탐구주제	무지개 물탑쌓기
교과영역	화학
관련단원	중2. 물질의 특성(밀도), 초등5학년 용액의 진하기

경기도교육청지정 과학교육선도학교

경기도교육청지정 과학교육선도학교

「이천중학교」

「이천중학교」

「이천중학교」

활동준비

준 비 물 : 시험관, 시험관대, 스포이드, 약수저, 설탕(각설탕), 물감, 유리막대

구입방법 : 과학교구사, 이천공판장

소요경비 : 6,000원(20명당)

탐구과정

같은 크기의 시험관 7개를 세워놓고 0～6번까지 번호를 붙인다.

7개의 시험관에 같은 양의 물을 붓는다.

각 번호만큼 설탕을 넣고 잘 저어 완전히 녹인다.   (0번은 설탕을 넣지 않고, 1번은 설탕 1수저, 2번은 설탕 2수저 ....씩으로 넣는다)

0번부터 무지개 색이 되도록 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보 순서로 물감을 넣어 잘 섞는다.

시험관에 설탕을 많이 녹인 6번 컵부터 스포이드로 벽을 타고 흘리면서 물탑을 쌓는다

유의점

간단한 실험이지만 거꾸로 뒤집을 때 천천히 해야만 실패하지 않고 아름다운 물탑을 쌓을 수 있다. (잘 섞이는 물질이라 흔들거나, 빨리 뒤집으면 밀도차에 의한 층이 나누어지기 힘듬)

처음부터 일곱색깔이 잘 안된다면, 0번,3번, 6번 이렇게 3가지 만 시도해보고 차츰 색을 늘려 도전해 본다.

설탕은 각설탕을 사용하면 저울을 사용하지 않고도 농도 조절이 용이하다.

시험관의 설탕물이 서로 섞이지 않는 이유를 물어 본다.

설탕의 양에 따라 밀도가 어떻게 다른지 발표시킨다.

과학적 원리

보통 물위에 물을 쌓으면 아무리 조심스럽게 흘려도 물끼리 섞이고 만다. 이 실험에서 조금 다르다고 해서 설탕물로 과연 탑을 쌓을 수 있을까? 실험처럼 밀도가 다른 액체를 이용하면 층을 이루는 것이 가능하다

같은 양의 물에 설탕을 각각 다른 양 만큼씩 녹이면 부피는 거의 변화가 없지만 질량은 설탕을 넣어 준 만큼 늘어난다. 그러면 질량은 많이 변화고 부피가 거의 변화 없으므로 각각의 설탕물은 밀도 차이가 생긴다. 이렇게 같은 종류의 액체(잘 섞이는 액체)라도 밀도가 다르다면, 액체위에 액체를 쌓아 탑을 만들 수 있다.      ◀비교 : 서로 섞이지 않는 액체, 예를 들면 물과 식용유인 경우 밀도 차이에 의     해 쉽게 층이 진다.

농도 : 용액의 진한 정도

농도는 용질과 용매의 질량에 따라 달라진다.

용액은 농도에 따라 맛, 색깔, 밀도, 끓는점, 어는점 등이 달라진다.

설탕을 많이 넣을수록 농도가 증가하여 밀도가 커진다.

참고자료

♧유사 실험《물과 토마토 쥬스 탑 쌓기》

가. 준비물 : 투명한 유리컵, 식용색소나 물감, 밀도가 다른 여러 종류의 액체

(예를 들면 물엿, 토마토 쥬스, 주방용 세제, 물비누, 식용유, 물, 메탄올 등)

나. 실험 방법

우리 주변에서 쉽게 찾을 수 있는 액체들을 이용해서 탑을 쌓아보세요.

어떤 순서대로 쌓아야 섞이지 않고 예쁜 탑이 만들어질까요?

계산 된 밀도를 가르쳐 드릴께요.

〈 메탄올 : 0.793    물비누 : 1.021   식용유 : 0.913  주방용 세제 : 1.031

물 : 1        물엿 : 1.379        토마토 쥬스 : 1.408 〉

♧참고 사이트 - 신나는 과학을 만드는 사람들

탐구주제	무지개 물탑 쌓기
일 시	200 년 월 일 교시	학년 반 번 ( )모둠 성명 :
탐구목표	무지개 물탑 쌓기를 통해 밀도와 농도의 개념을 알 수 있다.
준 비 물	시험관, 시험관대, 스포이드, 약수저, 물감, 설탕(각설탕),유리막대
탐구과정	비이커 6개에 같은 양의 물을 넣고 비이커 각각에 무지개 색깔 물감을 넣는다. 빨간색-주황색-노랑색-초록색-파랑색-보라색 순으로 설탕의 양을 증가시키며 약수저로 녹인다. 스포이드를 이용하여 시험관 벽을 타고 흘러내리도록 보라색-파랑색-초록색-노랑색-주황색-빨간색 순으로 천천히 넣어준다. 무지개 물탑을 쌓은 후 시험관의 입구를 막고 거꾸로 뒤집어 본다.
생각하기	가. 6번 보라색 설탕물을 컵에 넣고 5번 남색 설탕물을 조심스럽게 흘려보자. 어떻게 되는가? 나. 다른 컵에 5번 설탕물을 먼저 넣고 6번을 넣어보자. 어떻게 되는가? 다. 무지개 색을 거꾸로 할려면 어떻게 해야 할까?