확산의 예공장 굴뚝의 연기가 공중으로 날아간다.방향제나 향수의 냄새가 방 한다.

자연과학| 2011.04.10| 10페이지| 2,000원| 조회(399)

실험, 기체, 실험보고서, 교육과정, 암모니아, 염화수소, HCl, 중등실험, 확산속도

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기체의_상태_방정식을_이용한_분자량의_측정

목 차Ⅰ. 실험보고서1. 탐구명2. 일시3. 이름4. 탐구목표5. 준비물6. 실험과정7. 결과정리Ⅱ. 교육과정과의 연계성1. 개요2. 선수학습3. 단원학습4. 교육과정상의 내용 체계의 위계와 후속학습과의 위계 및 실험과의 연관성Ⅲ. 고찰1. 본 실험 내용과 관련된 실생활의 적용의 예2. 교수-학습에 적용할만한 타당한 수업 전략3. 관련 과학마술 및 독특한 자연 현상에 대한 설명Ⅳ. 관련 사이트 및 자료출처Ⅰ. 실험보고서1. 탐구명기체의 상태 방정식을 이용한 분자량의 측정2. 일시2009년 4월 9일 목요일3. 이름(1조)4. 탐구 목표1) 주요개념1. 기체의 상태 방정식을 이용하여 이소프로판올의 분자량을 구할 수 있다.2. 이상기체와 실제기체의 차이를 알 수 있다.2) 탐구방법1. 실험에 필요한 기구를 준비하고 설치할 수 있다.2. 이소프로판올의 질량, 온도, 압력 및 부피를 정확히 측정할 수 있다.3. 실험 과정의 순서에 유의하여 실험할 수 있다.3) 과학적 태도1. 적극적으로 실험에 참여할 수 있다.2. 반복 실험을 통해 실험 오차를 최소화할 수 있다.3. 화재 등 사고에 유의하여 실험할 수 있다.4) STS관계1. 주변의 여러 물질의 분자량을 예측할 수 있다.2. 실생활 속에서 정확한 분자량 측정이 쓰이는 예를 찾아보고 이를 적용할 수 있다.5. 준비물이름규격수량이름규격수량비커100ml1개석면그물1개눈금실린더1개알루미늄박1개둥근바닥플라스크100ml1개이소프로판올3ml온도계1개전자저울1개스탠드1개6. 실험 과정1) 문제인식이상기체와 실제기체의 차이는 어떠할까?실험으로 구한 분자량과 실제 분자량의 차이는 어떠할까?2) 가설설정이상기체와 실제 기체는 차이가 있을 것이다.저압(대기압)하에서 실험으로 구한 분자량과 실제 분자량의 차이는 작을 것이다.3) 탐구설계및 수행1) 둥근바닥 플라스크의 입구에 알루미늄박을 씌우고 작은 구멍을 낸 후, 플라스크의 질량을 정확히 측정하여 기록한다.2) 알루미늄박을 연 후 이소프로판올을 약 3ml정도 넣고 같은 알루미늄박을 씌운다.3) 플라스크를 비커 속의 물에 담그고 끓인다.4) 플라스크 속의 이소프로판올이 모두 기화되면 비커 속의 물의 온도와 대기압을 측정하여 기록한다.5) 플라스크를 꺼내 표면의 물기를 깨끗이 닦고 실온까지 완전히 식힌 후, 그 질량을 측정한다.6) 플라스크속에 응결된 이소프로판올을 버리고 물을 가득 채운 다음, 이 물을 눈금실린더에 부어 그 부피를 측정한다.4) 자료처리처음 둥근플라스크와 약품의 질량51.95g대기 압력1atm실험 후 둥근플라스크 와 약품의 질량52.23g기체 상수0.082atm?L/mol?K둥근플라스크의 부피132ml온 도95℃5) 자료종합7. 결과 정리1)실험에서느낀 점다른 실험과 달리 측정의 오차에 따라 분자량이 실제 물질의 분자량과 차이가 날 수 있기 때문에 측정에 신중을 기해서 실험에 참여하였다. 질량의 측정에서 저울을 다룰 때도 바람 등 외부의 힘이나 영향이 미쳐 실제 질량과 다르게 측정되지 않도록 유의하였다.이 실험에 오차가 나는 이유는가 이상기체방정식이지만 이소프로판올 기체는 이상기체가 아니기 때문에 그만큼 오차가 생길 수 밖에 없다.그리고 계산과정에서의 1기압은 액체의 끓는점이 대기압하고 같기 때문이다.그리고 후드에서 실험하지 못하는 이유는 후드안에서 실험할 경우 대기압과 같기 않기 때문에 후드 안에서 실험할 수 없다.그리고 바늘 구멍을 작게 뚫는 이유는 발생할 이소프로판올기체가 모두 빠져나가지 않게 하기 위해서이다.중탕을 하는 이유는 프로판올이 가연성이기 때문에 직접 끓일 경우 위험할 수 있고 끓는점이 낮기 때문에 중탕을 통해 실험에 임한다.2)유의할 점1) 알루미늄 호일의 구멍의 크기는 작을수록 좋다2) 알루미늄 호일은 가능하면 물에 잠기도록 한다3) 실온으로 식힌 후 알루미늄 호일의 물기는 완전히 제거한다.4) 기체를 흡입하지 않도록 주의하고 실험실의 환기가 잘 되도록 한다.5) 가열된 플라스크는 매우 뜨거우므로 직접 손으로 만지지 말고 클램프를 사용하여 취급한다.6) 사용한 기체 상수의 단위와 나머지 인자들의 단위를 일치시키도록 한다.3)개선할 점물기를 잘 닦고 질량을 측정해야 한다. 물이 증발해서 분자량 측정시 오차의 원인이 될 수 있기 때문이다. 그리고 오차를 줄이기 위해서 측정에 좀 더 신중을 기하여 할 필요가 있다. 둥근 플라스크를 완전히 식힌 후 무게를 측정하여야 한다.4)안전상의문제1. 실험실을 항상 청결하기 유지하도록 지도하며, 실험실 내에서 불필요한 행동을 통제한다.2. 수업에 들어가기 전에 미리 실험 기구를 점검하고, 실험 과정에서 위험 여부를 확인하여 주의를 시킨다.3. 실험 기구 조작에 대하여 자세하게 안내하여 기구 등을 파손하지 않도록 한다.4. 실험실 안전사고에 대한 응급처치 방안을 강구한다.5. 실험에 사용되는 약품의 특성을 파악하여 취급 시 유의사항을 미리 알려주어 학생들이 주의하도록 한다.Ⅱ. 교육과정과의 연계성1. 개요선수학습이 단원의 학습(고등학교 화학2 - 기체, 액체, 고체와 상평형후속학습초등학교 3학년- 물체와 물질- 액체와 기체초등학교 6학년- 여러 가지 기체- 연소와 소화중학교 1학년(7학년)- 물질의 세가지 상 태- 분자의 운동고등학교 화학2- 기체, 액체, 고체 와 상평형4번에서 제시2. 선수학습1) 학년별 특징초등학교 3학년- 물체와 물질- 액체와 기체초등학교 6학년- 여러 가지 기체- 연소와 소화중학교 1학년(7학년)- 물질의 세 가지 상태- 분자의 운동2) 지도시 강조 점과 유의점①이소프로판올은 이상기체가 아니며, 이상기체에 가깝 게 하려면 어떻게 해야 함을 생각해 볼 수 있게 한다.②끓는점, 압력, 대기압, 증기압의 개념을 다시 한번 확 실히 되새겨 줄 수 있도록 한다.③대기압과 같게 하기 위해 후드 안에서 실험하지 못하 도록 하며, 기구 혹은 높은 온도의 물, 시약에 대해 조심시킨다.④이소판올기체가 모두 빠져나감을 방지하기 위하여 바 늘 구멍을 작게 뚫도록 한다.⑤이소프로판올의 특성을 학습시키고, 가열시 위험성이 있으므로 중탕하여 실험에 임하도록 한다.⑥실험실이 환기가 잘 되도록 한다.⑦실험실을 항상 청결하기 유지하도록 지도하며, 실험실 내에서 불필요한 행동을 통제한다.⑧물기를 잘 닦고 질량을 측정하도록 한다.⑨실험실 안전사고에 대한 응급처치 방안을 강구한다.3. 단원학습1) 해당학년고등학교 화학2 (7차교육과정)대단원중단원소단원학습내용 및 활동1. 물질의 상태와 용액1. 기체, 액체, 고체(3) 기체상태방정식실험1. 기체상수의 결정4. 교육과정 상의 내용체계의 위계와 후속학습과의 위계 및 실험과의 연관성내용체계실험상의 연관성7학년- 물질의 세가지 상태: 물체의 상태가 보이는 특성은 분자라는 작은 배열로 이루어짐.- 분자의 운동 : 기체의 압력과 부피, 온도와 부피 간의 관계를 알 수 있다.- 이소프로판올이 기화되어 눈 에 보이지 않아도 액체상태가 기체 상태로 상태 변화함을 알고 이소프로판올의 질량을 측정한다.- 이상기체 상태방정식을 이용 해 이소프로판올의 분자량을 측정할 수 있다.후속학습- 특정온도, 압력 조건에서 실제기체가 차지하는 부피가 이 상기체 상태방정식에서 도출한 부피와 차이가 나는 이유 를 설명할 수 있다.Ⅲ. 고찰1. 본 실험과 연관 되는 실생활의 예시PV=nRT는 보일의 법칙과 샤를의 법칙, 아보가드로의 법칙을 합한 것이다.보일의 법칙에어 운동화 속에 있는 공기주머니는 부피가 줄어들 때, 압력이 증가한다.샤를의 법칙찌그러진 탁구공을 따뜻한 물에 넣으면 다시 원래대로 돌아온다.이상기체 상태방정식냉장고는 보일의 법칙과 샤를의 법칙과 아보가드로의 법칙이 적용된 제품이다.냉장고 속에는 일정한 양의 냉매 가스가 있는데, 이 가스는 압축과 팽창을 할 때에 열이 발생한다.

자연과학| 2011.04.10| 9페이지| 2,000원| 조회(1,928)

보고서, 실험보고서, 교육과정, 분자량, 측정, 중등실험, 기체상태방정식

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