물질의 상태 - 초등학교 3학년 2학기 과학(4단원)

초등학교 3학년 2학기 과학(4단원) - 물질의 상태

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4단원. 물질의 상태

 

우리 주변의 물질은 다양한 상태로 존재합니다. 

고체, 액체, 기체 등 다양한 물질의 상태를 주변의 여러 가지 물질을 활용하여 배워보는 단원입니다.

 

 

1. 나무 막대, 물, 공기를 비교해 볼까요

 

나무 막대, 물, 공기의 상태를 관찰 실험을 통해 확인해봅니다.

 

나무 막대

• 손으로 잡고 전달할 수 있음
• 그릇에 그대로 담을 수 있음

 

물

• 전달할 수 있지만, 모양이 계속 변하고 흘러내려서 전달하기 어려움

 

공기

• 눈에 보이지 않고 손에 잡히지 않아 전달한 것인지 알 수 없음

 

나무 막대, 물, 공기의 상태가 다른 것처럼 우리 주변에 있는 물질의 상태는 서로 다릅니다.

 

 

2. 나무 막대는 어떤 상태일까요

 

나무 막대를 이루는 물질과 같이 담는 그릇이 바뀌어도 모양과 부피가 일정한 물질의 상태를 고체라고 합니다.

 

고체(固體)

일정한 모양과 부피가 있으며 쉽게 변형되지 않는 물질의 상태. 나무, 돌, 쇠, 얼음 따위의 상태이다.

 

 

고체(나무 막대) 관찰 실험

• 눈으로 볼 수 있음
• 손으로 잡을 수 있음
• 모양과 크기가 변하지 않음
• 비교적 단단하고, 공간을 차지함

 

3. 물은 어떤 상태일까요

 

액체 (液體)

일정한 부피는 가졌으나 일정한 형태를 가지지 못한 물질. 구성하는 분자나 원자의 간격이 기체의 경우보다 좁고, 고체에 비하여 응집력이 약하다. 상당히 강한 작용을 서로에게 미치고 있으며, 서로 위치가 끊임없이 바뀌고 결정처럼 정하여진 배열을 하고 있지 않다.

 

물과 주스 관찰하기

• 물과 주스 모두 흘러내림
• 물과 주스 모두 눈으로 볼 수 있음
• 물과 주스 모두 손으로 잡을 수 없음
• 물은 무색투명하고, 주스는 노란색임

 

물과 주스의 모양과 부피 변화 관찰하기

• 물과 주스의 모양 : 담은 그릇의 모양에 따라 달라짐
• 물과 주스의 높이 : 처음 사용한 그릇으로 다시 옮기면 처음에 표시했던 높이와 같음(부피가 변하지 않음)

 

 

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4. 공기가 있는 것을 어떻게 알 수 있을까요?

 

공기는 눈에 보이지 않습니다. 공기가 있는지 알아보는 실험을 통해 눈에 보이지 않는 공기가 존재한다는 것을 확인할 수 있어요.

 

공기가 있는지 알아보는 실험은 아래와 같습니다.

 

부풀린 풍선을 얼굴에 가까이 대 보기

• 머리카락이 날림
• 바람이 느껴지고 시원함
• 풍선의 크기가 작아지고 풍선속에 있던 공기가 빠져나오는 소리가 남

 

물속에서 플라스틱병 누르기

• 플라스틱병 입구에서 공기 방울이 생김
• 공기 방울이 위로 올라와 사라짐
• 보글보글 소리가 남

 

물속에서 주사기의 피스톤 밀기

• 주사기 끝에서 공기 방울이 생김
• 공기 방울이 위로 올라와 사라짐
• 보글보글 소리가 남

위 실험을 통해 공기는 눈에 보이지 않지만 우리 주변에 있다는 것을 알 수 있어요. 공기와 같은 상태의 물질을 기체라고 합니다.

 

기체(氣體)

물질이 나타내는 상태의 하나. 공기, 수소, 산소 따위와 같이 분자의 간격이 멀고 응집력이 없어 각 분자가 자유로이 유동하므로, 일정한 모양과 부피를 갖지 않고 용기를 채우려는 성질이 있다. 액체나 고체에 비하여 밀도가 훨씬 작고, 압력의 증감으로 부피가 쉽게 변하며, 압축이나 열팽창이 쉽다.

 

5. 공기는 어떤 상태일까요

 

이번 단원에서 가장 중요한 실험이 나오네요. 단원평가 뿐 아니라 수행평가에서도 종종 나오는 실험이니, 잘 알아두고 넘어가도록 해요.

 

공기가 공간을 차지하는지 알아보는 실험

 

바닥에 구멍이 뚫리지 않은 플라스틱 컵 속의 공기는 컵 속에 그대로 있게 됩니다.(빠져나갈 구멍이 없으니까요)

컵 안의 공기가 공간을 차지하고 있기 때문에 컵 속으로 물이 들어가지 못하고, 컵 안의 공기 부피만큼 물이 밀려나와 수조의 물 높이가 높아져요.

 

바닥에 구멍이 뚫린 플라스틱 컵 안의 공기는 구멍을 통해서 공기가 빠져나가서 물이 컵 안으로 들어가게 됩니다.

 

이 실험을 통해 공기는 공간(부피)를 차지한다는 것을 알 수 있어요.

 

기체 

• 담는 그릇에 따라 모양의 부피가 변하고, 담긴 그릇을 항상 가득 채우는 물질의 상태

 

기체는 담긴 그릇을 항상 가득 채운다는 점을 꼭 기억하세요.

 

6. 공기는 무게가 있을까요

 

공기 주입 마개를 끼운 페트병 실험을 통해 공기(기체)는 무게가 있다는 것을 확인할 수 있어요.

공기와 같이 대부분의 기체는 눈에 보이지 않지만, 고체나 액체와 같이 무게가 있습니다.

 

우리가 공부하는 교실 안에 있는 공기의 무게는 약 200kg으로, 3학년 학생 여섯 명의 무게와 비슷합니다.

 

 

물질의 상태, 고체 / 액체 / 기체 는 기본적인 정의와 개념을 잘 알아두는 것이 좋습니다. 특히, 3학년에 처음 배울 때, 공기는 눈에 보이지 않아 접근이 어려울 수 있어요.

 

아이(부모님)와 함께 목욕할 때, 플라스틱 컵 등을 이용하여, 위에서 확인한 공기의 부피 확인 실험을 해보시기 바랍니다.

전체적으로 어려운 내용은 아니지만, 정의를 잘 확인하고, 

각 상태의 특징을 말로 할 수 있을 정도로 학습을 진행하는 것이 좋습니다.