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연소반응에서 질량보존을 확인할 수 있는 실험을 고안해보자
조회 8,047 2014.12.10 신고

탐구 목표 
?앙금 생성 반응에서 질량이 보존 된다는 것을 알 수 있다. 
?기체 생성 반응에서 질량이 보존 된다는 것을 알 수 있다. 
? 실험을 설계하여 질량 보존의 법칙을 증명할 수 있다.

 

탐구 레벨 
중 1. 물질의 상태변화와 분자운동

 

탐구 요약 
초등학교에서 학습한 물질 변화는 부피 변화, 상태 변화 등과 같은 물리 변화였다. 화학 변화에서 질량 변화의 규칙성이 나타난다는 사실과 이 규칙성을 분자 모형을 이용하여 설명함으로써 화학 변화의 양적 관계에서 나타나는 규칙성은 물질이 입자로 이루어져 있기 때문에 나타나는 현상임을 이해하도록 한다. 화학 반응이 일어나면 기존의 물질과는 전혀 다른 새로운 물질이 생성된다는 사실을 인지하고, 이러한 변화는 상태 변화와 같이 단지 입자의 공간상의 배열만 달라지는 물리 변화가 아닌 입자들의 결합이 변화한다는 사실을 분자 모형을 이용해 설명할 수 있다. 또한 이러한 사실을 증명할 수 있는 실험을 고안해서 질량보존의 법칙을 명확하게 설명할 수 있다.


준비물
- 염화나트륨수용액, 질산은수용액, 시험관, 비커, 저울

- 식초, 베이킹소다, 삼각플라스크, 풍선, 저울


과학자들의 실험 

화학반응을 전후해서 원물질을 구성하는 성분은 모두 생성물질을 구성하는 성분으로 변할 뿐이며 물질이 소멸하거나 또는 무에서 물질이 생기지 않는 다는 것이다.
1774년, 프랑스의 라부아지에는 주석실험을 통해 연소과정에서 발생하는 일련의 현상을 설명하면서, 질량보존의 법칙의 토대를 만들었습니다.
그렇다면 질량보존의 법칙을 발견한 라부아지에는 어떤 실험을 통해 반응 전후의 질량이 변하지 않음을 알 수 있었을까요? 지금부터 질량보존을 확인할 수 있는 실험을 고안해 볼까요? 




앙금 생성 반응을 통한 질량 보존의 법칙 1 

질량보존의 법칙을 확인할 수 있는 방법에는 여러가지가 있답니다.
그 중에서 앙금생성반응을 통해 반응 전후의 질량이 보존됨을 확인하는 실험을 함께 해보도록 해요.
염화나트륨수용액, 질산은수용액, 시험관, 비커, 저울이 필요합니다.




앙금 생성 반응을 통한 질량 보존의 법칙 2 

염화나트륨 수용액, 질산은 수용액. 각각 시험관에 5ml씩 넣고 비커속에 담은 후 저울에 올려놓고 질량을 측정합니다.
측정한 질량은 얼마일까요? 염화나트륨 수용액이 든 시험관에 질산은 수용액을 넣어 섞습니다. 반응이 진행되면서 하얀색 앙금이 생성되는 것을 볼 수 있습니다. 두개의 시험관이 든 비커를 저울에 올려놓고 질량을 측정해봅시다. 





앙금 생성 반응을 통한 질량 보존의 법칙 3 

실험을 통해 반응하기 전후의 질량이 동일하게 유지된다는 사실을 알게되었는데요. 그렇다면 어떤 이유로 반응 전후의 질량이 보존되는 것일까요?




기체 생성 반응을 통한 질량 보존의 법칙 1 

자 이번에는 기체 생성 반응을 통해 질량보존의 법칙을 알아보도록 할께요. 실험을 하기 위해서는 식초, 베이킹소다, 삼각플라스크, 풍선, 저울이 필요합니다.






기체 생성 반응을 통한 질량 보존의 법칙 2 

삼각플라스크에 일정량의 20ml의 식초를 넣고 풍선에 베이킹소다 십그램을 넣어 삼각플라스크에 씌운후 질량을 측정하여 기록합니다. 베이킹 소다가 들어있는 풍선을 들어서 식초 위로 베이킹 소다가 떨어지게 합니다. 풍선이 부풀어 오르네요. 반응이 다 끝나면 질량을 측정하여 기록하도록 합니다.
문제1) 반응 전의 질량은 얼마인가요?
문제2) 반응 후의 질량은 반응 전의 질량과 얼마나 차이가 나는지 관찰 내용을 탐구 노트에 적어주세요.
문제3) 풍선을 가득 채우면서 기체가 발생했는데요. 이 기체는 무엇일까요?





연소반응에서 질량보존의 법칙을 확인할 수 있는 실험을 고안 

지금까지 우리는 앙금생성반응과 기체생성반응에서 각각 질량이 보존됨을 확인했는데요. 그렇다면 연소반응에서는 질량이 보존된다는 것을 어떻게 확인할 수 있을까요? 우리도 라부아지에처럼 새로운 실험방법을 생각해보도록 해요.
문제) 연소반응에서 질량 보존의 법칙을 확인할 수 있는 실험을 고안하여 탐구 노트에 적어 주세요.



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