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

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요소 결정 나무

모세관 현상으로 피어나는 요소의 결정을 이용하여 아름다운 결정 나무을 만들어 봅시다.

진한 소금용액을 뚜껑 없는 용기에 놓아두면 어떻게 될까요?

요소, 본드용액, 골판지, 패트리디쉬(바닥용), 스틱, 투명컵(뚜껑용)

비커, 가열도구, 가위, 스태플러, 필기도구

◉ 나무 만들기 ◉

1. 골판지에 같은 그림 3개를 그려 오립니다.

밑면을 넓게(최대 7cm) 제작하고, 높이 최대 9cm의 모양이 되도록 합니다.

중심선 좌우가 대칭이 되도록 그림을 그립니다.(눈사람, 나무 등 주제는 마음대로 정합니다.)

2. 3매의 그림 중심선을 정확히 접습니다.

3. 스태플러를 사용하여 오른쪽 그림과 같이 고정하고 잘 서는지 확인합니다.

◉ 용액 만들기 ◉

1. 물 30ml 에 요소 35g 을 녹여 맑은 용액을 만듭니다.

포화용액이므로 가열하거나 더운물에 중탕하여 완전히 녹입니다.

2. 위 요소 용액에 포함된 본드용액 2ml(약 1~2방울) 를 넣고 잘 저어줍니다.

◉ 결정 만들기 ◉

1. 패트리디쉬에 모형을 세우고, 용액을 모형 위에 부어 모형이 젖도록 합니다.

2. 모형이 충분히 젖으면 패트리디쉬 바닥에 약 5mm정도 남은 용액을 붓습니다.

3. 패트리디쉬 바닥과 옆면, 나무에 생기는 결정을 관찰합니다.

1. 날씨가 건조 할수록 잘 만들어집니다.

2. 실험에서 생기는 것은 미세한 결정들이므로 흔들림이 심한 곳에서는 만들어지기가 어려우며, 만들어진 후에도  무리한 충격을 주면 안 됩니다.

1. 패트리디쉬 바닥에 부어놓은 요소용액은 어떻게 되었습니까?

2. 요소용액을 계속 빨아올려 모형물 표면의 아름다운 결정이 점점 커지는데, 이렇게 미세한 틈을 통해 용액이 빨려 올라가는 현상을 무엇이라 합니까?

모형물에 묻어 있는 요소용액은 시간이 지나면서 증발하게 됩니다. 요소용액 속의 물이 증발하면 녹아 있던 요소가 결정으로 나오게 되는데 처음 생긴 요소 결정은 용기 바닥에 아직도 남아 있는 요소 용액을 빨아올리게 됩니다. 모형표면에 붙어 있는 요소 결정이 모세관(가느다란 틈) 역할을 하는 것이지요.

모세관 현상이란 가는 관을 통해 용액이 올라오는 현상을 말합니다. 가는 빨대를 물에 넣었을 때 빨대 위로 물이 올라오는 것을 본 적이 있을 거예요. 그것 역시 모세관 현상입니다.

모세관 현상에 의해 올라온 용액은 요소 결정 끝에서 다시 증발하여 요소 결정이 점점 자라게 되는 것입니다. 요소용액을 끊임없이 부어준다면 결정이 점점 커져 엄청난 결정꽃을 확인할 수 있겠지요.

이 실험에서 본드용액은 요소가 잘 달라붙을 수 있도록 도와주고, 또한 표면장력을 적절히 조절해서 용액이 잘 빨려 올라올 수 있도록 해 주는 역할을 합니다.

★ 요소결정나무 예시 도안 ★