◎ 미리생각해보기

일상 생활에서 자석이 다양하게 쓰이는 예는 어떤 것들이 있을까요?
	냉장고를 열면 냉장고 문이 다시 저절로 닫히거나, 전단지와 병따개 등이 냉장고의 문에 달라붙는 것은 냉장고의 안에 자석이 숨어 있기 때문입니다. 나사를 조이는 드라이버의 끝에는 자석이 달려 있어, 나사가 드라이버 끝에 잘 고정되도록 도와줍니다. 또한 지구가 거대한 자석과 같기 때문에 자석의 성질을 가진 자침을 이용하여 방위를 알 수 있도록 만든 나침반이 있습니다.

◎ 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 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

제공된 PVA풀과 철가루는 인체에 무해합니다. 약간의 착색이 될 수 있으니 실험이 끝난 후, 비누로 손을 깨끗이 씻어주세요.

종이컵은 붕사용액을 만드는 공용 컵 1개+ 슬라임을 만들게 될 개별 컵 5개  ->총 6개 제공 됩니다.

하드스틱은 붕사용액을 섞는 공용 스틱 1개+ 슬라임을 만들게 될 개별 스틱 5개+ 네오디뮴자석을 붙일 개별스틱 5개 ->총 11개 제공 됩니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

1. 따뜻한 물을 준비해 주세요. 제공된 계량컵으로 물을 계량하여 종이컵에 50ml 부어주세요.	2. 붕사를 물이 담긴 종이컵에 넣고, 다 녹을 때까지 하드스틱으로 저어주세요.

7. 충분한 교반 후, 완성된 슬라임을 손에 덜어 좀 더 뭉쳐주세요.	8. 양면테이프를 이용해 새 하드스틱에 네오디뮴 자석을 붙여주세요.

◎ 실험방법

3. 종이컵에 PVA풀을 각각 15ml씩 덜어주세요.	4. 계량컵으로 차가운 물을 15ml씩 PVA풀이 담긴 종이컵에 넣고 하드스틱으로 골고루 섞어주세요.

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

6. 도안을 접어 양면테이프를 이용해 붙여주세요.	7. 동전이 쌓이는 저금통 도안을 접어 양면테이프로 붙여주세요.

5. PVA풀과 물이 섞인 혼합액에 철가루를 넣고 하드스틱으로 골고루 섞어주세요.	6. 5번의 종이컵에 스포이트로 붕사용액을 5ml씩 넣고 하드스틱으로 골고루 섞어주세요.

7. 상자 뒷면에 양면테이프를 이용해 건전지를 붙여주세요. 그림과 같이 검정색, 빨강색 전선을 구멍에 끼워주세요.

9. OHP필름을 가위로 반 잘라주세요. 제공된 도안 위에 OHP필름을 깔고 슬라임을 올려두세요. 네오디뮴자석을 이용해 슬라임을 움직여보세요.	10. 실험이 끝난 후, 슬라임을 지퍼백에 담아 보관합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 슬라임에 네오디뮴 자석이 붙은 하드스틱을 천천히 대어 보세요. 어떤 변화가

생길까요?

⇒ 슬라임이 네오디뮴 자석 쪽으로 움직이며, 슬라임의 일부가 자석을 댄 쪽으로 뾰족하게

솟아 오릅니다.

2. 슬라임은 어떤 원리로 만들어 지는 걸까요?

⇒ 폴리비닐알코올(PVA)은 수산화기(-OH)를 갖는 고분자이며, 붕사용액을 이 PVA에 넣게

되면 붕사 이온이 PVA에 결합하여 분자사슬 고리를 형성하게 됩니다. 따라서 두 종류의

액체를 섞게 되면 점성이 있는 슬라임 덩어리가 되는 것이죠.

◎ 원리이해

1. 네오디뮴자석

지구상에서 가장 널리 사용되는 자석 이며 가장 강한 자력을 지니고 있습니다.

산화력이 강해 쉽게 부식되는 성질을 가져, 이를 보완하기 위해 니켈도금으로 표면

처리하여 사용합니다. 컴퓨터의 하드디스크나 스피커, 헤드폰, 전기 모터 등의 분야

에서 활용됩니다.

2. 철가루

자석을 철로 만들어진 클립이나 못 등에 가까이 가져가면 이들을 끌어당겨 자신의

몸에 달라붙게 합니다. 이렇게 자석이 철을 끌어당기는 성질을 ‘자성’이라고 합니

다. 철과 같이 자석에 잘 붙는 금속에는 니켈, 코발트 등이 있으며 이들을 강자성

체 라고 합니다. 하지만 알루미늄이나 구리, 백금 등은 자석에 붙지 않아 비자성체

라고 합니다.

철(또는 철가루)이 자석에 붙는 이유는 무엇 때문일까요?

철과 같은 강자성체는 원자 하나하나 모두 자석과 같은 성질을 갖고 있는데, 평소

에는 원자 배열이 불규칙해서 실제 자석과 같은 효과를 낼 수 없습니다. 하지만 여

기에 자석을 가까이 가져가면 원자들이 규칙적으로 배열되면서 자석에 달라붙게 됩

니다.

4. PVA 풀과 붕사 용액이 만나 덩어리가 되는 원리

붕사는 Na2B4O7·10H2O의 화학식으로 나타내며 테트라붕산나트륨 이라는 붕

산을 만드는 원료 광석입니다. PVA풀의 주 원료는 PVA로, 폴리비닐알코올이라고 합니다. 이 PVA는 비닐알코올이 반복되는 구조를 가지고 있는 고분자 입니다.

PVA의 구조에는 수산화기(-OH)가 있어 다른 고분자에 비해 물에 잘 녹는 편이

어서 붕사, 물, PVA가루를 섞으면 붕사가 PVA분자에 결합하고 연결체인 역할을 하여 거대한 분자사슬 고리를 만들게 되어, 고무와 같은 특성을 갖게 됩니다.

[PVA 풀의 화학식]                   [붕사용액 속 이온화 된 붕사]

+

↓

[슬라임]

학습목표

자성 슬라임을 만들어 보고,

네오디뮴자석에 슬라임이 반응하는 이유를 알아봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

일상생활에서 자석이 다양하게 쓰이는 예는 어떤 것들이 있을까요?

◎ 미리생각해보기

PVA풀, 붕사, 삼산화사철 1개, 네오디뮴자석 1개, 하드스틱 2개, 지퍼백 1개,

종이컵 1개, 계량컵, 스포이트 1개, 양면테이프 1개, OHP필름 0.5장, 도안 1장

※직접 준비해 주세요. (따뜻한 물, 차가운 물, 가위)

◎ 실험준비물

1. 슬라임에 네오디뮴 자석이 붙은 하드스틱을 천천히 대어 보세요. 어떤 변화가

생길까요?

2. 슬라임은 어떤 원리로 만들어 지는 걸까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점