143 1. 우리 생활과 물질

중단원 도입부 사진은 학생들이 경험할 수 있는 고체, 액체, 기체의 예를 나타낸 것이다. 이 사

진을 통하여 학생들은 우리 주위에 다양한 종류의 물질들이 있음을 알 수 있다. 사진 자료에서 나

타나는 고체, 액체, 기체의 종류를 구분하도록 함으로써, 우리 주위에 다양한 물체와 물질들이 있

고 이들을 고체, 액체, 기체 물질로 분류할 수 있음을 안내할 수 있다.

다양한 물질들을 고체, 액체, 기체 물질로 나눌 수 있으며, 이렇게 분류할 수 있는 다양한 이유

가 있을 수 있다. 자유로운 방법으로 분류하고 자기만의 분류 이유를 제시하도록 배려하는 것도

필요하다. 다만, 아직 고체, 액체, 기체에 대해 배우지 않았고 그 용어에도 익숙하지 않은 학생들

이 있으므로, 그 특징에 대해서 대략적인 수준에서 생각해 보도록 하는 것이 좋겠다.

★ 고체, 액체, 기체에는 어떤 성질이 있을까요?

고체는모양이나크기가변하지않는성질을지닌물질의상태를말한다.액체는담는그릇에따라

모양은변하지만양은변하지않는물질의상태를말한다.기체는담는그릇을가득채울수있고일

정한모양을지니고있지않은물질의상태를말한다.

★ 우리 주위의 물질을 고체, 액체, 기체로 분류하여 볼까요?

우리주위의물질을고체,액체,기체로분류할수있다.고체상태로되어있는물질은나무,철,

플라스틱,종이등이고액체상태로되어있는물질은물,주스,빗물,우유등이있다.기체상태로

되어있는물질은공기,풍선에넣는헬륨등이있다.

물질의 상태3

중단원 도입부

핵심 질문

1. 나노 과학이란 무엇인가?

(1)강철보다강한신소재탄소나노튜브

라틴어 ‘나노스’(nanos)에서 유래한 ‘나노’

는10억분의1을뜻하는접두사이며,‘난쟁이’

를의미한다. 1나노미터(nm)는 10억분의 1m

로,머리카락굵기의약8만∼10만분의1정도

이며,수소원자10개를나란히늘어놓은정도

의크기에불과하다.나노기술은간단하게정

의를내릴수없을만큼광범위하다.물리,화

학등기초과학분야는물론수학,화학공

학,재료공학,기계공학등공학과산업에서

복합적으로연구되고있다.자동차,컴퓨터부

품,의약품,화장품등에는실제로적용하고있

다.고분자와탄소나노튜브의복합재료는철

보다100배이상강하고섬유처럼부드럽다.특

히열에강하고가벼워항공기의소재로각광

받고있다.

(2)나노과학의다양한응용성

나노기술은물질이작아졌을때의성질을

파악하여이용하는기술이다.물질은나노수

준으로쪼개지면원래성질과전혀다른성질

을나타낸다.금의경우수십나노크기로작아

지면붉은색으로바뀌고이후푸른색으로변

하기도한다.나노금입자와은입자는독특

한성질을가지기때문에화학반응을일으키

는촉매로사용된다.시중에‘은나노세탁기’

라는세탁기가시판되어사용되고있는데이는

은나노입자가월등한세탁력을보이는탁월

한촉매이기때문이다.

바이러스를잡는‘나노로봇’도가능하다.나

노크기인바이러스를퇴치하기위해나노로

봇을몸속에주입하는것은의사들이꿈꾸는

나노기술의최고봉이다.과학자들은나노로

봇이혈액을타고바이러스를박멸한후몸밖

으로빠져나오는날이멀지않았다고말한다.

2. 탄소 나노 튜브란 무엇인가?

탄소나노튜브(CarbonNanotube;CNT)

란지구상에다량으로존재하는탄소로이루

어진탄소동소체(allotrope)로서,하나의탄소

가다른탄소원자와육각형벌집무늬로결합

되어튜브형태를이루고있는물질이다.탄소

나노튜브의지름이나노미터(1nm는10억분의

1m)수준으로극히작은물질이다.탄소나노

튜브는직경이수nm인직경을가진길고가느

다란튜브모양의구조이다.탄소나노튜브는

우수한기계적특성,전기적선택성,고효율의

수소저장매체특성등을지니며현존하는물

질중결함이거의없는완벽한신소재로알려

져있다.

심화 정보

142

탄소 나노 튜브

144 145 1. 우리 생활과 물질

1. 물질의 세 가지 상태

모든물질은외부의조건(온도와압력)에따라고체,액체,기체의세가지상태로존재한다.

기체는고체나액체와는달리일정한부피를지니지않는다.일정한질량의기체는그것이들어

있는공간전체를균일하게채울때까지계속팽창한다.한편기체간의혼합물은항상균일성을

나타내지만반대로기름,물,모래,자갈과같은액체와고체들의혼합물에는불균일한것들이많

다.액체나고체의부피를조금이라도줄이는데에는큰압력이필요하지만,기체의경우는쉽게

압축할수있다.즉,기체상태는압축성이큰것이특징이다.

고체는구성분자들의강한응집력으로결합되어보통규칙적인배열,결정구조를가지는반

면기체는응집력이약해분자들이자유로운운동을한다.액체는밀도가높은편이나완전히무

질서한기체와는달리부분적으로질서있는운동을한다.

우리주변의대부분의물질은기체,액체,고체의세가지상태로존재하고있으며각각독특한

성질을지니고있다.상온에서물은액체상태이지만0℃이하가되면고체인얼음이되고100℃

이상이되면기체인수증기로변한다.또,쇠는상온에서고체상태이지만1,535℃이상이되면

쇠가녹아쇳물이되고2,750℃정도가되면기체가된다.

배경 지식

학습 용어▣ 고체: 모양이나 크기가 변하지 않는 성질을 지닌 물질

▣ 액체: 담는 그릇에 따라 모양은 변하지만 양은 변하지 않는 물질의 상태

▣ 기체: 담고자 하는 그릇을 가득 채울 수 있고, 일정한 모양을 지니고 있지

않은 물질의 상태

2. 물질에 대한 학생들의 오개념

(1) 고체 상태에 대한 오개념

Stavy와Stachel(1984)의연구에서5세부터13세학생들을대상으로고체에대한학생들의개

념을분석하였다.나이가어린학생들의경우,단단한물질을고체로,가루물질은액체로,딱딱하지

않은물질(말랑말랑한플라스틱,스펀지,옷)은고체와액체의중간물질로인식하고있었음을보

고하였다.

학생들이가루물질을액체로생각하는이유는‘부을수있다’라고생각하기때문이며,딱딱하지

않은물질을고체와액체의중간물질로생각한이유는‘부드럽고,부스러지거나,찢어지기’때문이라

고보았다.즉,학생들은물질의상태를겉모양으로판단하거나,단단함,유연성을바탕으로고체의

상태를이해하고있었다.

11세정도의학생들의경우,가루물질을액체라고생각하기보다는,고체와액체의중간상태라고

생각하는경향도나타났다.따라서Stavy와Stachel(1984)은교사들이가루물질은고체의작은알

갱이라는것을지도할필요가있다고강조하였다.그러므로입자의성질을배우기전에,물질의상태

에따라물질을분류하는방법에대하여배워야한다.또한학생들은고체덩어리가가루물질이나

액체로바뀌면질량도감소할것이라고생각하는경향이있다고한다.

(2) 액체 상태에 대한 오개념

일반적으로학생들은액체를‘흐르거나,부을수있는’성질을지닌물질로이해한다.따라서가루

물질또한액체로분류하는오류를범하는경우가종종있다(Stavy&Stachel,1984).

대표적인액체는물이라고여겼으며,모든액체는‘물과같다.’,‘물로만들어져있다.’,‘물을포함한

다.’와같이생각하였다.어떤학생들은보다점성이있는끈적끈적한액체인꿀,토마토소스등을액

체로분류하기를어려워하는것으로조사되었다.

또한학생들은액체가고체보다는가볍고기체보다는무거운물질로인식하는것으로나타났다.

(3) 기체 상태에 대한 오개념

많은학생들의경우,공기를비롯한여러기체들이물질의성질을지니지않는다고생각하는경향

이있다(Driveretal,1994).어린학생들의경우,공기와연기는있긴하지만,일시적으로만존재하

는성질이라고생각하는경향이있었다.Driver등(1994)은공기와기체의경우,이를대조적인감정

을지니고생각하는경향이있었는데공기는‘좋은것’으로,기체는‘나쁜것’으로생각한다고보고하

였다.이는학생들이기체가위험하고폭발성이있거나독성이있기때문으로생각하는것으로보인

다.어떤학생들은기체는무게나질량이없다고생각한다.이는학생들의일상경험에의존하는것

으로,기체는위로올라가거나떠오르는성질이있다고생각하기때문이다.9세부터13세사이의많

은학생의경우,기체는‘마이너스’질량을지닌다고생각하는경향이있었다.이는기체를그릇에담

으면담을수록,전체질량은가벼워질것이라고예상하기때문이다.

액체 고체

고체 액체 기체

쇳물

147 1. 우리 생활과 물질146

교 과 서_ 42~43쪽

실험 관찰_ 14쪽

7차 시12

고체에 대하여 알아봅시다

1. 주위에 있는 고체의 공통점을 알고 고체가 무엇인지 설명할 수 있다.

2. 고체의 다양한 예를 찾을 수 있다.

| 학습 목표 |

모둠별: 다양한종류의고체나사진,소금,설탕,모래등의가루물질,돋보기

▲⃝ 유의점

*다양한종류의고체물질이나사진을모둠별로책상위에늘어놓고관찰하게한다.

| 수업을 위한 동기 유발 |

■중단원도입사진을보면서,우리주위에다양한종류의물질들이있음을알게한다.

이물질들중에고체물질에대해알아보려고한다.

■고체물질에대해알고있는것이있으면이야기해봅시다.

-딱딱하다,손으로만질수있다,눈에보인다등

▲⃝ 유의점

*주위의고체물질을관찰하도록한후이들의공통적인특징을찾도록수업활동을구성한다.

우리주위에있는고체의공통점을안다.

고체란무엇인지이해한다.1 고체가 무엇인지 알기

고체의다양한예를찾고이들이나타내는공통적인특징

을알아본다.2 우리 주위에서 고체로

이루어진 물체 찾기

가루물질을관찰하여특징을파악하고이들이고체물질

임을이해한다.3 가루 물질의 특징 알기

수업의 흐름

준비물

학습 내용 및활동

❶ 교과서 42쪽에 있는 물체들은 어떤 물질로 이루어져 있는지 이야기한다.

-유리,나무,철,플라스틱,모래

❷ 이 물질들의 공통점에 대해 이야기한다.

-딱딱하다,모양이일정하다등

❸ 교과서 43쪽의 나무토막 사진을 보면서, 나무토막의 성질에 대해 생각해 본다.

-나무토막은담는그릇을바꾸어도모양이나크기가변하지않는다.

❹ 이처럼 담는 그릇이 바뀌어도 모양과 크기가 변하지 않는 물질의 상태를 고체라고 한다.

1 고체가 무엇인지 알기

❶ 우리 주위에서 고체로 이루어진 물체에는 어떤 것이 있는지 이야기한다.

-컵,의자,공책,칠판,연필등

❷ 이러한 고체들이 가지고 있는 각각의 성질에 대해 이야기한다.

-딱딱하다,부드럽다,잘찢어진다등

❸ 고체가 가지고 있는 공통된 성질에 대해 이야기한다.

-담는그릇이바뀌어도모양과크기가변하지않는다.

▲⃝ 유의점

*학생들은고체물질의일반적인성질에대해교과서에제시된것외에도다양한아이디어를제시

할수있다(딱딱하다,차갑다,따뜻하다등).그러나모든고체가지닐수있는공통적인성질에는

부합하지않는경우(‘모든고체가언제나딱딱한것은아니다.’등)를제시하여,고체의공통점

을학생들이이해할수있도록돕는다.

2 우리 주위에서 고체로 이루어진 물체 찾기

148

❶ 우리 주위에는 소금, 설탕, 모래와 같은 가루 물질이 많이 있다. 가루 물질을 관찰해 본다.

❷ 소금, 설탕, 모래를 관찰하여 본다.

-손으로만져보고크기도비교해보고다른그릇에부어보기도한다.

❸ 어떤 특징이 있는지 관찰한 결과를 발표해 본다.

-작은알갱이들이있고크기는매우작다.

-다른용기나그릇에부을수있다.

-가루전체의모양은담는그릇에따라변하는것으로보이지만,알갱이하나하나의모양은변

하지않는다.

❹ 이러한 가루 물질들은 작은 고체 알갱이들이 모여 있는 것이다. 따라서 가루 물질도 고체

물질이다.

▲⃝ 유의점

*학생들중에는가루물질이고체물질이아니라액체물질이라고생각하는경우도있다.이는가

루물질이액체처럼그릇에담을수있고그릇에따라모양이변하기때문이다.

*학생들이가루물질의특징을이해하도록하여가루물질도고체물질임을알도록지도한다.

3 가루 물질의 특징 알기

1

2

평가 문항 일정한모양을지니며담는그릇의모양이달라져도모양이변하지않는

물질의상태를무엇이라고하는지쓰시오.

(고체)

다음중에서물질의상태가다른것은무엇인가?(④)

①신발②지우개③가위④바닷물⑤자

고체의 종류에는 무엇이 있나요?

액정(Liquid Crystal)이란 무엇인가요?

교사들이학생들에게고체의종류와고체를구

분하는기준을정확히알려주려면결정성고체와

비결정성고체에대한이해가필요하다.

(1)결정성고체란?

결정성고체는입자의배열이규칙적인고체물

질을말한다.결정성고체는단위세포(unitcell)라

고하는구조단위에원자,이온또는분자들이규

칙적으로채워져배열된것이다.결정성고체의예

로는다이아몬드,일반금속성물질등이있다.

(2)비결정성고체란?

결정성고체는그외형이일정한결정면으로둘러

싸인형태를취하는경우가많으나,비결정성고체

는일정한형태를취하지않는다.넓은온도범위에

서점차액체로변한다.비결정성고체의예로는플

라스틱(합성수지),유리,아교,엿,고무등이있다.

액정이란액체와고체결정의중간적성질을가진

물질의상태를말하며,어느온도범위내에서액

체와고체의중간성질을갖는유기화합물을말한

다.유리와는달리,이런상태는열역학적으로안정

하다.많은유기물질의경우고체에서액체로서전

이가한단계에서일어나는것이아니라액정과같

은새로운중간상태를포함한몇단계의전이에의

해일어난다.전압이나온도등에의해색이나투명

도가달라지거나분자의배열이달라지는등여러

가지성질이있다.액정은온도감응기에서계산기

의표시장치나여러가지전자기기에이르기까지

실질적으로폭넓게응용되고있다.

1

2

149 1. 우리 생활과 물질

자료실

고체 액정

온도(낮다) (높다)

액체

151 1. 우리 생활과 물질

모둠별: 다양한모양의그릇,물,물감(색소),색연필

| 수업을 위한 동기 유발 |

■지구,다양한물과관련된사진을보여준다.

■지구의80%이상이물로되어있을정도로물은매우흔하다.

■이러한물의특징은무엇일까?

-움직인다,언다,모양이변한다등

■이처럼물을액체라고하는데액체물질에대해알아보자.

▲⃝ 유의점

*액체의다양한특징을발견할수있도록관찰의기회를준다.

150

교 과 서_ 44~45 쪽

실험 관찰_ 15쪽

8차 시12

액체에 대하여 알아봅시다

1. 액체의 특징에 대해 설명할 수 있다.

2. 우리 주위에 있는 액체의 다양한 예를 찾을 수 있다.

| 학습 목표 |

물을다양한모양의그릇에부어보고액체의모양은

변하지만양은변하지않음을안다.1

물을 다양한 모양의 그릇에 부어 보기

액체란무엇인지이해하고액체의특징을설명한다.2 액체의 개념 알기

액체의다양한예를찾고이들이나타내는공통적인성질

과특징을찾아본다.3

액체의 다양한 예와 성질 찾기

수업의 흐름

준비물

학습 내용 및활동

❶ 물을 다양한 모양의 그릇에 차례대로 부으면 모양이 어떻게 될지 생각해 본다.

❷ 다음과 같은 순서대로 물을 부어 보며, 물의 양과 모양을 관찰한다.

1.물에물감이나색소를탄다.

2.물을눈금실린더에부어본다.사인펜으로물의높이를표시하여둔다.

3.그다음에물을넓은그릇으로옮겨담는다.

4.다른모양의유리컵으로다시옮겨붓는다.

5.처음의눈금실린더에다시붓는다.

1 물을 다양한 모양의 그릇에 부어 보기

❶ 액체란 무엇인지 이야기한다.

-물,주스등이액체이다.

❷ 물, 주스와 같은 물질의 특징은 무엇인지 생각해 본다.

-물,오렌지주스등을다른모양의그릇에부어보면물의모양이그릇에따라변하게된다.

그러나양은변하지않는다.

❸ 이처럼 담는 그릇에 따라 모양은 변하지만 양은 변하지 않는 물질을 액체라고 한다.

2 액체의 개념 알기

지구

153 1. 우리 생활과 물질

물질의 상태를 정확히 구분하기 어려운 예로는 무엇이 있나요?

(1)유리:유리는고체인가?액체인가?

자연상태에서고체물질은고유의규칙적인결정구

조를갖고있다.유리는내부성분들이불규칙하게연결

되어있는데이구조를‘유리상태’라고부른다.유리는

외부온도와환경에따라서대부분의경우에는고체상

태이지만,경우에따라서는액체상태로존재하기도한

다.유리에열을가하면액체로되고냉각하면굳어진다

(물론초등학생들에게유리를액체로소개하는것이적

절하지못하다.다만교사들의경우유리의상태가변할

수있음을이해해야한다.).

(2)고무:고무는고체인가?액체인가?

유리와같이고무또한외부온도에따라액체또는고

체상태로변할수있다.엄밀하게말하면플라스틱의경

우와도비슷하다.그러나고무와플라스틱은고체의상

태로딱딱하게굳어져있기때문에,초등학생들에게는

고체로소개하고수업을진행하는것이바람직하다.

자료실

152

1

2

평가 문항 다음중액체에대한설명으로옳지않은것은무엇인가?(⑤)

①일정한모양을갖지않는다.

②담는그릇에따라모양이달라진다.

③네모모양의컵에담으면네모모양으로변한다.

④둥근모양의컵에담으면둥근모양으로변한다.

⑤여러가지모양의그릇에옮겨담아도모양이변하지않는다.

다음물체들이지닌공통된성질에대하여설명하시오.

<오렌지주스,보리차,식용유>

(액체상태,담는그릇에따라모양은변하지만양은변함없다.)

❶ 우리 주위에서 볼 수 있는 액체에는 어떤 것들이 있는지 이야기한다.

-모든종류의음료수,우유,수돗물,간장등

❷ 이 액체들은 어떠한 성질을 가지고 있는지 이야기한다.

-물을다른모양의그릇에부어보면,모양이그릇에따라변한다.그러나양은변하지않는다.

3 액체의 다양한 예와 성질 찾기

교 과 서_ 46~47쪽

실험 관찰_ 16쪽

9차 시12

공기가 있음을 알아봅시다

1. 우리 주위에 공기가 있음을 증거를 들어 설명할 수 있다.

2. 공기가 있음을 보여 주는 우리 생활의 예를 찾아보는 적극적 태도를

지닌다.

| 학습 목표 |

1

154

공기가있음을알수있는방법을찾아본다.

바람개비를만들어돌려보고풍선놀이를하면서

공기를느껴본다.

우리주위에공기가있음을알수있는

여러가지예를찾아본다.

1 공기가 있음을 알 수 있는 방법 찾기

2 바람개비, 풍선 놀이하기

3 우리 생활 속에서 공기를 이용하는 예 알기

수업의 흐름

| 수업을 위한 동기 유발 |

■우리주위에공기가있는지어떻게알수있을까?

-눈에보이지않는다.공기를느낄수없다.

•그렇다면공기가있는지어떻게알수있을까?공기가있는지확인할수있는방법은없을까?

▲⃝ 유의점

*공기를느껴보고공기가있음을알수있었던경험에대해생각해보도록한다.

학습 내용 및활동

❶ 우리 주위에 공기가 있음을 어떻게 알 수 있는지 생각해 보게 한다.

-숨을쉴수있으므로 -깃발이날리는것을보고

-어항속에물고기가입을뻐끔거리며,공기를내보내는것을보고

1 공기가 있음을 알 수 있는 방법 찾기

❶ 우리 생활 속에 공기를 이용하는 경우를 찾아본다.

-선풍기바람,열기구띄우기,보트와요트타기,풍력발전기

3 우리 생활 속에서 공기를 이용하는 예 알기

❶ 부푼 풍선의 입구를 얼굴 가까이 대고 입구를 살짝 열었을 때의 느낌을 적어 본다.

-고무풍선속의공기가나와서바람을느낄수있다,시원하다등

❷ 바람개비를 만들어 돌려 본다(실험 관찰 77쪽 도안을 잘라서 사용한다.).

-바람이불어서바람개비가돌수있다.

2 바람개비, 풍선 놀이하기

1

2

평가 문항 우리주위에서공기를느낄수있는경우를쓰시오.

(운동장의깃발이펄럭일때,바람개비가돌아갈때,연을날릴때등)

공기가지닌성질을설명하시오.

(보이지않는다,가볍다,풍선이나그릇을채울수있다등)

들숨과 날숨의 공기 속에 들어 있는 질소의 양은 어떻게 되나요?

질소는매우안정적이어서,물리적인반응에의해쉽게변하지않는다.

들숨에의해신체에들어갔다고해서질소가없어지거나생성되는것은아니다.산소가감소하고이산화탄

소와수증기는증가한다.

2성분 들숨(%) 날숨(%)

질소 78 77

산소 21 14

아르곤 0.9 0.6

이산화탄소 0.03 4

그 외(수증기 등) 0.07 4.1

공기는 어떻게 이루어져 있나요?

공기는여러물질의혼합물이다.이러한공기의구

성성분을알아보면다음과같다.

(1)질소

공기의약78%를차지한다.무색,무미,무취의기

체이고인간의생명유지에는사용되지않으며불활성

기체이다.고압에서는인체에마취작용을일으킨다.

(2)산소

공기의약21%를차지한다.무색,무미,무취의활

성기체이다.

(3)이산화탄소

공기의0.033%를차지한다.인체의대사과정에서

생성되어호흡으로배출된다.무색,무미,무취이다.

(4)기타

공기의0.937%를차지하며,아르곤,수소,헬륨,

메테인,네온,수소,일산화탄소등이있다.

1

155 1. 우리 생활과 물질

자료실

78%

21%

0.937% 0.033%

질소 산소 기타 이산화탄소

준비물 모둠별: 고무풍선,바람개비만드는재료(나무젓가락,바람개비도안,가위,장구핀)

156 157 1. 우리 생활과 물질

교 과 서_ 48~49쪽

실험 관찰_ 17쪽

10차 시12

기체에 대하여 알아봅시다

1. 기체의 특징에 대해 설명할 수 있다.

2. 기체의 다양한 예를 찾을 수 있다.

| 학습 목표 |

아트풍선을만들어보고기체는일정한모양과양을

지니고있지않음을이해한다.

공기의성질을이해한다.

기체란무엇인지이해하고기체물질의특징을설명한다.

1 아트 풍선 만들기

2

3

공기의 성질 알기

기체란 무엇인지 알기

수업의 흐름

❶ 긴 풍선을 비틀거나 묶어서 여러 모양의 동물을 만들어 본다.

❷ 이 활동을 통해 알 수 있는, 공기의 성질에 대해 발표한다.

-눈에보이지않는다. -풍선의모양에따라공기의모양도변한다.

-풍선속에공기를많이넣을수도있고적게넣을수도있다.

1 아트 풍선 만들기

❶ 공기의 성질에 대해 이야기해 본다.

-공기는물처럼일정한모양을가지고있지않다.

-풍선의모양을바꾸면공기의모양도달라진다.

-공기는담긴풍선이나그릇을항상가득채우는성질이있다.

2 공기의 성질 알기

▲⃝ 유의점

*많은학생들이기체는‘가볍다.’라고생각하는경우,일반적으로‘기체가고체나액체에비해서가

볍다.’는정도에서지도하는것이좋다.기체중에는공기보다무거운것도있다.

❶ 공기와 같은 성질을 지닌 물질에 대해 이야기한다.

-산소,수소,질소,이산화탄소등

-공기와같은성질을가지는물질의상태를기체라부른다.

❷ 기체란 무엇인지 이야기해 본다.

-담긴그릇을항상고르게가득채우는성질을지닌물질의상태를기체라고한다.

❸ 이 외에도 기체가 지닌 성질에는 어떤 것들이 있는지 이야기한다.

-보이지않는다,가볍다등

3 기체란 무엇인지 알기

1평가 문항 기체가지니는성질에대하여설명하시오.

(눈에보이지않는다,담는그릇의모양에따라기체의모양도변하게된다,

담는그릇을고르게채운다등)

모둠별: 아트풍선,공기주입기

| 수업을 위한 동기 유발 |

■지난시간에공기에대해배웠다.공기가있는지어떻게알수있었는가?

-바람개비를돌려보고풍선의바람을통해느낄수있었다.

-선풍기,깃발,열기구를통해알수있다.

■공기는여러가지기체로이루어져있다.따라서공기도기체라고볼수있다.

▲⃝ 유의점

*공기를보이지않는기체의예로들어설명할수있도록한다.

준비물

학습 내용 및활동

아트 풍선을 만드는 방법

(1)풍선에바람을불어넣기전에꼬리를몇cm남길

것인지를결정한다(만들려는모양에따라꼬리의

길이가각각다르기때문이다.).

(2)바람을조금(10%가량)빼주어야풍선이터지지

않는다(그렇지않으면너무탄탄하여터진다.).

(3)손톱이너무길거나날카로우면마찰이생겨쉽

게터진다.

(4)풍선과풍선을꼬을때마찰이생겨잘터진다.그

러므로약간당기면서돌려준다.

(5)바람이한번들어갔다가빠진풍선은꼬아만들기

가어렵다.따라서단번에만들도록한다.

(6)풍선을꼬을때는3~4차례돌려주어야풀어지

지않으며,늘왼손으로는잡고오른손으로는돌

리되시계방향으로돌려준다.

1[무당벌레 만들기]

[생쥐 만들기]

나뭇잎위에예쁜무당벌레한마리가화려한날개짓을하면서날아가고있어요!

풍선두개를연결하여예쁜무당벌레를만들어보아요.

*준비물:두가지색상의매직풍선,매직펜

매직 풍선의 입구 쪽을 10cm 정도 남

기고 불어 묶는다. 매듭을 방울 속으

로 집어넣고 다른 한 손으로 그 매듭

을 잡은 뒤. 방울을 돌려 엮어서 첫 번

째 방울을 만든다.

하나는 2cm 더 길게 만들어 그림처럼

만들어 꼬아 주고, 남은 끝은 바람을

뺀다.

4cm 방울을 그림처럼 만든다.

무당벌레 몸에 9번에서 만든 것을 연결해

준다.

처음 매듭과 끝매듭을 그림처럼 꼬아

준다.

양쪽 끝에 남은 풍선을 이용해 돌려

준다.

남은 부분은 가위로 끝을 잘라 바람을

빼 준다.

바람이 빠진 풍선 끝을 그림처럼 가운데

사이에 끼워 돌려 준다.

바람이 빠진 풍선 끝을 그림처럼 가운데

사이에 끼워 돌려 준다.

빨간색 긴 풍선을 그림의 길이만큼 꼬아

준다.

같은 길이로 그림처럼 만들어 돌린다.

검정색 펜을 이용해서 점을 그려 준다.

1

5

9

2

6

10

3

7

11

4

8

12

158 159 1. 우리 생활과 물질

자료실

*‛생쥐만들기’를응용하면,강아지등다른동물모양의풍선도

비슷한방법으로만들수있다.

160 161 1. 우리 생활과 물질

교 과 서_ 50~51쪽

실험 관찰_ 18 쪽

11차 시12

물질을 고체, 액체, 기체로 분류하여 봅시다

1. 우리 주변에 있는 물체와 물질을 다양한 분류 기준을 세워 나눌 수 있다.

2. 물질을 고체, 액체, 기체로 분류할 수 있다.

| 학습 목표 |

우리주변에있는물체와물질을다양한분류기준으로나

누어본다.1 물체와 물질을 다양한

기준으로 분류하기

우리주위의물질을고체,액체,기체로분류한다.2 물질을 고체, 액체, 기체로 분류하기

수업의 흐름

모둠별: 그림카드준비물

| 수업을 위한 동기 유발 |

■실험관찰79쪽,81쪽을보면여러가지물질과물체사진이있다.

-어떠한물질들이있는지확인해본다.

■우리주위에있는물체와물질을다양한방법으로분류해보자.

▲⃝ 유의점

*먼저다양한방법과기준으로분류하여보도록지도한다.

*분류한후에는어떠한특징과기준으로나누었는지에대해의견을나누도록한다.

학습 내용 및활동

❶ 실험 관찰 79쪽, 81쪽에 있는 그림 카드 속 물질을 다양한 방법으로 분류한다.

❷ 분류할 기준을 정해 본다.

-기준1:눈에보이는것과보이지않는것-기준2:손으로만질수있는것과만질수없는것

❸ 기준에 따라 물체를 여러 묶음으로 분류해 본다.

-기준1

•눈에보이는것:연필,잠수복,눈사람,시계,물,얼음,테니스공

•눈에보이지않는것:부채바람,선풍기바람,산바람,바닷바람

-기준2

•손으로만질수있는것:연필,잠수복,눈사람,시계,물,얼음,테니스공

•손으로만질수없는것:부채바람,선풍기바람,산바람,바닷바람

▲⃝ 유의점

*이때분류기준이다양하고분류한결과가주관적일수있으므로‘옳다,그르다’라는식의답변보

다는왜그렇게분류하였는지에대해학생들이생각해보도록돕는다.

❹ 다른 친구들이 분류한 결과와 비교한다.

1 물체와 물질을 다양한 기준으로 분류하기

❶ 그림 카드 속 물질을 고체, 액체, 기체로 분류해 본다.

❷ 세 가지 물질로 나누어 분류하여 본다.

-고체:잠수복,시계,연필,테니스공,얼음,눈사람-액체:물,바닷물

-기체:부채바람,선풍기바람,산바람,바닷바람

❸ 세 가지 물질의 특징에 대해 이야기해 본다.

-고체:모양과크기가변하지않는다.

-액체:담는그릇에따라모양은변하지만양은변하지않는다.

-기체:담는그릇에따라모양이변하고담는그릇을항상고르게가득채운다.

❹ 다른 친구들이 분류한 결과와 비교한다.

❺ 우리 주위에 있는 여러 가지 물질도 고체, 액체, 기체로 분류해 본다.

2 물질을 고체, 액체, 기체로 분류하기

162

교 과 서_ 52~53쪽

탐구활동과

학 이야기

초등학교 3학년 학생들에게 기체는 추상적인 존재이다. 공기를 통해 기체의 성질을 다루도록

교과서 내용이 구성되어 있긴 하지만, 여전히 기체는 어려운 개념이다. 신기한 기체, 헬륨에 대한

과학 이야기를 통하여 기체의 재미있는 현상을 소개하도록 한다. 헬륨은 일반 기체와는 달리 비

활성 기체이며 공기보다 밀도가 작아서 가벼운 성질을 이용하여 풍선이나 기구 등에 사용된다.

특히 헬륨의 가벼운 성질은 소리의 진동수를 변화시켜 헬륨 기체를 마시고 말을 하거나 노래하면

재미난 목소리가 나온다.

과학 이야기는 9~10차시의 공기 및 기체와 관련된 내용을 지도할 때 보충 자료로서 활용할 수

있다. 또한 수업 도입부에 동기 유발 자료로서 사용할 수도 있고 수업 후반부에 정리 활동으로도

활용 가능하다.

1. 헬륨 기체의 특성은 무엇인가?

헬륨은대기중에0.0005%로미량이함유

되어있다.헬륨은수소다음으로가벼운기

체로서상온에서는무색이다.헬륨의화학적

성질은비활성이기때문에,대부분의다른원

소와반응하지않고불연성이다.헬륨은수소

보다무겁긴하나(헬륨원자량4,수소원자

량1),공기에비해가볍기때문에애드벌룬,

날리는풍선,기구용가스로사용한다.애드

벌룬이나날리는풍선등은헬륨기체를사용

하도록법적으로규정되어있으나,수소의가

격이훨씬저렴하다는이유로높은가연성기

체인수소를사용해서대형폭발사고가발생

하기도한다.

2. 왜 헬륨 기체를 마시면 목소리가 변하는가?

헬륨이들어있는풍선의공기를마시고말을

하면목소리가변한다.헬륨은원자번호가2이

고원자량이4인원소로공기중에있는기체중

수소다음으로가벼운원소이다.공기의성분은

질소와산소가대부분을차지하는데,이들의원

자량은각각14,16으로헬륨에비해서상당히

높다.헬륨의밀도가공기의평균밀도보다가볍

기때문에헬륨만따로모아두면대기위로떠오

르는현상이나타난다.풍선이나기구등이뜨는

것도이런헬륨의특성때문이다.물론가장가

벼운기체인수소역시같은효과를내지만,수

소는폭발위험성이크기때문에최근에는거의

사용하지않는다.

헬륨을마시면우리목소리가바뀌는것은헬

륨풍선이공기에뜨는것과마찬가지로헬륨의‘

가벼운’특성때문이다.소리의진동수는공기의

밀도에반비례하며공기속밀도가높으면천천

히,밀도가낮으면더빠르게움직이는것이다.

보통공기는약29g/cm³의밀도를가지고있으

며,이런환경에서소리의속도는331m/sec이

다.동일한온도에서헬륨의밀도는4g/cm³로,

헬륨만모아둔폐쇄된공간에서소리의속도는

일반음속의3배에달하는891m/sec이된다.

또한소리의속도가빨라지는것에비례해서

진동수도커지는데,진동수가커지면소리의크

기는그대로지만높은음이난다.평소처럼‘도’

음을내도‘파’나‘솔’음이나오는것이다.이론

적으로는2.7~3배까지높은음이나와야하지

만헬륨을마신상태라도입안에헬륨만들어

있는것이아니기때문에3배까지높아지지는

않는다.보통일반상태보다1.5~2배까지높

은음이나게된다.

목소리는폐에있던공기가나오다가성대를

지나면서압력을받아변화하고진동하는과정

에서생긴다.소리의진동수가소리의높낮이를

결정하기때문에사람마다서로다른목소리를

가지게되는것이다.이때인위적으로헬륨을입

속에머금으면공기의밀도와소리의진동수가

바뀌기때문에이상한목소리가나게된다.

헬륨은불활성기체로풍선에든것을몇번

들이마시는정도로는인체에큰영향을끼치지

는않는다.헬륨은혈액에대한용해도가낮아

서잠수용기체나,해독을위해산소를인공흡

입해야할때사용되기도한다.하지만지나치게

들이마시는것은건강에좋지않다.

[ 생활 속의 과학 ]

신기한 기체, 헬륨

심화 정보

과학 이야기 활용 방법

163 1. 우리 생활과 물질