20    년    월    일     요일   시간 :                날 씨 :            장   소 :

학 교   학년   반    번   이  름 :

매 직 볼

수용액의 액성에 따라 색깔이 다양하게 변하는 매직 볼을 만들어 보자

[준비물] 알긴산나트륨, 염화칼슘, 식초, 비눗물, 페트리디쉬, 플라스틱 숟가락, 일회용 스포이트

붉은 양배추 약간, 메스실린더, 비커(100~300ml) 3개, 유리막대, 가열세트, 묽은 염산, 수산화나트륨

[실험방법]

[ 붉은 양배추즙 만들기 ]

① 붉은 양배추 1/2 정도를 잘게 찢어 준비합니다.

② 큰 비커에 붉은 양배추 찢은 것을 담고 물을 자작하게 부어 끓입니다. <화재 및 화상 주의>

③ 오래 끓일수록 진하게 즙이 배어나옵니다.

[ 용액 만들기 ]

① 알긴산나트륨 용액 : 알긴산나트륨 1g 에 따뜻한 물 50ml를 넣고 오랫동안 저어 잘 풀어줍니다.

☞ 처음에는 덩어리지면서 잘 녹지 않으므로 오랫동안 저어주어야 합니다.

② 염화칼슘 용액 : 염화칼슘 1g 에 물 100ml 를 넣어 녹여줍니다.

[ 매직볼 만들기 ]

① 만들어 놓은 알긴산나트륨 용액 50mL 에 붉은 양배추즙 50ml를 섞습니다. (1 : 1 비율)

② ①의 혼합 용액을 만들어 놓은 염화칼슘 용액에 한 방울 씩 떨어뜨립니다.

☞ 이 때 스포이트에서 떨어진 혼합용액은 염화칼슘 용액에서 공 모양이 됩니다.

③ 3개의 패트리디쉬에 만들어진 매직볼을 플라스틱 숟가락으로 건져 담아놓습니다.

☞ 많을수록 보기 좋으므로 매직볼을 많이 만들어 담습니다.

④ 1개의 패트리디쉬에는 물을, 나머지 2개에는 각각 식초와 비눗물 용액을 각각 1/2 넣습니다.

⑤ 위 각 페트리디쉬의 매직 볼 색의 변화를 관찰하여 써보세요.

☞ 식초→(           ),   물→(           ),   비눗물→(            )

*실험시 주의 사항*

1.알긴산나트륨은 38-40도에서 가장 잘 녹습니다.

2.알긴산나트륨이 덩어리 져 잘 풀리지 않으므로 오랫동안 끈기를 가지고 저으세요.

3.붉은 양배추 즙을 만들 때 화재 및 화상에 주의하세요.

[응용 활동]

- 색깔이 변하는 매직 볼

① 꼬마병에 5% 묽은 염산 2mL를 넣고 매직 볼을 많이 넣습니다.

② 위 비커에 5% 수산화나트륨 용액을 스포이트로 조금씩 넣으면서 매직 볼의 색의 변화를 관찰하여 써보세요.

☞ 색이 어떻게 변했나요? __________________________________________________

[확인 학습]

1. 붉은 양배추 즙은 산성, 중성, 염기성에서 각각 무슨색으로 변하나요?

2. 붉은 양배추 즙과 같이 산도에 따라 색이 달리 나타나는 용액을 무엇이라 부르나요?

3. 붉은 양배추 즙과 같이 사용 될 수 있는 용액을 찾아 써보세요.

[원리 학습]

미역이나 다시마 등의 해조류를 물에 넣으면 흐물흐물해지는데 이 성분이 알긴산(alginic acid)입니다. 알긴산은 대부분이 칼륨, 나트륨, 칼슘과 결합하여 존재하고 있습니다.

일반적으로 나트륨염(알긴산나트륨)은 비교적 용해가 잘 되지만 칼슘염은 잘 녹지 않습니다. 염화칼슘 수용액에서 알긴산칼슘이 되므로, 물에 녹지 않는 겔 상태가 되어 매직 볼이 형성되는 것이지요.

지시약이란 용액의 산성이나 염기성 등 액성을 알아보는 시약으로 이번 실험에서 붉은 양배추즙은 지시약으로 사용되었습니다. 붉은 양배추 즙은 산성에서는 붉은색으로, 중성에서는 보라색(자주를 띤), 약염기에서는 초록색(청록), 강염기에서는 연두+노란색을 띱니다

[느낀점]