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작고 딱딱한 옥수수가 어떻게 크고 부드러운 팝콘으로 변했을까
조회 7,002 2014.12.10 신고

탐구 목표 
옥수수 속에 들어있는 물이 열에너지를 흡수할 때 
분자 운동과 부피가 어떻게 변하는지 알 수 있다.

 

탐구 레벨 
중1 물질의 상태변화와 분자운동

 

탐구 
물질을 이루는 분자들은 끊임없이 움직이며 운동한다. 이때 물질이 열에너지를 흡수하면 분자 운동이 활발해지고 분자 사이의 인력이 감소하며, 분자 사이의 거리가 멀어짐으로 부피가 증가하게 됨을 옥수수 속의 수분이 부피 증가로 폭발하여 만들어진 팝콘을 통해 이해하기 쉽게 된다.


준비물

- 팝콘용 옥수수와 후라이펜, 후라이펜 뚜껑, 푸른색 염화코발트 종이 필름통, 압전세라믹, 알코올 용액, 아세톤, 일회용 비닐장갑, 주전자와 가열도구 , 탁구공, 오줌싸개 인형



옥수수가 팝콘으로 변하는 원인은?

한별이는 친구들과 영화를 보러 갔어요. 절친 영희가 매표소에 간 사이 어디서인가 고소한 냄새가 나네요. 고소한 냄새의 팝콘이 톡톡 펑펑 소리를 내며 팝콘 용기에서 쏟아져 내려오고 있었어요. 와 맛있겠다! 그런데 작고 딱딱한 옥수수 알갱이가 어떻게 크고 부드러운 팝콘으로 변한것일까요?




후라이펜 뚜껑에 맺힌 액체의 정체는 무엇일까요? 

옥수수를 구성하는 성분에는 어떤 것들이 있을까요? 옥수수는 탄수화물과 약간의 단백질, 그리고 이것으로 구성되어 있어요. 여기에서 이것은 무엇일까요? 탐구노트에 기록해보세요.
옥수수 알갱이 속에는 무엇이 들어있을까요? 실험을 통해 확인해 볼까요? 프라이팬 뚜껑에 맺힌 액체에 염화코발트 종이를 대어보아요. 어떻게 되었을까요?




물을 가열하면 어떻게 될까요?

한별이는 오늘 점심에 라면을 먹으려 해요. 물이 끓고 있을 때, 냄비에 뚜껑이 들썩들썩 거려요.




물이 수증기로 변하면 부피가? 

액체 상태의 물과 기체 상태의 수증기 모습을 분자모형으로 만들어보았어요. 액체 상태의 분자들은 약간씩 움직이고, 기체 상태의 분자들은 아주 활발하게 움직이고 있어요.
분자 배열이 약간 흐트러진 액체는 온도가 높아지면 분자운동이 활발해지면서 부피가 늘어나요. 기체의 분자배열은 불규칙적이고, 자유롭게 움직이기 때문에 온도가 높아지면 부피가 아주 많이 늘어나요.




상태변화를 이용한 실험(탁구공과 오줌싸개 인형) 

찌그러진 탁구공을 비이커에 넣고 그 뜨거운 물이 담긴 주전자로 물을 부어주면서 탁구공의 변화를 관찰해 보아요.
오줌싸개 인형을 뜨거운 물에 담궈 보아요. 기포가 더 이상 발생하지 않으면, 인형을 꺼내어요. 그런 후 찬물이 담긴 비이커에 인형을 1분 정도 충분히 잠기도록 해주세요. 인형을 꺼내 쟁반 위에 놓고 인형에 뜨거운 물을 부어주면서 변화를 관찰해보아요.




상태변화를 이용한 실험(아세톤의 변화) 

일회용 비닐장갑에 아세톤을 3ml넣고, 고무줄로 손목을 꼬옥 묶어주세요.
그리고 쟁반 위에 아세톤이 담긴 비닐장갑을 올려놓고, 뜨거운 물을 부어주세요. 비닐장갑에서 일어나는 변화를 관찰해보세요.




상태변화를 이용한 알콜권총

알콜 권총을 만들기 위한 준비물이에요. 알콜 권총을 만드는 과정이에요.
필름통 입구에 알콜을 한 두방울 떨어뜨린 후, 입구를 막고 알콜 권총을 발사해보세요. 어두운 곳에서 다시 한번 권총을 발사해 볼까요?




옥수수가 팝콘으로 변하는 이유 

옥수수가 팝콘으로 변하는 이유를 알게되었나요? 옥수수 속에 물이 열을 받아 기체로 변화될 때 부피가 팽창하면서 옥수수 껍질이 폭발하여 팝콘이 만들어졌어요.
찌그러진 탁구공이 펴지는 모습과 인형이 오줌을 누는 모습, 그리고 비닐장갑이 부풀어오르는 모습의 공통점은 무엇일까요?


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