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        구리염 수용액에서 알루미늄의 이상 반응 거동을 소재로 한 탐구학습 자료 개발

        강성원 ( Seongwon Kang ),권은주 ( Eunju Kwon ),노영주 ( Youngju Noh ),배중연 ( Joongyeon Bae ),심보경 ( Bokyoung Shim ) 한국현장과학교육학회 2018 현장과학교육 Vol.12 No.4

        표준환원전위 차이에 의하면 수용액 속에서 구리 이온과 금속 알루미늄은 자발적인 산화-환원 반응을 일으킨다. 그런데 실험에서 반응을 관찰하면 알루미늄은 질산 구리, 황산 구리 수용액에서 반응하지 않고 염화 구리 수용액에서만 반응한다. 두 가지 수용액에서 반응이 일어나지 않는 것은 알루미늄의 산화피막이 보호막으로 작용한 때문이고, 염화 구리 수용액에서 반응하는 것은 염화 이온에 의한 공식(pitting corrosion) 현상으로 산화피막이 제거되기 때문이다. 반면 아연은 질산 구리, 황산 구리, 염화 구리 수용액 속에서 모두 반응한다. 본 교육 자료는 알루미늄이 서로 다른 구리염 수용액에서 선별적으로 반응하는 원인을 학생들이 직접 고등학교 수준의 화학 지식과 준비물만으로 가설을 설정하고 간단한 실험으로 증명까지 할 수 있음을 보이고, 학생들에게 적용할 수 있는 탐구활동 학습 자료를 제공한다. 이 활동을 통해 학생들이 과학의 핵심인 실험적 증명 과정을 즐겁게 체험할 수 있을 것으로 기대한다.

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