과학교실🪅 재사용할수있는 ＜똑딱이손난로＞를 만든다구요? 화,목,금,토

[바람과산]

너에게 묻는다
안도현

연탄재 함부로 발로 차지 마라

너는
누구에게 한 번이라도 뜨거운 사람이었느냐

봉투에 담겨있는 연탄재ㅡ
주인은 안도현의 이 시를 만났을 것 같다

YMCA아동비젼형성교실

2021년 12월
마지막주입니다 !

오늘은 똑딱이(액체) 손난로를 만들고 그속에
어떤 과학 원리가 숨어 있는지 알아봅니다

ㅡ자, 맞추면 사탕!
우리 겨울등교길 주머니 속에 있는거!
만지작 만지작하면 더 뜨거워지는거!
....
ㅡ손난로
ㅡ짝짝짝!​

이날 실험은 중학교 1학년 과학 ‘물질의 상태변화와 에너지' 단원입니다

ㅡ이게 뭘까요?
ㅡ소금이요!
ㅡ소금처럼 생겼지요?

아세트산나트륨이라는 거예요.
난방기구 속 보온 재료로 사용됩니다.

ㅡ이걸로 손난로를 만들어요?
와, 소금이랑 똑같이 생겼는데
소금도 손난로 재료가 될 수있나요?

ㅡ노노
아세트산나트륨은 설탕이나 소금보다 같은 1그램을 녹일 때 훨씬 많은 열을 필요로 합니다요.

왜냐구요?
아세트산나트륨은 알갱이(분자) 사이가 소금이나 설탕보다
서로 촘촘히 붙어있어요
알갱이(분자) 사이가 촘촘할수록 열을 더 많이 끌어들여야 녹겠지요?
그러니 아세트산나트륨 액체가 설탕이나 소금 액체보다 더 큰열을 가지고 있겠지요

그렇다면....!
아세트사라트륨 액체가
식어서 고체로 변할때 소금이나 설탕같은 물질보다 더 큰 열을 밖으로 내보낸다는 뜻?
그러니까 손난로나 난방기구에 이용될 수 있다는 뜻?
아하! ㅎㅎ

또 아세트산나트륨은요,
흔들거나 똑딱이 충격을 받았을 때 쉽게 고체가 되는 특징이 있답니다요.
그 고체가 되는 과정에서 열(에너지)이 나오고 그걸 손난로에 이용하는 거예요.!

이제 아이들은 각자
아세트산나트륨을 종이컵에 담아 100그램이 되도록 저울에 담는다.
저울에 한스푼씩 아세트산나트륨을 진지하게 올려놓으며 재밌어한다

그리고 물12그램을 아세트산나트륨 지퍼백에 넣는다
(좀더 선명함을 위해 물에 노란 잉크를 타서 예쁘게 보이게 했다 )

이때 지퍼백을 닫기전 금속 똑딱칩을 한개씩 넣으라 했더니

ㅡ똑딱칩은 왜 넣어요?
(호기심이 출몰한 아이들)

ㅡ 단추를 두세번 똑딱거려
녹은 아세트산나트륨 액체에 충격?자극?의 역할을 하게 하려구요.
자극받은 액체는
고체로 변하면서 순식간에 열을 화악~~~내놓거든요.

자, 그럼 우리 각자가 만든 (아세트산나트륨+똑딱칩+
조금의 노란 물을 넣은) 지퍼백에 이름을 쓰고 용기에 중탕을 시작해요

오래 기다리는 동안
팀 윷놀이를 하고있는 아이들

잡았다! 한번 더! 두윷! 낙이다,아웃!
우리가 승리!

그러는 사이
아이들의 노란잉크빛 지퍼백 안 아세트산나트륨은 하나 둘씩 액체상태로 변하고 있군요

꺼내 천천히 식혀줍니다
웬만큼 식은 지퍼백 액체!

식은 지퍼백 안에는 액체상태의 투명한 물질(아세트산나트륨)과 똑딱이칩이 들어 있어요.

이제 똑딱이칩을 구부려 꺾으면 주위에 하얀 고체결정이 생기기 시작하면서 봉지가 뜨거워질 겁니다ㅡㅡ


ㅡ우리 이제 손난로 가동을 시작해볼까요!
ㅡ네,네

ㅡ딸각
(아이들이 액체 안의 똑딱이를 구부려봅니다)

ㅡ어!어!어!
(여기저기에서) 뜨거워졌어요!
전 집에 가서 엄마랑 해보고 싶어요!
(뭐든 소중한건 가족이랑? 암,그러렴!)

구부릴 때 딸각하고 소리가 나는데요.
이 때의 자극이
불안전한 상태의 아세트산나트륨 액체(과포화용액)에 전달됩니다.
그러면 그 불안전한 상태가
깨 ~~지 ~~면 ~~서 !
액체 전체가 서서이 고체로 변해버리지요.
열은 이 때 나옵니다

지금 우리가 어!뜨거!
하는 이치?이유? 인거지요

이제 아이들은 아세트산나트륨 액체 손난로 과학활동지를 써봅니다

<철가루 흔들이 손난로>와는 달리 오늘 우리가 만든
<아세트산나트륨 액체손난로>는
열이 식은 후에 봉지를 끓는 물에 넣어 데우면 다음에 다시 쓸 수 있어요!!


⚘그러면 <흔들이 철가루손난로> 에는 어떤 과학이 숨겨져 있을까요

철은 공기 중 산소와 결합하여 녹이 슬잖아요?
이때 열이 방출하지요!
철은 가만히 놓아두면 자연히
녹이 슬어요
보통 매우 천천히 녹이 슬어서 철이 녹슬 때 열이 생기는 것을 우리가 느끼기는 어려운 거지요.)

<흔들이철가루손난로> 안에는 고운 철가루가 들어 있어서 흔들 때 더 많은 산소와 접해져요.
고운 철가루가 매우 빨리 녹이 슬고
몇 분 안에 온도가 올라가
ㅡ아 따뜻해진다!
하는 것이에요.
그리고 이렇게 녹이 슨
철가루 손난로는 다시 사용할 수 없게 되지요!

오늘 실험은 이상 끝입니다요~~~~ㅎㅎ

오늘도 끝나고
아이들은 왁자지껄 윷놀이와 술래잡기로 힘껏 뛰어댕겼?습니다

⚘하루를 잘 논 아이는 짜증을 모르고 십년을 잘 논 사람은
마음이 건강하다

ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ

이제 반별 우리아이들 활동 모습을 돌아볼까요!

화요반은 ㅡㅡ

목요반은ㅡㅡ

따뜻한 기온에서 발생하는 토네이도가 12월 미국을 뒤흔든 모습과 지구온난화 문제를 생각하고 있어요

금요반은요ㅡㅡ

모두 앞반에서 처럼 지구기후위기를 생각하는 시간을 가졌어요
(바빠서 사진을 못찍었나...?)

토요반은요ㅡㅡ