과학적 오개념 바로잡기

소개글

과학적 오개념 바로잡기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

※ 과학적 오개념 바로잡기
▶ 1. 오개념의 정의
▶ 2. 오개념의 형성원인
▶ 3. 잘못 알기 쉬운 과학적 개념
▶ 4. 대표적인 오개념 교정 방안
▶ 5. 오개념 바로잡기 지도 계획

삼투압 개념형성
▶ 1. 연구의 목적 및 필요성
▶ 2. 이론적 배경 및 선행연구 고찰
▶ 3. 연구방법 및 절차
▶ 4. 결과 및 논의
▶ 5. 교과 방법 분석

본문내용

상을 삼투라한다.
삼투압 : 이때 양쪽의 액면의 높이를 같게 유지하려면 용액쪽에 어느정도의 압력을 외부로부터 가해야 하는데 이 때 필요한 압력을 삼투압이라 한다.
π = CRT, πV = mRT, πV = w/mRT
HB3
삼투현상 : 반투막으로 순수한 물과 설탕을 격리시키면 단위시간에 이 막에 충돌하는 물분자의 수가 용액쪽보다 순수한 물쪽에 다 많아 용매가 용액쪽으로 흘러들어가게 되는 현상
삼투압 : 반투막을 경계로 하여 U자관의 한쪽에는 물을 넣고 다른쪽에는 설탕용액을 같은 높이로 넣으면 삼투현상에 의해 용액의 액면이 물의 액면보다 h만큼 높아지게된다.
이때 용액위에 압력 π를 가함으로써 용매가 용액쪽으로 흘러가는 것을 막을 수 있다. 이때 π를 삼투압이라 한다.
π = CRT, πV = mRT, πV = W/MRT, M = WRT/πV
예) 배추절임
HB4
소금을 고기에 뿌리거나 과일에 설탕을 뿌리면 박테리아가 죽는 이유?
삼투현상 : 세포막을 사이에두고 농도가 서로 다른 용액이 있을 때 농도가 작은 용액에서 농도가 큰 용액으로 용매분자가 확산되는 현상
삼투압 : 니관에서 반투막을 사이에두고 용액과 용매의 높이를 같게 유지하기 우해 용액쪽에 가하는 압력
π = CRT, πV = mRT, πV = W/MRT
HB5
삼투현상 : 반투막을 사이에 두고 설탕물과 용매인 물이 들어있을 때 용매인 물 분자가 용액쪽으로 스며들어가 야쪽 용액의 농도가 비슷하게 되려는 성질
삼투압 : 이 때 양쪽의 액면의 높이를 같게하기 위해 가하는 압력
∼역삼투압설명∼
반트호프는 묽은 용액의 삼투압도 기체와 같은 용매분자가 반투막에 충돌하기 때문에 생기는 압력이라고 생각했다.
π = CRT, πV = mRT, πV = w/mRT
이 식을 이용해 용액의 분자량을 구할 수 있다.
HB6
예)김장할 때 배추절임, 적혈구 용혈현상, 역삼투
삼투현상 : 반투막을 사이에 두고 같은 용매로 된 농도가 서로다른 용액이 있을 때 낮은 농도의 용액에 있는 용매분자가 높은 농도의 용액쪽으로 이동하는 현상
삼투압 : 용매인 물의 삼투현상이 정지하여 유리관속의 액면과 수면의 높이 차이가 고정될 때 이 높이 차이에 해당하는 압력
π = CRT, πV = mRT, πV = w/mRT
이 식을 이용하여 분자량이 큰 고분자 물질의 분자량을 구할 수 있다.
HB7
삼투현상 : 반투막을 사이에 두고 용매와 용액 또는 진한 용액과 묽은 용액을 격리시켜놓으면 농도가 평형을 이루기 위하여 용매 분자가 반투막을 통하여 진한 용액 쪽으로 이동하는데, 용매가 반투막을 통하여 확산하는 현상을 삼투현상이라 한다.
삼투압 : 농도가 평형이 되기 위해서 용질분자는 반투막을 통과하지 못하기 때문에 용매분자가 반투막을 통하여 용액쪽으로 이동한다. 삼투현상은 용액과 용매수면의 높이 차가 일정해졌을 때 용매인 물의 삼투는 멈춘다. 따라서 용액이 h만큼 높아진다. 이때 용매가 삼투해가는 압력과 두 액면의 높이차에따라 생기는 압력의 차를 처음액면과 같게 유지하기 위해서는 용액쪽에 압력을 가해야 한다. 이 압력을 삼투압이라 한다.
π = CRT, πV = mRT, πV = W/MRT, M = WRT/πV
이 식으로 분자량이 큰 물질의 분자량을 계산할 수 있다.
-역삼투의 이용-
HB8
삼투현상 : 반투막을 사이에 두고 용매가 용액쪽으로 이동하는 현상
삼투압 : 반투막을 사이에 두고 용액과 용매를 너었을 때 용액의 액면이 높아진다. 이 때 양쪽 액면의 높이를 같게 유지하려면 용액쪽에 어느정도 압력을 외부로부터 가해야 하는데 이 때 필요한 압력을 삼투압이라 한다.
π = CRT, πV = mRT, πV = W/MRT, M = WRT/πV
(삼투압을 측정하면 용액 속 용질의 물수 및 용질의 분자량 M을 구할 수 있다.)
▶ 5. 교과 방법 분석
고등학교 화학, 고등학교 생물 교재에 실려있는 실험방법은 모두 비슷하였다. 즉 U자관의 가운데 반투막을 끼우고 양쪽에 농도가 다른 용액을 넣거나 또는 순수한 물리 용액을 넣는 방법과 용매가 들어있는 그릇에 아래쪽을 반투막으로 가는 관을 세우고 그 안에 용액을 넣는 방법이다. 반투막에 관한 서술적 설명과 용액이동의 결과는 동적 평행에 관한 개념형성을 극기에는 문제가 있어 보인다. 고안한 실험방법의 도입이 필요하며 이런 실험장치보다 더 명확한 실험기구의 개발이 요구된다.
※ 학생들의 오개념 형성원인과 교과서 구성의 문제점을 살펴 본 결과,,
1. 중학교 과학교과서에서는 학생들의 인지발달 수준을 생각해 삼투의 개념만 서술되어 있었고 삼투라는 용어는 제시되어있지 않았다. 하지만 그중 지적 발달이 빠른 학생들을 위해서 교사용 지도서에서는 삼투의 원인, 삼투압, 삼투현상들에 대하 좀더 명확한 해설이 필요하다.
2. 고등학교 생물과 화학 교과서에 기재된 삼투현상의 설명 및 삼투압, 삼투압의 원인에 대해서는 통일된 개념설명이 필요하다. 한편 오이피클 문제와 같은 실생활과 관련된 삼투현상의 설명을 위해서는 이상적인 반투막과 실제적인 반투막(식물의 세포벽)사이의 설명이 필요하다.
3. 거시 세계와 미시 세계를 연결해 주는 삼투압 실험장치의 개발이 필요하다. 대부분 실험장치는 반투막을 사용한다라고 되어있지만 실제 실험을 하여보면 용매와 용질이 모두 반투막을 사이에 두고 확산 현상이 일어나지 용매의 확산만 일어나지는 않는다. 따라서 실생활에서는 오이 피클이 만들어 질 수도 있는 것이다.
4. 여러 문헌과 학생들의 오개념을 종합해 다음과 같이 삼투에 대하여 정리해 보고자 한다.
㉠ 삼투현상 : 반투막을 사이에 두고 저농도 용액에 있는 용매가 반투막을 통하여 고농도 용액 쪽으로 확산되는 현상
㉡ 삼투압 : 반투막을 사이에 두고 농도차가 다른 용액이 존재할 때 고농도 쪽의 수면이 올라가며 이것에 대한 수압이 저농도 용액에 있는 용매의 알짜 이동속도를 멈추게 할 때 동적평형에 이르게 되며 이때의 압력을 삼투압이라 한다.
5. 삼투압 개념형성 학습을 위해서는 개선된 실험장치의 개발이 필요하다. 기존 교재에 수록된 실험방법이나 반투막의 설명보다는 직접 반투막을 이해하고 분자 운동론적 관점에서 실험결과를 이해할 수 있는 실험장치의 개발이 필요하다.

키워드

과학,   물리,   생활,   오개념,   바로잡기,   학교