[물질]

3-1-2. 물질의 성질

★2차시 - 물체는 어떤 재료로 만들어졌을까요?

순환학습모형 적용 가능

1. 탐색 : 우리 주변에 있는 물체 알아보기. 

(T: 우리 주변에 있는 물체들은 어떤 재료로 만들어졌는지 이야기해 봅시다.)

2. 개념 도입 : 물질이 무엇인지 알아보기 

(S: 물체를 만드는 재료를 물질이라고 합니다. 플라스틱, 나무, 고무, 밀가루가 있습니다.)

3. 개념 적용 : 우리 주변에 있는 물체가 어ᄄᅠᆫ 물질로 만들어졌는지 알아보기.

★3~4차시 – 여러 가지 물질에는 어떤 성질이 있을까요?

경험학습모형 적용 가능

들어가기 : 장난감을 이루고 있는 물질 알아보기

자유 탐색 및 결과 발표 : 물질의 성질을 자유롭게 탐색하기

(T: 금속 막대, 플라스틱 막대, 나무 막대, 고무 막대를 자유롭게 관찰하면서 여러 가지 물질에는 어떤 성질이 있는지 살펴보고 발표해봅시다.)

교사의 안내에 따른 탐색 : 물질의 성질 알아보기

(T:　여러 가지 물질의 단단한 정도를 비교해 봅시다.）

4. 탐색 결과 정리 1

5. 탐색 결과 정리 2

★5차시 – 물질의 성질은 우리 생활에서 어떻게 이용될까요?

발견학습모형 적용 가능

1. 탐색 및 문제 파악 : 교실에서 볼 수 있는 물체 살펴보기 

2. 자료 제시 및 관찰 탐색 : 한 가지 물질로 이루어진 물체의 특징 살펴보기

3. 추가 자료 제시 및 관찰 탐색 : 두 가지 이상의 물질로 만들어진 물체의 특징 살펴보기

4. 규칙성 발견 및 개념 정리 : 물질의 성질이 우리 생활에서 어떻게 이용되는지 알아보기

(S: 물질마다 서로 다른 성질이 있습니다. 그래서 물체의 기능에 알맞은 물질을 선택하여 물체를 만들면 사용하기에 더 좋습니다.)

5. 적용 및 응용 : 자전거 각 부분의 물질과 기능 살펴보기

★6차시 – 종류가 같은 물체를 서로 다른 물질로 만드는 까닭은 무엇일까요?

발견학습모형 적용 가능

1. 탐색 및 문제 파악 : [아기 돼지 삼형제] 이야기 살펴보기

2. 자료 제시 및 관찰 탐색 : 여러 가지 컵의 좋은 점 생각해보기

3. 추가 자료 제시 및 관찰 탐색 : 여러 가지 장갑의 좋은 점 생각해보기

4. 규칙성 발견 및 개념 정리 : 종류가 같은 물체를 서로 다른 물질로 만드는 까닭 알아보기

5. 적용 및 응용 : 금속이나 유리로만 된 신발을 신는다면 어떤 일이 생길지 이야기하기

3-2-4. 물질의 상태

★3차시 – 나무 막대는 어떤 상태일까요? (고체)

경험학습모형 적용 가능

1. 들어가기 : 막대 쌓기 경험 이야기하기

2. 자유 탐색 및 탐색 결과 발표 : 나무 막대와 플라스틱 막대를 자유롭게 관찰하기.

(모양, 색깔 관찰/ 만져보기)

나무 막대와 플라스틱 막대를 자유롭게 관찰한 내용 발표하기.

3. 교사의 안내에 따른 탐색 : 나무 막대와 플라스틱 막대를 여러 가지 모양의 투명한 그릇에 넣고 모양과 크기의 변화 관찰하기

4. 탐색 결과 정리 

★4차시 – 물은 어떤 상태일까요?(액체)

경험학습모형 적용 가능

1. 들어가기 : 절벽에서 떨어지는 물 사진 관찰하기

2. 자유 탐색 및 탐색 결과 발표 : 물과 주스를 자유롭게 관찰하기

물과 주스를 자유롭게 관찰한 내용 발표하기

3. 교사의 안내에 따른 탐색 : 

물과 주스를 여러 가지 모양의 투명한 그릇에 넣고 모양과 부피의 변화 관찰하기

4. 탐색 결과 정리 :

(S: 물과 주스를 여러 가지 모양의 투명한 그릇에 넣었을 때 그릇의 모양에 따라 물과 주스의 모양은 변하지만 부피는 변하지 않습니다. 담은 그릇을 기울이면 모양이 변합니다.) 

*오개념 바로잡기

-오개념 : 모든 액체는 물과 같다. 물로 만들어져 있다. 모든 액체는 물을 포함한다.

-원인 : 대표적인 액체를 물로 인식하면서 모든 액체가 물과 같거나 물로 만들어져 있다고 생각한다. 그래서 끈적끈적한 꿀이나 토마토소스는 물이 아니기 때문에 액체로 분류하기 어려워하기도 한다.

-지도 방안 : 물은 여러 가지 액체 중의 하나로 모든 액체가 물과 같거나 물을 포함하는 것은 아님을 설명하고 예외적인 경우로 꿀이나 샴푸, 참기름 등을 제시한다. 

물의 포함 여부와 관계없이 담는 그릇의 모양에 따라 모양이 변하지만 부피는 변하지 않는 물질의 상태가 액체임을 지도한다.

*기체의 개념

공기처럼 담는 그릇에 따라 모양과 부피가 변하고 담긴 그릇을 항상 가득 채우는 물질의 상태를 기체라고 한다.

6-2-3. 연소와 소화

★배경지식

-연소 생성물 : 연소 시 생성되는 물질로, 연소의 종류 및 가연물에 따라 다르다.

일반적으로 우리가 물질을 연소시키면 이산화탄소와 물이 생성된다.

이것은 물질에 포함되어 있는 탄소와 수소가 산소와 반응하기 때문이다.

철이나 마그네슘같은 금속이 연소할 때에는 탄소와 수소가 포함되어있지 않기 때문에 이산화탄소와 물이 발생하지 않는다.

물질이 볼완전 연소를 하면 그을음이나 연기가 생기기도 한다. 

이 단원에서는 그을음이나 연기는 연소 생성물로 다루지 않고 완전 연소에 의해 생성된 물질만을 연소 생성물로 다뤘다.

★[2차시] 물질이 탈 때 어떤 현상이 나타날까요?

발견 학습 모형 사용 가능

탐색 및 문제 파악 : 강물에 뜬 유등의 모습 떠올리기

자료 제시 및 관찰 탐색 : 초가 탈 때 나타나는 현상 관찰하기

(T: 불을 붙이기 전에 초의 무게를 측정하고, 촛대에 초를 세우고 불을 붙입니다. 불꽃의 모양, 색깔, 밝기, 초가 변하는 모습, 손을 가까이 했을 때의 느낌, 심지와 심지 근처의 변화 등을 관찰해 봅시다.)

추가 자료 제시 및 관찰 탐색 : 알코올이 탈 때 나타나는 현상 관찰하기

규칙성 발견 및 개념 정리 : 물질이 탈 때 나타나는 현상 알아보기.

(T: 초와 알코올이 탈 때 나타나는 공통적인 현상을 찾아봅시다.

-불꽃 주변이 밝고 따뜻해집니다.

-물질이 빛과 열을 내면서 탑니다.

-물질의 양이 변합니다.)

적용 및 응용 : 물질이 타면서 발생하는 빛과 열을 이용하는 예 찾아보기.

★[6차시] 불을 끄려면 어떻게 해야 할까요?

순환학습모형 적용 가능

1. 탐색 : 다양한 방법으로 촛불 꺼 보기 

2. 개념 도입 : ; ‘소화’의 의미 알아보기

(T: 촛불을 입으로 불면 촛불이 꺼지는 까닭은 무엇인가요?

S: 촛불을 입으로 불면 탈 물질이 날아가기 때문에 촛불이 꺼집니다.

T: 집기병으로 덮으면 ~?

S: 산소가 없어졌기 때문입니다.

T: 촛불에 분무기로 물을 뿌리면~?

S: 온도가 낮아지기 때문입니다. (발화점 이상의 온도 X)

T: 연소의 조건 중에서 한 가지 이상의 조건을 없애 불을 끄는 것을 소화라고 합니다.)

개념 적용 : 불을 끄는 다양한 방법 찾아보기.

(T: 소화기 사용 방법을 단계별로 설명해 봅시다.

1) 소화기를 불이 난 곳으로 옮깁니다.

2) 소화기의 안전핀을 뽑습니다.

3) 바람을 등지고 소화기의 고무관이 불 쪽을 향하도록 잡습니다.

4) 소화기의 손잡이를 움켜쥐고 불을 끕니다.)

유증기 때문에 물보다 소화기가 좋을 수도..!

6-1-3. 여러 가지 기체

★단원 배경 지식：

-보일의 법칙 : 일정한 온도에서 일정량의 기체 부피는 압력에 반비례한다.

-샤를 법칙 : 압력이 일정할 때 기체 분자의 운동은 온도가 높아짐에 따라 활발해져서 용기의 벽에 충돌하는 횟수가 증가하여 기체의 부피가 커진다.

★[2~3차시] 산소에는 어떤 성질이 있을까요?

기체 발생 장치에 사용하는 실험기구

수상치환

1) 묽은 과산화수소수

->깔때기, 핀치 집게 사용

->핀치 집게 : 시약의 양을 미세 조절, 안전 문제 발생을 방지하기 위함

2) 이산화망가니즈 : 단순 촉매. 자신은 반응하지 않고 화학반응의 속도 등 변화

3) ㄱ자 유리관

->지나치게 길게 넣지 않는다. 포집한 기체를 통과시켜야 한다.

why? 부산물을 제거. 제거하지 않으면 냄새가 난다.

(산소/이산화탄소 모두 무색 무취이다)

4) 집기병

-> 처음에 모은 공기는 버린다. (원래 집기병에 있던 공기)

★[6차시] 압력이 변하면 기체의 부피는 어ᄄᅠᇂ게 달라질까요?

발견학습 모형

탐색 및 문제 파악 : 높은 산 위와 산 아래의 빈 페트병 모양 비교하기

자료 제시 및 관찰 탐색 : 압력 변화에 따른 기체의 부피 변화 관찰하기

추가 자료 제시 및 관찰 탐색 : 압력 변화에 따른 기체와 액체의 부피 변화 각각 관찰하기.

규칙성 발견 및 개념 정리 : 압력 변화에 따른 부피 변화 규칙 찾기

적용 및 응용 : 생활 속에서 압력 변화에 따라 기체의 부피가 달라지는 예를 찾고 알게 된 사실 정리하기

★[7~8차시] 온도가 변하면 기체의 부피는 어떻게 달라질까요?

발견학습 모형

탐색 및 문제 파악 : 비닐 랩의 모양 탐색하기

자료 제시 및 관찰 탐색 : 온도 변화에 따른 고무풍선에 든 기체의 부피 변화 관찰하기

3. 추가 자료 제시 및 관찰 탐색 : 온도 변화에 따른 플라스틱 스포이드에 든 기체의 부피 변화 관찰하기

4. 규칙성 발견 및 개념 정리 : 온도 변화와 기체의 부피 사이의 규칙 찾기

5. 적용 및 응용 : 생활 속에서 온도 변화에 따라 기체의 부피가 달라지는 예를 찾고 알게 된 사실 정리하기.

5-2-5. 산과 염기

[2~3차시] 여러 가지 용액을 어떻게 분류할 수 있을까요?

-여러가지 용액의 특징 관찰하기

->모두 먹어보거나 만지지 않는다. 위험할 수 있어 교사가 관찰 관점을 제한한다.

[4~5차시] 지시약을 이용해 여러 가지 용액을 어떻게 분류할 수 있을까요?

지시약 : 

어떤 용액을 만났을 때, 그 용액이 가진 성질에 따라 눈에 띄는 변화가 나타나는 물질 

- 지시약의 종류 :

리트머스 종이(붉은색 리트머스 종이, 푸른색 리트머스 종이),

페놀프탈레인 용액, 자주색 양배추 지시약

*리트머스 종이 : 푸른색, 붉은색 두 가지가 있다.

-푸른색 리트머스 종이 : 산성 물질이 닿으면 붉은색으로 변한다.

ex) 식초, 레몬즙, 사이다, 묽은 염산

-붉은색 리트머스 종이 : 염기성 물질이 닿으면 푸른색으로 변한다.

ex) 유리 세정제, 빨랫비누, 물, 석회수, 묽은 수산화나트륨 용액

*페놀프탈레인 용액 : 염기성에 넣었을 때만 붉은 색으로 변한다.

ex) 유리 세정제, 빨랫비누, 물, 석회수, 묽은 수산화 나트륨 용액

변화가 없다 – 식초, 레몬즙, 사이다, 묽은 염산

*자주색 양배추 지시약

-산성 : 붉은색 계열로 변함

-염기성 : 푸른색이나 노란색 계열로 변함

★[6차시] 산성 용액과 염기성 용액에 물질을 넣으면 어떻게 될까요?

발견 학습 모형

탐색 및 문제 파악 : 서울 원각사지 십층 석탑에 유리 보호 장치를 한 까닭 생각해 보기

자료 제시 및 관찰 탐색 : 산성 용액과 염기성 용액에 달걀 껍데기, 삶은 달걀 흰자를 넣고 변화 관찰하기

(S: 묽은 염산에 넣은 달걀 껍데기는 표면에서 기포가 발생했고, 시간이 지남에 따라 달걀 껍데기는 점차 사라지고 막만 남았습니다.

묽은 염산에 넣은 삶은 달걀 흰자는 아무런 변화가 없었습니다.

묽은 수산화 나트륨 용액에 넣은 달걀 껍데기는 아무런 변화가 없었습니다.

묽은 수산화 나트륨 용액에 넣은 삶은 달걀 흰자는 흐물흐물해졌고 시간이 지남에 따라 용액이 뿌옇게 흐려졌습니다.)

추가 자료 제시 및 관찰탐색 : 산성 용액과 염기성 용액에 대리석 조각, 두부를 넣고 변화 관찰하기

규칙성 발견 및 개념 정리 : 실험 결과로 공통점을 발견하고 개념 정리하기

(S: 묽은 염산(산성 용액)은 달걀 껍데기와 대리석 조각을 녹이지만,

삶은 달걀 흰자와 두부는 녹이지 못합니다.

묽은 수산화 나트륨 용액(염기성 용액)은 삶은 달걀 흰자와 두부는 녹이지만,

달걀 껍데기와 대리석 조각은 녹이지 못합니다.

적용 및 응용 : 서울 원각사지 십층 석탑에 유리 보호장치를 한 까닭 설명해보기

5-1-4. 용해와 용액

★[2차시] 여러 가지 물질을 물에 넣으면 어떻게 될까요?

순환학습 모형

1. 들어가기 : 소금과 설탕, 멸치 가루로 음식을 만들었을 때의 경험 떠올리기

2. 탐색 : 여러 가지 가루 물질을 물에 넣었을 때 일어나는 변화 관찰하기

(S: 물에 넣은 소금과 설탕은 점점 사라져 투명해집니다.

멸치가루는 물과 섞여 뿌옇게 흐려집니다.)

3. 개념도입 : 관찰 결과를 바탕으로 용해와 용액 정리하기

(S: 소금(설탕)이 물에 녹아 소금물(설탕물)이 될 때, 소금(설탕)이 물에 녹는 현상을 용해라고 합니다.

또, 이때 만들어진 소금물(설탕물)을 용액이라고 합니다.

멸치 가루는 물에 녹지 않고 시간이 지났을 때 물 위에 뜨거나 바닥에 가라앉으므로 용액이라고 할 수 없습니다.)

4. 개념적용 : 생활에서 용해 현상과 용액 찾아보기

(T: 설탕이 물에 녹아 설탕물이 만들어지는 현상을 용질, 용매, 용해, 용액이라는 용어를 사용하여 설명해 볼까요?)

★[3차시] 물에 용해된 설탕은 어떻게 되었을까요?

POE 모형

1. 들어가기 : 물에 넣은 각설탕이 시간의 흐름에 따라 변하는 모습 알아보기

2. 예상 : 각설탕이 물에 용해되기 전과 용해된 후의 무게 예상하기

3. 관찰 : 각설탕이 물에 용해되기 전과 용해된 후의 무게 비교하기

4. 설명 : 용해 전후의 무게가 같은 까닭 추리하기

*오개념 : 용해과정에서 물질이 사라지거나 없어진다.

→사라지지 않고 용매와 용질이 골고루 섞여있다.

[5~6차시] 물의 온도가 달라지면 용질이 용해되는 양은 어떻게 될까요?

-물의 온도에 따라 백반이 용해되는 양 비교하기

-같은 양의 백반을 넣고 저었을 때 용해되는 양

-따뜻한 물에서 모두 용해된 백반 용액이 든 비커를 얼음물에 넣으면

→ 온도가 낮아져 백반이 다 용해되지 못하고 바닥에 가라앉는다.

*오개념 : 젓는 속도가 빠르면 용질이 더 많이 용해된다. ->빨리 용해될 뿐

[7~8차시] 용액의 진하기를 어떻게 비교할까요?

-색깔로 용액의 진하기 비교하기

-무게로 용액의 진하기 비교하기

-용액의 높이로 용액의 지낳기 비교하기

-맛으로 용액의 진하기 비교하기

-물체가 뜨는 정도로 용액의 진하기 비교하기 ->용액이 진할수록 물체가 높이 뜬다.

4-2-2. 물의 상태 변화

★배경 지식:

-어는 점 내림(freezing point depression) : 순수한 용매에 용질을 첨가하여 용액을 만들면

용액의 어는 점이 용매의 어는 점보다 낮아지는 현상

-수증기가 응결되는 까닭:

포화 수증기량이란 공기 1㎥ 속에 최대한 들어갈 수 있는 수증기의 양을 질량(g)으로 표시한 것이다. 포화 수증기량은 온도에 따라 달라지는데, 공기의 온도가 낮아지면 공기 중에 수증기를 포함할 수 있는 양이 줄어들게 된다. 온도가 더 낮아지면 공기 안에 수증기의 상태로 있을 수 있는 양이 포화상태가 되어 공기 중의 수증기가 물방울로 변하기 시작하는데 이때의 온도를 ‘이슬점‘이라고 한다. 이슬점 이하로 온도가 더 내려가면 공기 중에 포함되어 있던 수증기가 물방울로 변한다. 이를 ’응결‘ 이라고 한다.

다시 말해 공기의 온도가 낮아져 이슬점 아래로 내려가면 공기 중에 포함될 수 있는 수증기 양이 줄어들어 수증기가 물로 응결한다.

★[1차시] 달콤하고 시원한 얼음과자 만들기

-어는점 내림을 활용.

-잘게 부순 얼음과 소금을 함꼐 넣음. 그러면 어는 점이 낮아져서 냉장고에 넣지 않아도 냉각 가능.

얼음과 소금의 비율은 3 : 1. 

빨리 주스가 얼게 하려면 소금을 잘게 부숴주면 된다.

★[2차시] 물의 세 가지 상태를 알아볼까요?

★[6차시] 물을 가열하면 어떻게 될까요?

-물이 끓고 나서 물의 높이가 변한 까닭:

물이 끓은 후 물의 높이가 물이 끓기 전보다 낮아졌다.

→ 물의 높이가 변한 까닭은 물이 수증기로 변해 공기 중으로 흩어졌기 때문이다.

★[7차시] 차가운 병 표면의 물은 어디에서 왔을까요?

순환 학습 모형

1. 들어가기 : 차가운 병 표면에 맺힌 물방울을 본 경험 나누기

2. 탐색 : 차가운 컵 표면에서 일어나는 변화 관찰하기.

3. 개념 도입 : 컵의 무게가 달라진 까닭 추리하기

(S: 공기 중에 있던 물이 컵 표면에 달라붙어 무게가 늘어났습니다.

차가운 컵 표면에 맺힌 물은 공기 중의 수증기가 물로 상태가 변한 것입니다.

T: 이렇게 기체인 수증기가 액체인 물로 상태가 변하는 것을 응결이라고 합니다.)

4. 개념 적용 : 우리 생활에서 물의 응결과 관련된 생활의 예 찾아보기

*공기가 수증기를 계속해서 받아들일 수 있는 상태 : 불포화 상태  포화 상태

*오개념 바로 잡기

-오개념 : 컵 표면에 맺힌 물방울은 컵 속의 물이 밖으로 새어 나온 것이다.

-원인 : 눈에 보이지 않는 수증기의 존재를 없는 것으로 생각하기 때문이다.

-지도 방안 : 색깔이 있는 주스를 컵 안에 담고,

컵 바깥쪽에 맺힌 물방울을 화장지로 닦아냈을 때 색깔이 없는 것을 보여주어 컵 안쪽의 액체가 새어나온 것이 아니라는 것을 이해하도록 한다.

또 컵 안의 물의 높이가 줄지 않았음을 통해 컵 표면에 생긴 물방울은 컵 안이 아니라 공기중으로부터 왔음을 이해하도록 한다.

4-1-5. 혼합물의 분리

★배경지식 

- 혼합물 : 

두 가지 이상의 순수한 물질로 이루어진 물질이다. 

혼합물은 그 성분 물질이 균일하게 섞여있을 수도 있고,

불균일하게 섞여있을 수도 있다. 즉 혼합물은 그 조성이 다양할 수 있다.

예를 들어 물이 든 컵에 설탕 한 숟가락을 넣는 순간에는 고체인 설탕과 액체인 물로 이루어진 불균일한 혼합물이지만, 유리 막대로 계속 저으면 완전히 용해되어 균일한 혼합물이 된다.

*공기 – 질소, 산소, 이산화탄소 등의 물질이 고르게 섞여있는 균일 혼합물

★[2차시] 혼합물이란 무엇일까요?

탐색 : 여러 가지 재료가 섞여 있는 음식 알아보기

탐색2 : 여러 가지 재료로 간식 만들기

-> 간식의 재료를 섞은 뒤에도 간식의 재료를 맞힐 수 있는 까닭을 생각해보도록 함으로써 혼합물은 성분 물질을 분리하더라도 그 물질의 성질은 변화가 없음을 인식하도록 지도한다.

개념 도입 : 혼합물의 의미 알아보기

->학생들이 발표하는 다양한 용어를 수용해주고 용어들 사이의 규칙성을 학생들이 발견하도록 유도한다. 만약 학생들이 발표한 용어가 혼합물과는 전혀 관계없는 내용일 경우에는 교사가 관련 용어를 도입해준다.

*혼합물을 분리하면 좋은 점

: 원하는 물질을 얻을 수 있고, 이를 우리 생활의 필요한 곳에 이용할 수 있다.

[3차시] 콩, 팥, 좁쌀의 혼합물은 어ᄄᅠᇂ게 분리할까요?

*알갱이의 크기 차이를 이용하여 고체 혼합물을 분리

-생활 속에서 알갱이의 크기 차이를 이용하여 혼합물을 분리하는 예

: 체가 부착된 해변 쓰레기 수거 장비로 해변에서 모래에 섞인 쓰레기를 수거한다.

어민들이 섬진강 하구에서 재첩을 체를 사용하여 잡는다.

[6차시] 플라스틱 구슬과 철 구슬을 분리하려면 어떻게 해야 할까요?

[7~8차시] 소금과 모래를 분리하려면 어떻게 해야 할까요?

*거름 장치를 사용하여 물에 녹는 물질과 물에 녹지 않는 물질의 혼합물을 분리할 수 있다.

*증발 장치를 사용하여 소금물을 물과 소금으로 분리할 수 있다.

-소금과 모래의 혼합물을 물에 녹인 뒤 거름 장치를 사용하여 걸러보기

*거름종이에 남아있는 물질 : 검은색, 황토색 등을 띠는 알갱이로 된 모래

*거름종이를 빠져나간 물질 : 무색투명한 소금물

-걸러진 물질을 증발접시에 붓고 알코올램프로 가열하여 보기

증발 장치로 분리하기 – 증발 접시에서 나타나는 현상 

->증발접시 가열하면 남은 소금이 톡톡 튐. 보안경 착용 필요

why? 소금을 감싸고 있던 물이 상태변화(기화)를 일으키면서 1700배로 부피가 커져 

소금을 터트림