리트머스 종이 반응 - liteumeoseu jong-i ban-eung

(seo 선생님 수업기록)​ http://blog.naver.com/busrock/220845469442

아래 수업흐름은 위 주소의 seo 선생님의 수업기록을 바탕으로 작성하였습니다.

■ 준비

- 교과서 8가지 용액 + 물도 실험

- 보안경, 실험용 장갑

- 발랫비누물, 유리 세정제는 염기성인 거 사용하기(중성을 사용해도 괜찮다. 일부로 중성을 사용해서 중성의 존재를 알려주는 것도 괜찮다)

■ 공부할 문제: 여러 가지 용액을 지시약으로 분류 해보자.

■ 흐름1 지시약

​* 학생들을 앞으로 부른 후에 페놀프탈레인 용액을 물에 떨어뜨린다. 변화X

​* 다음엔 식초에 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨린다. 변화X

​* 비눗물에 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨린다. 용액이 붉게 변한다.

​​​* '지시약'의 한자 풀이, 지시(가리켜 보여주다, 색을 통해)

* 모든 물질은 산성, 염기성, 중성을 띈다. 우리 주변의 수많은 용액 중에는 강한 산성인 강산성, 강한 염기성이 있다. 우리가 이러한 물질의 성질을 잘 알지 못한 채 우리 피부에 묻힌다든지 먹는다면 생명에 지장이 생길 수 있다. 각 물질의 성질을 파악하려는 자세가 중요하다.

* 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨려서 붉게 변하면 염기성, 변화가 없으면 중성 또는 산성이다.

■ 흐름2 페놀프탈레인 활용

​* 식초, 유리세정제, 사이다, 석회수, 묽은염산, 묽은 수산화나트륨, 레몬즙, 빨랫비누물, 물을 제시!

​* 어떤 게 염기성일까? 액체들을 관찰한 후에 염기성일 것 같은 용액 4가지 골라보기

* 표를 그리고 아이들의 예상을 표에 적는다.  

* 실험하기

 ① 여러 가지 용액 실험판에 24홈판을 올려놓고 점적병에 담긴 용액을 각각의 홈에 1/3씩 넣기

     실험관찰 뒤쪽 꾸러미 실험판을 뜯어서 홈판 아래에 두기

 ② 각각의 홈에 페놀프탈레인 용액을 한두 방울씩 떨어뜨려 색깔 변화 관찰하기

정리: 염기성 용액은 석회수, 수산화나트륨 용액, 빨랫비눗물, 유리세정제(중성)

■ 흐름3 리트머스 종이 활용

​* 페놀프탈레인은 염기성만을 알아볼 수 있다. 어떤 게 산성인지 중성인지 구분할 수 없다는 단점이 있다. 리트머스 종이는 푸른색과 붉은색 2가지 종류가 있다. 푸른색이 붉은색으로 변할 때 산성, 붉은색이 푸른색으로 변할 때 염기성​으로 판단한다.

​* 그렇다면, 위 페놀프탈레인 용액 실험으로 푸른색으로 변할 것 같은 용액은? 유, 석, 수, 빨

​* 그렇다면 나머지 식초, 레몬즙, 사이다, 묽은 염산, 물 중에서 어떤 것이 푸른색 리트머스를 붉은색으로 만들 것 같은가?(4가지)

​* A5화이트보드에 작성해서 칠판에 게시하기, 교실친구들끼리 의견 나누기

​* 실험안내하기, 점적병에 담긴 여러 가지 용액을 푸른색 리트머스 종이와 붉은색 리트머스 종이에 각각 한 방울씩 떨어뜨리고 리트머스 종이의 색깔 변화를 관찰하기

​* 학습지 보여주면서 각 모둠원들이 실험 후 리트머스종이를 풀로 붙이도록 안내하고 수업이 끝난 후 선생님께 제출하기, 교실 뒤 게시판에 게시하기

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■ 수업 복기

 ​오늘 과학 2단원을 처음 들어갔다. 단원의 이름은 산성과 염기성이다. 1차시 용액의 분류를 건너뛰고 바로 지시약을 통한 산성/염기성/중성에 대해 알아보았다. 오늘 수업은 처음 도입이 좋았다. 바로 실험에 들어가지 않고 연시실험을 통해 지시약의 존재에 대해 알려주어 흥미를 유발했기 때문이다.

 "애들아, 앞으로 나와볼래?" 각 비커에는 사전에 물, 식초, 빨래비눗물을 담아 놓았다. "애들아, 이것은 페놀프탈레인 용액이라는 거야, 무색이지?" "선생님이, 이것을 물에 떨어뜨려볼게" "색에 변할 것 같은 사람?" 몇 명을 지목해서 무슨 색으로 변할지 묻는다. "노랑으로요" "전 색 보다는 거품이 생길 거 같아요" 친구들의 의견을 듣고 페놀프탈레인 용액 몇 방울을 물에 떨어뜨려본다. 색 변화가 없다. "이번에는 식초에 떨어뜨려 볼게요" "색이 변할 거 같은 사람?" 많은 아이들이 손을 든다. 또 여러 명을 시켜서 무슨 색으로 변할지 예상해보게 했다. 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨려본다. 색 변화가 없다. "이번에는 빨래비눗물에 떨어뜨릴게요" "이번에는 어떨까요?" "마지막이니깐 색이 변할 거 같아요" "무슨 색으로 변할 거 같나요?" "좀 뿌옇게 될 거 같아요" "노란색으로 변할 거 같아요" "더 투명해 질 거 같아요" 등 여러 의견이 나왔다. 페놀프탈레인 용액을 빨래비눗물에 몇 방울 떨어뜨리니 자주색으로 색이 변한다. "와~ 신기하다" "우와 색이 변하네" 아이들이 놀란다. 이번 수업에 큰 관심을 보인다.

수업 초반, 지시약의 존재에 대해 알려줄 수 있는 연시실험을 실시하였다. 이 연시실험을 통해 학습문제를 이끌어 내진 않았지만 지시약이 무엇인지 시각적으로 알려줄 수 있는 시간이었다.

"이렇듯 페놀프탈레인 같은 용액을 지시약이라고 해요" 아래 사진처럼 지시약의 의미를 알려주었다. 색을 통해 그 물질의 성질이 무엇인지 알려주는 걸 지식약이라고 한다고 알려주었다. "선생님, 물, 식, 비눗물 같은 게 지시약이에요?" "아니에요, 페놀프탈레인이 지시약이에요" 여기에서 혼동이 오나보다. 정리 타이틀을 붙여서 정리해 주었다. 페놀프탈레인과 만나서 붉은색으로 변하는 물질을 염기성이라고 하고 색이 변하지 않는 물질을 중성, 또는 산성이라고 한다며 설명했다. 애들이 처음 접하는 단어와 개념들 때문에 혼동이 되는 것 같았다. 그래서 염기성, 중성, 산성의 예를 적어주었다. 왜냐하면 아이들이 다음과 같이 질문했기 때문이다. "선생님, 염기성에는 비눗물밖에 없어요?" "아니에요, 염기성에는 여러 물질이 있는데 그 대표적인 게 아까 실험했었던 비눗물이에요" 여기에서 염기성이 무엇이고 중성이 무엇이며 산성이 무엇인지 상세히 설명해 줄 순 없었다. 자세히 설명하기 보다는 물질의 성질을 드러내는 것에는 이 세 가지가 존재한다는 선에서 설명을 마쳤다.

연시실험을 하기 전, 칠판에 공부할문제와 흐름1 지시약을 미리 적었다. 그리고 애들을 불러서 칠판에 비커 3개를 그리고 물, 식초, 비눗물을 적었다. 이때 페놀프탈레인 용액을 넣는다고 했을 때 어떤 변화가 생길지 예상해 보게 했다. 과학수업이든 사회든 정리가 중요하다. 실컷 사고하고 활동했으면 마무리, 끝맺음이 중요하다. 무엇을 알고 외워야 하는지 안내가 있어야 한다.

 흐름2에서는 페놀프탈레인과 만났을 때 각 용액들의 색이 어떻게 변화할지 생각해 보게 했다. "애들아, 8가지 용액 중에서 색이 변할 것 같은 용액은 어떤 게 있나요? 4가지를 골라보세요. 발문! 몇 개를 찾아야 할지 한정을 지어줘야 한다. 그래야 그 어떤 학생도 마음의 불안 없이 4개를 찾기 위해 분투할 것이기 때문이다. 아이들에게 생각할 시간을 줬다. 원래 계획이 없었는데 표를 만들었다. 신의 한수였다. 이렇게 표를 정리하니 아이들의 생각을 기록할 수 있었고, 나중에 정리할 때도 좋았다. 아이들은 레몬, 유리세정제, 사이다, 비눗물에 색이 변할 거라고 생각했다. 식초와 비눗물은 사전에 실험해 봤기 때문에 아이들이 쉽게 알 수 있었다. 아이들에게 실험하는 방법을 설명해 주었다. 식초와 레몬은 각 모둠의 1번 친구가, 유리세정제와 사이다는 2번이, 비눗물과 석회수는 3번이, 염산과 수산화나트륨은 4번이 맞기로 했다. 3명만 있는 모둠은 3번이 4번 몫까지 하기로 했다. 여기에서 내가 빠트린 게 있었다. 수업이 다 끝난 후 대원이가 "선생님, 이 염산이랑 수산화나트륨이 피부에 묻으면 엄청 안 좋지 않아요? 이렇게 함부로 써도 돼요?" 아이들은 실험이 끝날 때까지 장갑을 끼고 있었다. 그래도 걱정이 되나보다. "그건 괜찮아, 우리가 지금 쓰고 있는 것은 '묽은'이 들어가거든" "엄청 희석해서 농도를 낮게 만든거야, 피부에 닿아도 크게 문제되진 않아" "아 그렇구나" 각 용액을 점적병에 담는 것 + 페놀프탈레인은 그 점적병에 담는 것까지 각각 맡은 애들이 담당했다. 색이 변했다. 그런데 문제가 생겼다. 내 생각과는 달리 4개가 아닌 3개만 색이 변한 것이다. 유리 세정제에 변화가 없었는데 성분표시를 보니 '중성'이었다. 아이들에게 원래 유리세정제는 염기성인데 중성세제를 사와서 결과가 원했던 대로 나오지 않았다고 알려주었다. 이때 용하가 "선생님, 괜찮아요! 덕분에 우리가 공부했잖아요" 그런다. 맞다 오히려 세정제가 중성이여서 아이들이 중성을 공부할 수 있게 되었다. 표에 염기성인 것과 중성인 것을 표시해 주었다. 그리고 애들에게 말했다. "애들아, 우리가 페놀프탈레인과 만나서 붉게 변하는 것들이 염기성이란 건 알게 됐잖아" "그런데 식초, 레몬, 사이다가 중성인지 산성인지는 어떻게 알까?"

위 사진처럼 표를 통해 아이들의 예상숫자를 적게 했다. 각 모둠의 번호가 맡아서 실험해야 할 용액도 표시해 주었다. 게다가 실험정리까지 한 번에 이 표를 통해 해결하였다.


각 용액을 점적병에 담는다.


빨랫비누물, 석회수, 묽은 수산화나트륨용액에만 페놀프탈레인 용액이 반응한다. 예상과 달리 유리세정제는 반응이 없었다. 염기성이 아닌 중성이었기 때문이다.

 흐름3에서는 리트머스 종이를 안내했다. 이 부분에서 빠트린 것은 리트머스 종이도 지시약이란 말을 못해줬다는 것이다. 수업 초반에 실험준비가 잘 되지 않아 시간이 좀 허비됐다. 아래 리트머스종이를 이용하여 용액을 분류할 수 있는 부분에서 과학실무사님께서 분류표를 코팅해서 주셨다. 괜찮은 아이디어인 것 같다. 테이프를 짧게 자르기 보다는 한 번에 길게 해서 각 리트머스종이를 붙이면 좋다. 왜냐하면 그래야지만 실험 후 뒷정리할 때 리트머스종이를 쉽게 분리해 낼 수 있기 때문이다. 리트머스 종이에 많은 양의 용액을 넣으면 용액이 흘러서 섞일 수 있으므로 1~2방울만 넣게 했다.


푸른색이 붉게 변한 것은 식초, 레몬즙, 사이다, 묽은 염산이다. 붉은색이 푸른색으로 변한 것은 빨랫비눗물, 석회수, 묽은 수산화나트륨 용액이다.


마지막 정리 부분이 좀 아쉬웠다. 내가 아이들의 실험결과표를 미리 걷어서 복잡한 색변화를 쉽게 말하지 못했다. 게다가 용액이 이리저리 흘러서 색 변화에 일관성이 없었다. 그렇다고 패트리접시에 각 리트머스를 종이를 쓰게 하면 너무 번거러워진다. 한 방울만 넣게 해야 할까? 마짐가 정리를 해주었다. 비눗물, 석회수, 수산화나트륨은 염기성을, 식초, 레몬, 사이다, 염산은 산성임을 알려주었다.

우연히 뒷정리 하다가 신기한 중화현상을 발견했다. 빨래비눗물 + 페놀프탈레인용액을 통해 붉은색을 돼 있던 용액에 식초물을 부었더니 감쪽같이 붉은색이 사라지는 것이다. 바로 중화현상이다. 이것을 아이들에게 보여주고 싶어 애들을 앞으로 불러모았다. 그리고 그 현상을 보여주었다. 아이들은 "와 사라졌어" "선생님 어떤 마술에서도 비슷한 게 있었는데 이렇게 했었나봐요" 그런다. 동영상을 못 찍어서 점심을 먹고 난 후 애들 몇 명을 불러서 동영상을 같이 찍었다.