침투현상 침투현상이란 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 물(용매)이 반투막을 통과하는 현상 확산을 통해 이동하기 때문에 에너지가 필요 없는 과정물을 기준으로 볼 때 물의 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 샘당근컵은 식물세포로 만들기 때문에 세포막이 반투막 역할을 하여 설탕물과 맹수 사이에서 침투현상이 일어난다침투 현상 삼투 현상은 농도가 낮은 곳에서 높은 곳에 물(용매)이 반투막을 통과하는 현상 확산을 통해서 이동하면서 에너지가 필요 없는 과정물을 기준으로 보면 물의 농도가 높은 데서 낮은 곳으로 이동하는 샘 당근 컵은 식물 세포로 만들기 때문에 세포막은 반투과성막 역할을 하고 설탕물과 맹물 사이에 침투 현상이 일어나약숟가락으로 당근속을 파고당근 좋아하세요?선성선생님은 아삭아삭하고 달콤한 당근을 날로 먹는것을 좋아합니다^^2023년은 토끼해예요~ 토끼하면~ 생각나는 당근!
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오늘은 당근컵을 사용한 반투막의 마술~실험을 소개합니다^^농도차이를 이용한 실험입니다~ 먼저 “농도”를 이해하기 위해 “용질, 용매, 용해, 용액”에 대해 알아봅시다!
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용질, 용매, 용해, 용액용질, 용매, 용해, 용액~을 모아보면 비슷한 글자라서 더 헷갈리겠죠?^^학창시절 과학시험에서 자주 등장하는 이 단어는 의미를 알고보면 절대로 헷갈리는 용어입니다!
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지금부터 알아볼게요~ 설탕물을 만드는 과정을 보시죠~ ‘설탕’을 ‘물’에 녹이면 ‘설탕물’이 되겠죠?설탕의 용해 과정용질은 용매에 용해 물질로 설탕물”설탕”에 해당합니다 용매는 설탕을 녹이는 물과 같이 다른 물질을 녹이는 물질입니다설탕물에서는 “물”이 용매입니다 예를 들어, 물, 알코올, 아세톤 등이 있습니다 보통 액체 상태의 용매로 고체 상태의 용질을 녹이는데 액체들을 섞을 때는 더 많은 물질이 용매의 역할을 하죠 이처럼 다른 2개 이상의 물질이 섞이고 있는 것을 “혼합물”이라고 합니다.
참고로, 기체인 공기도 혼합물에서 가장 양이 많은 질소 기체가 용매에서 나머지 기체가 용질에 해당합니다용해란 용매에 용질이 녹아드는 현상을 말하는데, 용질이 작게 갈라져 용매에 골고루 퍼져 있는 상태입니다.
아래 그림은 소금(NaCl)이 물 분자(H2O)에 의해 작게 갈라지고 물 분자에 둘러싸여 녹아있는 모습입니다.
(물 분자의 수소 결합이 관여합니다)소금이 물에 용해되어 있는 상태용액은 용질이 용매에 용해된 액체입니다.
용매에 용질이 남김없이 녹아 있는 혼합물입니다설탕물이 바로 용액이라고 합니다, 스컬, 흙탕물처럼 당장에 비비면 꼼꼼히 섞인 것 같은데 시간이 지나서야 가라앉는 물질이 생기는 것은 용액은 아닙니다 모두 봅시다.
설탕(용질)이 물(용매)에 녹으면 설탕물(용액)꼭 기억해보세요 (^0^) /보너스!
이렇게 만든 용액은 용질의 양에 의해서 다른 농도를 갖게 되지만, 용질의 양이 많을수록 농도가 진해집니다!
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용액의 짙거나 얇거나 하는 정도를 수치로 표현한 것을 농도라고 합니다 농도는 보통퍼센트(%)로 표현합니다 다음과 같이 계산할 수 있어요~<백분율로 나타내는 퍼센트 농도>예를 들면 설탕물 100g에 설탕이 20g 녹아 있으면 설탕물 농도는 20%가 되네요(이때의 물의 무게는?)?따지고 보세요~)여기까지 오늘의 세세한 상식이었어요 ♡ 이제 연 씨의 사형 제도, 틀리지 않죠?예를 들면 설탕물 100g에 설탕이 20g 녹아 있으면 설탕물 농도는 20%가 되는 거죠(이때 물의 무게는?)? 계산해 보세요~)지금까지 오늘의 세세한 상식이었습니다♡이제 연씨의 사형제도~ 틀리지 않죠?드디어 ‘자연스럽게 채워지는 당근컵’ 실험 포스팅입니다 ♡사실 제목을 “저절로 사라지는 인삼 찻잔 안의 물?”라고 붙이려 했으나 너무 길어 바꾸었습니다실제로 실험을 하다 보니 비교 실험에서 물이 차기보다 사라지는 것이 더 신기합니다^^이번 실험의 가설은 재료부터 챙기네요~ 역시 식초.단~당근2개,약숟가락,막대설탕2개,종이컵2개,비커2개침투현상의 재료~우선 당근을 깨끗이 씻어 껍질을 벗기고 높이 약 5cm정도로 썰어 주었습니다.
꼭 부모님이 하세요!
안전 제일!
)당근은 종이 컵에 든 굵기에서 준비합니다만, 너무 날씬한 것은 피하세요~중을 파고 구멍이 열립니다.
^^;;; 벗긴 껍질은 달팽이 밥 줬네요^^내일은 주황색의 똥이 가득하죠?손질한 당근 껍질은 달팽이의 맛있는 식사칼로 자를 때 똑바로 자르지 않으면 당근컵이 기울어지므로 자를 때 조심해서 잘라주세요.(바닥이 되는 부분이 평평해야 합니다) 저는 마음이 삐쳤는지 자꾸 비스듬히 잘려서 조금씩 더 자르면 높이가 4cm 정도 되거든요최소 4cm 이상은 최대한 잘라서 당근 2개를 준비해 주세요.(이때 2개의 높이는 같아야 합니다) 종이컵 2개에 각각 당근컵안과 밖에 넣을 용액의 농도를 적어주세요당근컵 중/외 농도 표시1번에는 종이컵에 설탕물을 넣고 당근컵을 넣은 후 당근 안에 물을 넣습니다(즉, 바깥쪽이 고농도/안쪽이 저농도) 2번은 종이컵에 물을 넣고 당근컵을 넣고 당근컵 안에 설탕물을 넣습니다(즉 바깥쪽은 저농도/안쪽은 고농도)종이컵에 농도를 표시하다종이컵 농도 표시가 끝나면 당근 속을 파서 당근 컵을 만들 차례입니다^^만약 집에 당근은 없는데 애호박이 있다면?애호박도 할 수 있어요~^^(아이들이 속을 파려면 당근이 오히려 좋더라고요) 아래는 옛날에 실험한 사진이에요~종이컵 농도 표시가 끝나면 당근 속을 파서 당근 컵을 만들 차례입니다^^만약 집에 당근은 없는데 애호박이 있다면?애호박도 할 수 있어요~^^(아이들이 속을 파려면 당근이 오히려 좋더라고요) 아래는 옛날에 실험한 사진이에요~당근속을 팔때는 드라이버를 돌리듯이~~약숟가락으로 가운데에 살짝 힘을 주어 살짝 파낸 후, 그곳을 기준으로 약숟가락을 돌리듯이 파내면 조금씩 당근이 깎이고 속이 파여나갑니다!
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약숟가락 머리?구멍의 크기는 부분이 보이지 않을 때까지 파세요. 구멍의 크기는 최대한 같게 맞춥니다같은 높이의 당근컵 결과를 빨리 보려면 당근컵 속을 많이 파서 컵을 얇게 만드는 것이 좋은데요~ 어쩌면 구멍이 쉽게 뚫릴 수 있으니 안전하게 딱 약숟가락 머리 부분만 파주세요 시간이 오래 걸릴 뿐이에요~ 실험은 아주 잘 됩니다!
당근 컵이렇게 두껍게? 파주어도 결과는 잘 나와요 너무 무리해서 파보면 당근에 구멍이 생기니까 주의하세요~이렇게 두껍게? 파주어도 결과는 잘 나와요 너무 무리해서 파보면 당근에 구멍이 생기니까 주의하세요~물 40ml 측정두 개의 막대 설탕을 녹입니다설탕물이 생겼죠?설탕을 녹임준비는 끝났습니다!
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세팅을 해볼게요~물도 40ml 준비먼저 고농도(설탕물) 용액을 1번 컵에 20ml 붓습니다.
그리고 2번 컵에는 저농도(물)를 20ml 붓습니다농도가 다른 용액에 당근 컵을 넣다앞으로 준비된 당근컵을 각각 종이컵에 넣습니다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다다른 농도의 용액에 당근 컵을 넣는다실험 결과를 예상해본 후에 이렇게 반투막을 기준으로 물(용매)이 이동하는 현상을 침투 현상이라고 알려줬어요 그리고 실제로 우리 주변에서 일어나는 침투 현상을 같이 찾아봤네요^^몇 가지 쉽게 생각나는 예가 있죠?배추를 소금에 절이는 과정에서는 배추속의 물이 빠져 딱딱했던 배추가 부드러워집니다!
(우리는 김장을 직접 해보고 관찰해보았습니다)절인 배추는 물이 빠져요!
또, 물놀이를 오래 하면 손이 쭈글쭈글하게 되지만 물(저농도)이 손(고농도)의 표피를 통과하고 스며들면 늘어난 피부가 구겨질 거예요.(이 현상을 보지 못한 아이는 없겠죠?)?^^)교과서에 침투 현상의 예로서 식물의 뿌리가 물을 흡수하는 과정을 설명합니다 식물의 안쪽은 영양 물질 때문에 고농도이어서 저농도의 물이 뿌리의 안쪽에 흡수되는 거죠 여기서 문제!
식물이 튼튼하기 때문에 비료를 충분히 자주 주면 식물이 더 잘 자란다는 말요?생각합시다?비료가 많이 들어갈수록 비료가 녹아 있는 물의 농도는 점점 높아지겠지요 어느 순간, 식물 내부의 농도보다 비료가 녹아 있는 물의 농도가 높아지는 순간이 찾아와~고농도 용액 완성!
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이 때부터 비료의 영양분이 식물에 흡수되는 것이 아니라 식물 내부의 물이 밖으로 나와침투 현상이 일어나죠?즉, 식물이 시들어 버립니다 ㅠㅠ 뭐든 적당한 게 최고입니다!
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tip. 같은 방법으로 세균도 죽일 수 있습니다!
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제균 가능!
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한국과 잼이 바로 이것을 이용한 겁니다!
다시 실험으로 돌아가~(^0^)/ 이번 실험은 결과를 보기까지 시간이 오래 걸려 조금 답답한 마음이 들 수도 있겠지만~ 저녁에 세팅을 해놓고 다음날 아침에 확인을 한다면 기다리는 지루함이 조금 줄어들것입니다^^다시 실험으로 돌아가~(^0^)/ 이번 실험은 결과를 보기까지 시간이 오래 걸려 조금 답답한 마음이 들 수도 있겠지만~ 저녁에 세팅을 해놓고 다음날 아침에 확인을 한다면 기다리는 지루함이 조금 줄어들것입니다^^작은 별도 정말 신기했어요^^당근 컵을 기준으로 가장 컵은 당근 속의 물이 사라지고 당근의 바깥쪽 물의 수준이 높아졌습니다 2번 컵은 당근 속의 물이 많아지면서 당근의 바깥쪽 물의 수위가 확실히 낮아졌네요사라진 당근 컵 물~자기 가설이 들어맞았다고 어깨를 으쓱하다제 가설이 맞았죠?^^ 즐거운 작은 별~다시 봐도 신기하죠~당근컵에서 사라진 물!
과 채워진 물!
물당근 컵의 반투막을 통과하는 물몇시간에서 바로 물의 변화가 보이기도 하지만 경우에 따라서는 시간이 오래 걸리는 것도 있으니 하루 이상 지켜보면서 변화를 관찰하세요!
아래는 옛날 한 실험입니다만, 이틀 후의 모습입니다 당근 컵의 안과 밖의 높이 차이가 확실하죠?침투 현상으로 얼룩진 당근 컵이번 실험에서 저는 아이들이 오가며 잘 들여다보라며 위쪽을 막아주지 않았는데 물이 조금씩 증발하면서 물이 차오르는 속도가 느려보였습니다파토리 접시를 뒤집어 막아 놓으면 물의 증발을 막고 투명해서 안쪽을 관찰하는 데도 좋겠네요^^자세히 관찰할 때만 살짝 갖고 안쪽을 들여다보기도 편하고 실험이 끝나고 났습니다^^;;보통 비닐 랩으로 밀봉해서 주는데 생략하고 버리면 집안이 건조한 물이 자꾸 증발하고 당근 컵이 빨리 올라가질 않아요 ww슬슬 결론을 낼 시간입니다.
작은 별의 가설이 맞았다는 것은 결과가 말하던데요?실험 결과를 확인하는 소리 실험 결과를 분석하고 결론을 내렸어요 같은 조건으로 정해진 순서를 잘 지키고 실험을 진행하면 결과는 당연히 같이 나옵니다 하지만 그 결과를 어떻게 해석하는지는 다릅니다 해석에 의해서 나의 결론이 달라지죠?실험 결과를 통해 배운 것은 무엇인지, 실험이 무슨 의미가 있는지, 어디에 적용할 수 있는지 생각해 보고 실제 예를 들어서 설명해 봤습니다.
여러분의 결론은 무엇일까요?오늘 포스팅은 아이들과 실험을 할 때 좀 더 체계적으로 정리하고 싶을 때 참고하라고 자세히 적어봤습니다··· 어려웠을까요?하지만, 어디까지나 참고사항일 뿐~!
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아이들과 함께 실험할 때 모든 과정을 이해하고 분석하고 설명할 수 있도록 알려주시면… 아마~ 다시는 실험을 하지 않으면 도망갈지도 모릅니다 저는 어렸을 때 책을 읽고 감상문을 쓰는 것을 가장 싫어했습니다 흐흐흐~어린 친구들에게 침투현상을 알려주고 싶은 면의 배추나 오이를 담가보고 부드러워진 채소를 직접 만져보고 차이를 느껴보는 것만으로 충분합니다 재미있는 촉감놀이죠(^0^)/정해진 순서대로 실험을 진행하고 결과를 보면서 신기하게 느낀 것은 그 경험 자체로 큰 의미가 있습니다.
현상을 통해서 경험한 즐거운 기억과 신기했던 장면은 오랫동안 기억에 남기 때문 훗날 이론적인 부분을 배우게 되었을 때 자연스럽게 과거의 기억이 떠올라서 연결된 개념을 쉽게 이해할 수 있습니다 이론적인 부분은 초등 학교 고학년 아이들 중에서도 과학에 관심이 많은 그 원리를 알고 싶을 때만 알려서 보내는 편이 좋습니다(살며시 질문에서 낫지을 주는 게 좋아요)^^)과학과 실험이 즐거운 경험으로 기억되도록~ 놀면서 배우는 기적을 다 느끼고 보세요 오늘도 긴 글~끝까지 읽어 주셔서 정말 감사합니다(^0^)/아이들에게 좋은 경험과 행복한 기억을 만들어 주려고 노력하는 우리의 부모들~오늘도 화이팅입니다 ♡재미있는 과학실험~침투현상 정복!
재미있는 과학실험~침투현상 정복!
https://www.youtube.com/shorts/yLrjLAt3jHs
