[초등과학] 산화와환원 - 용선생의 시끌벅적 과학교실

용선생의 시끌벅적 과학교실 4 : 산화와 환원 - 고마운 산소의 또 다른 얼굴은? ㅣ 용선생의 시끌벅적 과학교실 4
천지혜.사회평론 과학교육연구소 지음, 김인하 외 그림, 노석구 감수, 이우일 캐릭터 / 사회평론 / 2019년 12월

이 글에는 스포일러가 포함되어 있습니다.

 용선생의 시끌벅적 과학교실 4 산화와 환원​

 고마운 산소의 또 다른 얼굴은?​

 1교시 산화 반응과 환원 반응 산소는 어떤 일을 하지?

 2교시 우리 주변의 산화 반응 산소의 두 얼굴은?

 3교시 연소와 소화 불은 어떻게 붙을까?

 4교시 연소와 연소 생성물 태울 때 새로 생기는 건?

 5교시 우리 주변의 환원 반응 고려청자가 만들어진 비결은?

 6교시 금속의 부식과 방지 금속이 녹쓰는 걸 막으려면?

 산소 다른 물질과 결합해 산화 반응을 일으킴

 이산화탄소 탄소 한 개와 산소 두 개가 결합한 물질, 연 소가 일어날 때 생김

 일산화탄소 탄소 한 개와 산소 한 개가 결합한 물질, 탈 물질이 불완전 연소 할 때 생김

 철 생활용품, 자동차, 비행기 등을 만드는 데 쓰이는 금속, 산소와 결합하면 산화철이 됨

 구리 전선, 수도관, 건축 재료 등에 쓰이는 금속, 산소와 결합하면 산화 구리가 됨

 볼 물질이 산소와 반응에 빛과 열을 내며 타는 현상

 1교시 산화 반응과 환원 반응 산소는 어떤 일을 하지​

 어떤 물질이 산소와 결합하는 반응을 산화 반응이라고 해요 철이 녹슬거나 물질이 불타는 것이 바로 산화 반응이에요 산소와 결합한 물질은 새로운 물질로 변해요

​환원반응이란 어떤 물질에서 산소가 떨어져 나가는 반응으로 산화 구리에서 산소가 떨어져 나와 구리가 되는 현상이나 산화철에서 산소가 떨어져 나와 철이 되는 것을 말해요 자연적으로 잘 일어나지 않아요

​산화 반응과 환원 반응은 항상 동시에 일어나요

 2교시 우리 주변의 산화 반응 산소의 두 얼굴은​

 그을린 그림을 복원하기 위해서 반응성이 강한 산소로 산화 반응을 일으켜 그을음을 제거할 수 있어요 휴대용 손난로에서는 철가루의 산화 반응으로 열을 낼 수 있어요 소독약은 상처에 있는 세균의 산화 반응을 일으켜 죽이는 원리예요 

​ 이러한 산화 반응의 다양한 이용의 이면에 산화 반응이 면에 산하 반응으로 인한 피해와 그 당시 법에 대해서도 알아볼 수 있어요 오래된 그림이나 책이 누렇게 보관하는 경우 산소가 없는 곳에서 보관하면 방지할 수 있고 과일이나 채소가 갈변하는 것은 밀폐용기에 넣거나 랩을 씌워서 산소를 차단하여 보관할 수 있어요

​ 다른 물질에 산소를 제공해 산화 반응을 일으키는 물질은 우리가 상처에 뿌리는 소독약인 과산화수소와 같은 것을 말하며 산화제라고 해요

 3교시 연소와 소화 불은 어떻게 붙을까​

 탈 물질이 산소와 반응해 빛과 열을 내면서 타는 것을 연소라고 해요 연소가 이루어지기 위해서는 종이, 나무, 기름과 같은 연료 역할을 하는 탈 물질이 있어야 하며 발 화점 이상의 온도, 그리고 가장 중요한 산소가 필요해요 이때 산소가 부족한 경우 산화제로 보충할 수도 있어요

 연소의 세 가지 조건 중 하나를 없애서 불을 끄는 것을 소화라고 해요 초를 불거나 심지를 잡아 불을 끌 수 있는 방법은 탈 물질을 없애는 방법이고 초를 불어서 불을 끄거나 물이나 드라이아이스를 부어 불을 끄는 것은 발화점 아래로 온도를 내리는 방법이에요 물이나 드라이아이스를 부어서 불을 끄거나 소화기로 불을 끄는 것은 산소를 차단하는 또 다른 방법이기도 해요

 4교시 연소와 연소 생성물 태울 때 새로 생기는 건​

​ 산소가 풍부한 곳에서 연료가 완전히 연소하는 현상을 완전 연소라고 하며 연소 후에는 물과 이산화탄소가 생겨요

​ 산소가 부족한 곳에서 연료가 불안전하게 연소하는 현상을 불완전 연소라고 하며 연소 후에는 물, 이산화탄소, 그을름, 일산화탄소가 발생해요

​ 연소 장치에서 연소가 잘 일어나려면 공기가 들어갈 구멍과 연소로 생긴 물질이 나올 구멍이 필요해요

 5교시 주변 물질의 환원 반응 고려청자가 만들어진 비결은​

​ 고려청자를 만드는 가마는 일반 가마와 여러 가지 다른 점이 있어요 일반 가마는 가마에 입구 크기가 크지만 고려청자에 가마는 크기가 작아요 그래서 일반 가마에서는 완전 연소가 되지만 고려청자 가마에서는 불완전 연소가 돼요 

 도자기 재료 속에 있는 산화철이 일반 가마에서는 그대로 유지되지만 고려청잦가마 속에서는 환원이 되요 그래서 도자기 색이 일반 가마에서는 붉은색이지만 고려청자가 마에서는 푸른색이 되요

 다른 물질을 환원시키는 물질을 환원제라고 하는데 일산화탄소는 산소와 결합한 피 속의 헤모글로빈이나 산화철을 환원시켜요

 6교시 금속의 부식과 방지 금속이 녹쓰는 걸 막으려면​

​ 금속이 공기 중 산소와 물과 화학 반응을 하여 상는 것을 금속의 부식이라고 해요 금과 은은 부식이 거의 일어나지 않으며 구리 알루미늄은 녹이 보호막 역할을 하여 부식을 늦춰줘요

 금속 표면에 부식이 잘 안 되도록 금속을 덧입히는 것을 도금이라고 하며 여러 종류의 금속을 높은 온도에서 녹인 뒤섞어서 만든 새로운 금속을 합금이라고 해요 금속 표면에 페인트나 기름을 칠하는 방법으로 부식을 늦추기도 해요

​ 불이 난 것과 불을 끈 것 그것을 소방관 아저씨의 노력과 천만 다행인 일이라고 생각하던 꼬마 아이에서 연소와 산화 반응 그리고 환원 반응을 연계해서 이해할 수 있는 나이가 된 것을 기특하게 생각해야 할 시기인 것 같네요 ^^

​ 아이들의 생각과 판단은 알고 있는 것에서 시작해서 그것들을 연계하는 방식으로 이해하죠 그것을 아동심리에서는 동화라고 하는데  그 동화라는 것이 현실과 사실에 좀 더 가까워질 수 있도록 배경 지식을 더 많이 만들어주는 것이 앞으로 제가 해주어야 할 일이 아닐까 하는 생각이 듭니다^^