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분자 모형 만들기

우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 물,  암모니아, 이산화탄소의 분자 구조를 살펴보고, 직접 만들어 액세서리로 활용해 봅시다.

[준비물] 스티로폼 공(대 2개, 중 3개, 소 5개), 9자 핀 3개, 핸드폰 줄 3개, 스티로폼 본드

칼(스티로폼 컷터기), 물감 4 색, 붓, 두꺼운 도화지, 이쑤시개

[실험방법]

[만들기 전에]

1. 각 원자들에게 색을 입혀줍니다.

공에 이쑤시개를 꽂은 후 본드를 섞은 포스터물감을 붓으로 색칠합니다.  완전히 마를 때 까지 지우개 등에 꽂아 말립니다.

2. 원자들을 자를 틀을 만듭니다.

두꺼운 도화지에 컴퍼스 등을 이용하여 지름 1.5cm의 원을 그리고 오려 냅니다.

[이산화탄소 분자 만들기]

이산화탄소 분자는 탄소(C) 원자 1개에 산소(O) 원자 2개가 결합되어 있고 그 모양은 일직선( 180°)입니다.

① 탄소에 해당하는 스티로폼 공 큰 것(노랑) 1개의 양쪽에 틀을 이용하여 원을 그린 후, 컷터로 잘라냅니다.

☞자른 면이 서로 일직선에 놓여야 합니다.

② 산소에 해당하는 스티로폼 공 중간 것 (분홍) 2개의 한쪽에 틀을 이용하여 원을 그린 후, 컷터로 잘라 냅니다.

③ 스티로폼 본드를 이용하여 3개의 공을 붙입니다.

④ 9자핀을 탄소의 윗부분 중앙에 꽂은 후, 뽑아내어 핀에 본드를 묻혀 다시 꽂아 고정시킵니다.

[물 분자 만들기]

물분자는 수소(H) 원자 2개와 산소(O)원자 1개로 결합되어 있고, 그 각이 104.5°입니다. 이번 활동에서는 정확한 각보다는 일직선이 아니라 약간 구부러져 보이도록 만들어 봅니다.

① 산소에 해당하는 스티로폼 공 중간 것(분홍) 1개의 양쪽에 틀을 이용하여 원을 그린 후, 컷터로 잘라냅니다.

- 자른 면이 서로 비스듬히 아래쪽으로 보도록 자릅니다.

② 수소에 해당하는 스티로폼 공 작은 것 (파랑) 2개의 한쪽에 틀을 이용하여 원을 그린 후, 컷터로 잘라냅니다.

③ 스티로폼 본드를 이용하여 3개의 공을 붙인 후, 9자핀을 고정시킵니다.

[암모니아 분자 만들기]

암모니아 분자는 수소(H) 원자 3개와 질소(N)원자 1개로 결합되어 있고, 피라미드 모양을 하고 있습니다.

① 질소에 해당하는 스티로폼 공 중간 것(녹색) 1개의 세 군데에 틀을 이용하여 원을 그린 후, 컷터로 잘라냅니다.

☞ 자른 면이 서로 비스듬히 아래쪽으로 보도록 자릅니다.

② 수소에 해당하는 스티로폼 공 작은 것 (파랑) 3개의 한쪽에 틀을 이용하여 원을 그린 후, 컷터로 잘라냅니다.

③ 스티로폼 본드를 이용하여 4개의 공을 붙입니다.

☞ 아래에서 보았을 때 정 삼각형을 이루어야 합니다.

④ 9자 핀을 고정시킵니다.

아래에서 본 모습

*실험시 주의 사항*

1. 칼 사용 시 다치지 않도록 주의하세요.

2. 스티로폼 공에는 3가지 색이 필요합니다. 크기별로 각각 다른 색을 칠해주세요.

3. 9자 핀을 끼우는 것이 여의치 않다면 다른 어떤 방법을 사용하셔도 좋습니다.

예) 연필 끝에 꽂거나(지우개처럼), 천장에 매달아 장식하거나, 고무줄을 매달아 머리 장식 등

[확인 학습]

1. 스티로폼 공들은 각각 무엇을 나타내나요?

2. 스티로폼 공을 붙여 만든 구조물을 무엇이라 하나요?

3. 각 구조물의 모양이 다른 이유는 무엇인가요?

[원리 학습]

보통 물질은 원자라고 하는 작은 알갱이로 구성되어 있는데 그 원자가 화학결합에 의하여 몇 개가 모여 그 물질의 특성을 가진 최소단위를 만드는데 이것을 분자라고 합니다. 물 분자, 이산화탄소 분자라고 말하지요. 물질을 그 상태로 분류하였을 때, 기체인 경우에는 그 대부분이 분자로 이루어져 있으며, 액체나 고체인 경우에는 이 분자들이 서로 결합하여 물질을 이루게 되지요.

분자들은 그것을 이루고 있는 원자들의 크기와 성질에 따라 또는 그 수에 따라 여러 가지 모양을 띠게 되는데, 그래서 이산화탄소 분자는 일자 모양, 물 분자는 꺽은 모양, 암모니아 분자는 피라미드 모양 을 이루게 되는 것입니다. 우리 주변을 이루고 있는 대부분의 물질들이 이런 분자들로 구성되어 있으며, 우리가 알고 있는 냄새들은 모두 분자로 되어 있지요.

오늘 만들어본 피라미드 모양의 암모니아 분자는 보통 말하는 X냄새를 낸답니다.

[느낀점]