◎ 미리생각해보기

물체에 불을 붙여 타는 현상을 ‘연소’라고 합니다. 연소가 잘 일어나게 하려면 어떤 조건이 필요할까요?

연소가 일어나기 위해서는 세 가지 조건이 필요합니다. 첫째는 불에 탈 물질, 두 번째는 불이 붙을 수 있는 온도, 세 번째는 산소입니다. 이들 중 하나라도 만족하지 못한다면 물체가 탈 수 없게 됩니다. 소화기는 이 세 가지 조건 중에서 산소를 차단하여 불을 끄게 됩니다.

◎ 실험 전 주의사항!

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변 지역을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

불을 사용하므로, 화재에 유의하여주세요.

1. PET병을 송곳을 이용하여 그림과 같이 구멍을 뚫고, 연필을 이용하여 구멍을 넓혀줍니다.	2. 뚫은 구멍에 빨대의 짧은 부분을 넣습니다.

◎ 실험방법

3. 고무찰흙으로 빨대 주위를 꼼꼼히 막습니다.	4. 페트병 안에 탄산수소나트륨 10g과 식용색소를 약간 넣습니다.

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

5. 주사기에 식초를 25ml 넣고 PET병 입구에 끼워 넣습니다.	6. 양초에 불을 켠 후 주사기를 눌러 식초가 페트병 안으로 들어가게 합니다. 페트병을 약간 흔들어 주고 난 뒤 책상위에 올려둡니다. 양초 가까이에 빨대를 가져다 놓고 어떻게 되는가를 관찰합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. PET병 안에서 어떤 일이 일어났나요?

⇒ 부글부글 빨간색 거품이 만들어졌습니다.

2. 양초의 불은 어떻게 되었나요?

⇒ 양초의 불이 흔들리다 꺼졌습니다.

3. 위에서 그러한 현상이 일어난 이유는 무엇일까요? 선생님과 함께 이야기해 보고 간단히 적어보세요.

⇒ 페트병 안에서 탄산수소나트륨과 식초가 만나 이산화탄소를 만들어내고, 이산화탄소가 빨대를 통해 이동하여 밖으로 나오게 됩니다. 이때 밖으로 나온 이산화탄소는 양초에 산소공급을 막아 연소가 더 이상 일어나지 않게 하여 양초의 불을 끄게 되는 것입니다.

◎ 원리이해

1. 연소

1) 연소란

물질이 빛이나 열 또는 불꽃을 내면서 빠르게 산소와 결합하는 반응입니다. 물질이 완전히 연소할 때 발생하는 열을 연소열이라고 하며 대부분의 연소반응은 발열반응입니다.

물질이 공기 중 산소를 매개로 많은 열과 빛을 동반하면서 타는 현상으로 일반적으로는 불꽃을 내며 타는 현상을 말합니다. 생체 내에서의 느린 산화반응은 효소가 작용하는 호흡으로 연소반응과 구별됩니다. 가정에서 흔히 사용하는 도시가스, 프로페인가스 등의 연소나 초, 나무, 종이를 태우는 것들이 연소반응의 예라고 할 수 있으며, 물질이 가진 화학에너지를 열에너지로 쉽게 전환할 수 있는 현상입니다.

2) 연소의 조건(3요소)

어떤 물질이 연소하기 위해서는 3가지 요소가 필요합니다. 첫 번째 요소는 연료(타는 물질)이다. 불에 탈 수 있는 재료로서 고체연료(연탄, 나무, 종이, 숯, 초 등), 액체연료(석유, 휘발유, 알코올, 벙커C유 등), 기체연료(천연가스, 뷰테인가스, 프로페인가스 등)가 있으며 일반적으로 고체보다는 액체가, 액체보다는 기체가 더 잘 연소됩니다.

두 번째 요소는 발화점 이상의 온도입니다. 발화점이란 불꽃이 직접 닿지 않고 열에 의해 스

스로 불이 붙는 온도로서 연소를 위해서는 발화점 이상으로 온도를 높일 열이 필요합니다.

마지막으로 일정량 이상의 산소가 있어야만 연소가 일어납니다. 이 세 가지의 조건 중 어느 하나라도 충족되지 못하면 애초에 연소반응이 일어나지 않으며, 설사 연소반응이 일어나고 있다고 하더라도 타고 있는 물질의 불은 꺼지게 되며 이러한 현상을 소화(燒火)라고 합니다.

소화기로불을꺼요

학습목표

직접 소화기를 만들어 보고, 그 원리를 알아봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

물체에 불을 붙여 타는 현상을 ‘연소’라고 합니다. 연소가 잘 일어나게 하려면 어떤 조건이 필요할까요?

◎ 미리생각해보기

탄산수소나트륨 1개, 식용색소, 고무찰흙 1개, 빨대 1개,

생일초 1개, 주사기 1개, 식초, PET병

(※ 직접 준비하세요 : 성냥, 가위, 연필, 송곳)

◎ 실험준비물

1. PET병 안에서 어떤 일이 일어났나요?

2. 양초의 불은 어떻게 되었나요?

3. 위에서 그러한 현상이 일어난 이유는 무엇일까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점