과일전지 보고서

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목차

1. 목적

2. 실험 준비물(실험 도구 및 시약)

3. 이론적 배경
⑴ 산화와 환원
⑵ 이온화 경향
⑶ 볼타전지

4. 실험 과정

5. 실험 결과

6. 결론 및 제언
① 금속의 이온화 경향과의 관련에 대한 결론 및 논의
② 금속판을 꽂아 넣은 깊이와의 관련에 대한 결론
③ 직렬, 병렬식 연결에 따른 전압의 변화에 대한 결론
④ 과일의 크기에 대한 결론
⑤ 과일의 수분과의 관련성에 대한 결론 및 논의

본문내용

1. 목적

우리가 일상 속에서 볼 수 있는 여러 가지 전기현상은 전자의 이동을 통해 발생한다. 즉 전류의 흐름은 전자가 끊임없이 이동하고 있다는 것을 알려주는 것이다. 과일전지 실험에서 사용한 과일에 꽂힌 판들은 금속으로서, 전자를 내놓기를 좋아한다. 이때 과일 속의 산성 성분과 금속이 만났을 때 산화-환원 반응을 알아본다.
한편, 금속의 종류(이온화 경향)에 따라, 과일의 종류에 따라, 금속판을 꽂아 넣은 깊이에 따라, 과일의 연결 개수에 따라, 과일의 크기에 따라, 연결 방식에 따라서 흐르는 전류의 크기가 다른데, 이를 전압계로 측정하고 어떤 요인에서 어떤 차이가 나타나는지 알아본다.

2. 실험 준비물(실험 도구 및 시약)

과도, 금속판(구리, 아연, 알루미늄, 철), 과일(감자, 바나나, 레몬), 전압계, 자, 집게전선

3. 이론적 배경

⑴ 산화와 환원
예전에는 산소와 다른 물질이 화합하는 현상을 산화, 그것과 역으로 산화물로부터 산소를 빼앗는 화학변화를 환원이라고 하였으나, 그 후 많은 현상의 발견으로 개념이 변천되고 확장되었다. 좁은 뜻에서는 어떤 물질과 산소가 화합하는 것, 즉 산소수가 증가하는 것, 또는 그 물질에서 수소를 떼어내는 것을 산화라고 한다.
좀 더 넓은 뜻으로 전자를 얻으면 산화, 전자를 잃으면 환원이라고 정의하기도 한다. 1794년 볼타전지의 발명을 계기로 전기화학이 나오면서부터 화학반응에 전자의 이동을 언급하기 시작하였고 20세기 초 대부분의 산화반응이 전자를 잃는다는 공통적인 사실이 발견되면서 산화․환원을 전자의 이동으로 설명할 수 있는 이론이 제시되었다. 전자의 이동으로 산화․환원을 설명하게 되면, 산소와 수소가 관여하지 않는 산화․환원 반응뿐만 아니라, 이전의 정의인 산소와의 결합, 수소와의 결합도 자연스럽게 설명된다. 즉, 산소는 전기음성도가 커서 만나는 원자의 전자를 쉽게 빼앗기 때문에 산소를 만나면 대부분의 원자들은 전자를 잃고..

<중 략>

참고 자료

신동혁(2002), “중ㆍ고등학교 과학 교과서에 제시된 볼타전지에 대한 문제점 분석”, 한국교원대학교 교육대학원 학위논문(석사), p15-16
박하나(2011), “고등학생의 산화ㆍ환원 개념의 확장을 위한 교수학습 자료의 개발과 적용”, 강원대학교 대학원 학위논문(석사), p21-23
이세연, “촉촉하면 도체, 마르면 절연체”, 『과학동아』, 2012년 10월호