[중3 과학] 1차시
화학반응식 속 두 얼굴의 과학자
안녕하세요~ 학생여러분 지난 학기 우리가 놓쳐서는 안될 몇 가지 과학 학습 내용을 이야기를 통해 학습해보고자 합니다. 재미난 이야기가 가득하니~ 편안한 마음으로 즐겨봅시다~! 오늘은 과학자 '라부아지에'에 관한 이야기를 담았습니다. 그럼 한 번 읽어볼까요~?
#만남
‘마리 앤 피에레테 폴즈’는 세금징수원인 ‘자크 폴즈’의 딸로 1758년 프랑스에서 태어났어요.
그러나 1771년에 그녀에게 큰 시련이 오게 됩니다. 프랑스 귀족 ‘아메르발 백작’은 부유한 집안의 딸과 결혼하여 자금난을 이겨내고자 ‘마리 앤 피에레테 폴즈’에게 청혼을 하게 되었고 승낙을 받기 위해 그녀의 아버지인 '자크 폴즈’를 귀족 신분을 이용하여 압박했답니다. 따로 약혼자도 없었던 ‘마리 앤 피에레테 폴즈’는 그렇게 원하지도 않는 결혼을 해야하는 상황이었어요. 심지어.. '아메르발 백작'은 '마리 앤 피에레테 폴즈' 보다 나이가 37살이나 많았답니다... 이러한 난처한 상황에서 백마탄 왕자님 같이 등장한 남자가 있었으니, ‘자크 폴즈’와 함께 세금징수원으로 일하고 있던 ‘라부아지에’ 였어요. ‘라부아지에’는 유명한 변호사의 아들로 총명하고 똑똑해서 법학, 자연과학 등 다양한 학문을 섭렵한 건장한 청년으로 소위 말하는 ‘엄친아’ 였답니다. 그렇게 ‘마리 앤 피에레테 폴즈’는 ‘아메르발 백작’의 청혼을 거절하고 ‘라부아지에’와 결혼할 수 있었어요. 둘의 만남은 참 로맨틱했었습니다.
#의심
그림의 두 남녀는 라부아지에와 마리랍니다. 아름다운 한 쌍이지요? 이 그림을 그린 화가는 아주 유명한 화가인데요 바로 '자크 루이 다비드'랍니다. 로맨틱한 만남으로 결혼까지 하게 된 둘 사이는 항상 좋지많은 않았 던 것 같아요. 특히 라부아지에가 자신의 부인을 심하게 의심했다는 일화가 전해진답니다. 그 의심은 이 그림 때문에 시작된 것이라는데요, 한 번 알아보겠습니다.
그림을 잘 보면 둘 중에 누가 좀 더 잘 그려진 것으로 보이나요? 제가 봐도 마리가 좀 더 밝고 아름답게 그려져 있네요. 이 그림은 라부아지에 부부가 화가 '자크 루이 다비드'에게 그림을 그려달라고 해서 그린 그림입니다. 한 쌍의 부부가 다정하게 과학 실험을 하고 있는 모습이네요. 그런데 라부아지에는 생각했어요. '왜 나의 부인인 마리를 저렇게 돋보이게 그렸지?' 그리고 어느날 라부아지에는 다비드와 부인의 다정하게 이야기하는 모습을 목격하면서 '저 자식이 나의 부인과 바람이 났구나!'하고 생각하게 되었답니다. 이러한 이유로 라부아지에는 분노에 휩싸이게 되었답니다. 매일 같이 부인인 마리를 의심하고 감시했으며 화가인 ‘자크 루이 다비드’에게 심한 욕설과 모욕적인 말을 했답니다. 실제로 마리와 다비드는 아무런 사이도 아니였었다고 하네요.. 다비드는 자신을 비난한 라부아지에에게 깊은 앙심을 품게 되고 훗날 라부아지에에게 큰 화로 돌아온답니다.
여러분이 만약에 마리였다면 라부아지에 에게 어떤 말을 할 것인가요?
사랑하는 사람이 나를 의심한다니.. 여러분은 어떻게 이 상황을 모면할 것인가요?
아래의 링크에서 여러분의 실력을 보여주세요!
#연구
라부아지에와 마리는 위 일화처럼 서로 사이가 안 좋을 때도 있었지만 둘 다 과학 실험과 연구에 큰 열정이 있는 과학자로 오늘날 ‘근대 과학의 아버지와 어머니’로 불릴 만큼 아주 큰 업적들을 이루게되요.
오늘 우리가 학습해 볼 것은 그 연구들 중 ‘물 전기 분해’입니다. 라부아지에는 당시 물질을 이루는 기본성분으로 알려져 있던 물을 수소와 산소로 분해하여 물이 원소가 아니라는 사실을 실험으로 밝혀내었답니다. 오늘은 이 '물 전기 분해' 반응을 화학반응식으로 나타내 보겠습니다.
아래의 학습지를 다운 받아서 함께해요~
학습지 1.pdf1) 분자 모형
자 여러분 중학교 2학년때 공부했었던 분자 모형을 한 번 떠올려볼까요?
네, 분자 모형은 너무 작아서 눈에 잘 보이지 않는 분자들을 쉽게 나타내는 한 가지 방법이지요? 동그라미로 그렸보았거나, 스타이로폼 공을 연결해본 경험이 있는가요? 잘 기억이 안난다면, 아래의 그림을 가지고 함께 복습해보아요. 연필과 학습지를 가지고 함께 그려보면서 복습합시다.
물 분자
물이 무엇인지는 아시지요? 우리가 자주 마시는 거요~ 빨갛고 파란 알갱이가 보이지요? 빨간 알갱이는 ‘산소 원자’이고 파란 알갱이는 ‘수소 원자’랍니다.
물 분자는 산소 원자 하나에 수소 원자 두 개가 결합되어 있어요. 한 번 따라 그려보세요~
수소 분자
수소는 공기 중에 있는 기체인데요, 산소와 빠르게 반응하여서 "뻥"하고 폭발하는 기체랍니다. 그 분자는 그림처럼 생겼답니다.
수소 원자가 2개 붙어있는 모습으로요~ 한 번 따라 그려보세요~
산소 분자
산소는 공기 중에 있는 기체인데요, 생물이 살아가는데 반드시 필요한 기체지요?
산소 원자가 2개 붙어있는 모습이랍니다. 한 번 따라 그려보세요.
2) 분자식
물, 산소, 수소 분자를 그림으로 한 번 그려봤는데요, 어렵지 않으시지요? 너무 한 번에 암기하려고 하시면 힘들고 천천히 따라그려보면서 자연스럽게 익힐수 있답니다^^
그런데, 이런 분자들을 매번 그림을 그려 표현하자니 너무 성가시네요..(특히 그림을 잘 못그리면 더더욱이요..) 그래서 우리는 이 분자들을 원소기호를 사용하여 ‘분자식’으로 표현할 수 있답니다. 알고 있어야 할 원소기호는 딱 2가지! H(수소)와 산소(O)입니다~! (2학년 때.. 배우셨지요..?)
왼쪽의 그림을 한 번 볼까요?
어때요?
선생님이 무엇을 한 것 같나요?
방금 배웠던 물, 수소, 산소 분자의 원자 이름을 '원소기호'로 바꾸었지요?
자, 그러면 질문 갑니다. 아직 스크롤 내리지 마시고 여러분 스스로 맞춰보세요. 물 분자의 '분자식'은 무엇일까요?(모르면 느낌이 가는대로 말해보세요~^^)
제 생각엔 대 부분의 학생들이 맞추었을 것이라고 생각되요.
선생님이 표에다가 분자 모형, 분자 이름, 분자 식을 같이 정리했어요. 어때요? 쉽지 않아요? 원소기호를 적고 아래 작은 숫자로 원자 마다의 개수를 나타낸 것이랍니다! 한 가지 알아둘 것은 원자 1개를 나타낼 때 ‘1’은 생략하고요~
반복해서 적으면서 이 세 가지 분자의 분자식은 꼭 암기합시다~^^
3) 화학반응식
자, 이제 대망의 화학반응식입니다. 지금까지는 이 화학반응식을 세워보기 위한 준비 운동이었습니다.
라부아지에는 물을 수소와 산소로 분해해냈는데요~ 분자모형과 분자식을 알고 보면 너무나도 다양한 일이랍니다~^^ 그리고 그것을 ‘아주 자연스럽게’ 분자식으로 나타내면 ‘화학반응식’이 된답니다~! 천천히 따라해 볼게요
왼쪽의 그림은 라부아지에가 실험을 통해 밝혀낸 '물 분해 반응'이랍니다. 물 분자 2개가 화학반응을 하여 수소 분자 2개와 산소 분자 1개가 되었네요.
자 그러면 이 것을 화학반응식 으로 나타내 볼까요?
이것이 바로 '물 분해 화학반응식' 이랍니다. 물 분자를 어떻게 나타내었지요? 물 분자식 앞에다가 숫자 2를 붙혔지요? 왜냐하면 물 분자 2개가 반응에 참여하기 때문입니다. 같은 원리로 수소 분자식 앞에 2가 있습니다. 산소 분자 앞에는 1이 있어야 하겠지만, 분자식에서 처럼 1은 생략하면 되겠습니다.
4) 형성 평가
#마침
어떠셨나요, 라부아지에는 어떤 사람인 것 같나요? 라부아지에가 실험을 통해 알아낸 물 분해 화학반응식은 이해가 잘 되셨나요?
물 분해 화학반응식은 중학교 3학년이 반드시 알고 넘어가야할 과학 내용입니다! 복습 잊지마세요~^_^
라부아지에 이야기는 다음 시간에 이어집니다.
내용구성 : 정재환(대구중)