SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

◎ 미리생각해보기

비가 많이 오면 지구에 존재하는 물의 양도 증가할까요?

여름철에 오는 장마 외에도 지구에는 주기적으로 비가 내립니다. 비가 많이 오는 날이면 길가에도 물이 넘치는 모습을 보면서 이 물들이 다 어디로 가는지 궁금해본 적이 있나요? 비가 많이 내리면 지구에 존재하는 물의 양도 늘어날까요?

정답은 ‘늘어나지 않는다.’ 입니다. 지구에 존재하는 물의 양은 항상 일정하게 유지되기 때문입니다. 그럼 눈이나 비로 내리는 물들은 어디로 가는 것일까요. 여기서 우리는 물의 변신에 대해 알아야 합니다. 물은 액체 상태 이외에도 기체인 수증기, 고체인 우박, 눈 등의 형태로 존재합니다. 비나 눈의 형태로 지구에 떨어진 물은 지하수나 바다로 흘러들어가게 되고 그 이후엔 증발하여 수증기의 형태로 다시 하늘로 올라가게 됩니다. 이런 순환 과정을 거치면서 지구상에 존재하는 물의 양은 일정하게 유지되는 것이지요.

◎ 실험 전 주의사항

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기

미지근한 물을 준비해주세요.

도안이 젖거나 찢어지지 않도록 유의해주세요.

쉐이빙폼은 사용하기 전에 꼭 흔들어주세요.

1. 양면테이프를 이용해 그림과 같이 지표면 도안을 완성합니다.	2. 지표면 도안에 배경 도안을 그림과 같이 둘러가면서 붙인 다음 보슬이를 붙입니다.

◎ 실험방법

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

3. 비, 구름, 수증기 도안의 뒷면에 까슬이를 붙입니다.	4. 올리브리퀴드와 식용색소가 들어있는 투약병에 물 25ml를 넣어 30ml 용액을 만듭니다.

5. 투약병에 있는 용액을 종이컵으로 옮겨 담은 뒤 하드스틱을 이용해서 용액을 섞어줍니다. (주의! 종이컵으로 용액을 옮기기 전에 투약병을 잘 흔들어주세요.)	6. 배경 도안을 투명테이프를 이용해 투명컵에 붙인 뒤 컵의 2/3정도 미지근한 물을 담습니다.

7. 투명컵에 담긴 물 위에 컵에 같이 쉐이빙폼을 올려주세요. (주의! 쉐이빙폼을 사용하기 전에 충분히 흔들어주세요.)	8. 투명컵을 [실험방법2]에서 만들어 둔 지표면 도안에 끼운 다음 스포이트를 이용해 [실험방법5]에서 만들어 둔 용액 6ml를 쉐이빙폼 위로 둘러가며 뿌립니다.

9. 컵 안에서 비가 내리는 모습을 확인한 뒤 물의 순환의 각 단계에 알맞은 물의 형태를 배경 도안에 붙입니다.	10. 물의 순환의 전체적인 과정에 대해 학습한 뒤 보관 시에는 그림과 같이 원형 도안을 끼워 보관합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

우리 주변에서 물은 어떤 형태로 존재하고 있는지 이야기해봅시다.

⇒

2. 물의 순환에는 어떤 단계가 있는지 이야기해봅시다.

⇒

◎ 원리이해

(1) 소중한 물

물은 생명의 근원입니다. 지구에 처음으로 생명체가 태어난 곳은 바다였고 그 이후로 땅과 하늘에서 사는 생명체들도 많아졌지만 물 없이 살 수 있는 생명체는 없습니다.

모든 생명체는 몸속에 일정한 양의 물을 유지해야 합니다. 사람의 경우 70%는 물로 이루어져 있으며 많은 양을 차지하는 만큼 몸속에서 중요한 역할을 합니다. 혈액을 비롯해 오줌, 땀의 대부분은 물로 구성되어 있습니다. 혈액은 우리 몸에 산소와 영양분을 공급하고 노폐물을 없애는 역할을 합니다. 땀은 땀샘에서 만들어지는 물로 체온을 조절합니다. 또 관절을 부드럽게 만들어서 닳아 없어지지 않도록 보호하는 활액도 대부분 물로 이루어져있습니다.

(2) 물의 상태 변화

상태변화란 일정한 외적 조건에서 물질의 상태가 한 상태에서 다른 상태로 변하는 현상을 말합니다. 물의 경우 외부 조건(온도, 압력 등)에 따라서 물, 얼음, 수증기의 상태로 존재합니다.

융해	얼음이 녹아서 물이 되는 현상
기화	물이 수증기가 되는 현상
승화	얼음이 물을 거치지 않고 수증기가 되는 현상

그렇다면 물의 상태가 달라지는 이유는 무엇일까요? 그 이유는 분자의 배열로 설명할 수 있습니다. 고체 속 물 분자들은 규칙적으로 빽빽하게 배열되어 제자리에서 진동하는 운동만 합니다. 또 액체 속 물 분자들은 고체보다 흐트러져 있어 분자들이 서로 자리를 바꾸는 운동도 가능합니다. 그런데 기체는 분자들이 서로 멀리 떨어져 있어 자유롭게 움직이는 운동을 합니다.

이렇게 다른 물질의 상태를 결정하는 것은 열입니다. 열을 받거나 내보내면 온도가 바뀌고 고체, 액체, 기체의 상태가 바뀌게 됩니다. 그런데 물질이 상태 변화할 때 왜 열이 필요할까요? 물질에 열이 출입해야 분자 운동 빠르기가 달라지고 그에 따라 물질의 상태가 바뀌기 때문입니다. 즉 물질이 열을 받는 경우 분자 운동이 빨라지고 온도가 높아져서 분자 운동이 계속 빨라지면 분자와 분자 사이에 작용하는 인력이 끊어지는 온도에 도달하는데 이때 분자들은 이전보다 훨씬 자유롭게 됩니다.

융해, 기화, 승화(고체->기체)와 같이 분자 간의 거리가 멀어지면 열을 흡수하고 반대로 응고, 액화, 승화(기체->고체)와 같이 분자 간의 거리가 가까워지면 열을 방출합니다.

(3) 물의 순환

지구에는 물이 많이 존재합니다. 바다, 강, 호수, 빙하, 지하수, 구름, 안개도 물이 모습을 달리 하고 있는 것들입니다. 물의 변화는 바다나 강에서 시작합니다. 바다, 강에 있는 물은 햇빛을 받으면 증발되어 수증기로 변하게 됩니다. 이 수증기가 공기 중에서 응결하면 형태를 바꿔 구름이 됩니다. 구름이 점점 무거워지면 구름 속에 있던 물방울이 눈이나 비의 형태로 지표면에 떨어지게 됩니다. 지표면에 떨어진 물은 동물이나 식물이 먹거나 쓰기도 하고 강을 이루어 바다로 흘러들어가기도 합니다. 일부는 땅속에 스며들어 지하수가 되기도 합니다.

이처럼 지표면에 있는 물은 증발하여 공기 중으로 갔다가 다시 땅으로 떨어지는 과정을 반복하게 되는데 이렇게 물이 돌고 도는 과정을 ‘물의 순환’이라고 합니다.

학습목표

물의 순환의 각 단계에 대해 알아보고

비가 내리는 모양을 직접 만들어 봅시다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

비가 많이 오면 지구에 존재하는 물의 양도 증가할까요?

◎ 미리생각해보기

쉐이빙폼(단체), B4도안(1장), 투명컵(1개), 종이컵(단체), 올리브리퀴드+식용색소(단체), 투명테이프(단체), 하드스틱(단체), 원형 벨크로(4SET), 스포이트(1개), 양면테이프(단체)

※ 직접 준비해주세요! - 물

◎ 실험준비물

1. 우리 주변에서 물은 어떤 형태로 존재하고 있는지 이야기해봅시다.

2. 물의 순환에는 어떤 단계가 있는지 이야기해봅시다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점