동기
전해질 물질이 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않고 수용액 상태에서만 전류가 흐르는 이유가 궁금하였다.
또 교과서에 나와 있는 전해질 물질과 비전해질 물질이 각각 두 가지씩 밖에 나와 있지 않아서 그 외에 다른 여러 가지 전해질 물질과 비전해질 물질이 알고 싶어서 탐구하기로 했다.
계획 준비물
계획: 여러 가지 전해질과 비전해질 물질의 종류를 알고 싶으므로, 최대한 다양한 고체 상태의 물질을 준비해서 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않음을 알고, 고체 물질들을 전해질 물질과 비전해질 물질로 나눌 것이다.
준비물: 여러 종류의 고체 상태의 물질, 증류수, 간이 전기 전도계
실험
1. 염화나트륨(소금),, 에틴 알코올(에탄올), 설탕, 포도당, 탄산수수나트륨(식소다), 질산은, 질산나트륨, 아세트산, 메틸알코올(메탄올), 에틸렌글리콜, 스테아린, 페놀, 염화칼륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨,벤젠, 아세톤, 포르말린, 암모니아, 비타민 C, 수산화칼륨, 염화칼슘, 염화바륨, 브롬화칼륨, 탄산수소칼슘, 요오드화칼륨, 아닐린, 나프탈렌,나프탈렌, 녹말 등을 준비한다.
2. 고체 상태의 물질들을 간이 전기 전도계로 전류가 흐르는지 측정한 뒤, 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않음을 확인한다.
3. 각각의 고체 물질에 전류가 흐르지 않는 증류수를 약간 떨어뜨려, 고체 상태의 물질을 수용액 상태의 액체 물질로 녹인다.
4. 간이 전기 전도계로 수용액 상태가 된 여러 용액들에 전류가 흐르는지 흐르지 않는지를 확인한다.
5. 수용액 상태가 되면 전류가 흐르는 전해질 물질과 전류가 흐르지 않는 비전해질 물질로 나눈다.
결과
실험 결과, 고체 상태의 물질들은 모두 전류가 흐르지 않았다.
분자들끼리 이온 결합을 통해 묶여있는 형태를 띠게 되어 전자가 이동할 수 없게 되기 때문이다.
전해질 물질: 염화나트륨(소금), 수산화나트륨, 탄산수수나트륨(식소다), 질산은, 염화칼륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 수산화칼륨, 염화칼슘, 염화바륨, 브롬화칼륨, 탄산수소칼슘, 요오드화칼륨, 암모니아, 비타민 C, 아세트산, 질산나트륨, 염화칼륨
비전해질 물질: 에탄알코올(에탄올), 메틸알코올(메탄올), 에틸렌글리콜, 설탕, 포도당, 스테아린, 페놀, 벤젠, 아세톤, 포름알데히드, 녹말, 아닐린, 나프탈렌
결론
고체 상태에서는 전해질 물질과 비전해질 물질 둘 다 전류가 흐르지 않음과 그 이유를 알았다.
또 수용액 상태에서 전류가 흐르는 여러 가지 전해질 물질 (염화나트륨, 수산화나트륨 등등...)과, 전류가 흐르지 않는 비전해질 물질 (포도당, 나프탈렌 등등...)이 있음을 실험을 통해서 알게 되었다.
효과
이 탐구 실험에서 기대되는 효과는 수용액 상태에서 전류가 흐르는 물질인 전해질 물질과 흐르지 않는 물질인 비전해질 물질이 있음을 알 수 있고, 교과서에 나온 전해질과 비전해질 물질들뿐만 아니라 더 많고 다양한 종류의 전해질과 비전해질 물질을 알 수 있다.
또 전해질 물질 이어도 증류수로 녹여 수용액 상태로 만들어야만 전류의 흐름 여부를 알 수 있다. 여기서 증류수는 전류가 흐르지 않기 때문에 사용한다는 내용도 알 수 있다.
이런 다양하고 유익한 내용을 잘 몰랐던 학생들이나 이 단원이나 주제에 대해 더 궁금하였던 아이들에게 도움이 될 수 있다.
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