소개글
"과일전지 보고서"에 대한 내용입니다.
목차
1. 과일 전지 실험
1.1. 목적
1.2. 이론적 배경
1.2.1. 산화와 환원
1.2.2. 이온화 경향
1.2.3. 볼타 전지
1.3. 실험 준비물 및 과정
1.3.1. 과일의 종류와 전압 변화
1.3.2. 금속의 종류와 전압 변화
1.3.3. 금속판 꽂힌 깊이와 전압 변화
1.3.4. 과일의 연결 개수와 전압 변화
1.3.5. 과일의 크기와 전압 변화
1.3.6. 직렬/병렬 연결과 전압 변화
1.4. 실험 결과 및 분석
2. 참고 문헌
본문내용
1. 과일 전지 실험
1.1. 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 알아보는 것이 이 실험의 목적이다.
1.2. 이론적 배경
1.2.1. 산화와 환원
산화와 환원은 화학 반응에서 중요한 개념으로, 전자의 이동으로 인해 일어나는 현상이다. 산화란 물질이 전자를 잃어 산화수가 증가하는 것을 말하며, 환원은 물질이 전자를 얻어 산화수가 감소하는 것을 의미한다. 이때 산화와 환원은 항상 동반되어 일어나는데, 전자를 잃는 물질은 산화되고 전자를 얻는 물질은 환원된다.
예전에는 산소와 다른 물질이 화합하는 현상을 산화, 산소를 빼앗는 화학변화를 환원이라고 정의했지만, 후에 전자의 이동으로 설명하게 되면서 개념이 확장되었다. 전자를 얻으면 산화, 전자를 잃으면 환원이라는 보편적인 정의가 가능해졌다. 이에 따르면 산소와의 결합, 수소와의 결합 등도 자연스럽게 설명될 수 있다.
특히 산화와 환원은 화학전지에서 핵심적인 역할을 한다. 화학전지에서는 이온화 경향이 큰 금속, 예를 들어 아연이 전자를 내어놓고 산화되어 양이온이 되며, 이 전자는 전류를 형성하여 이온화 경향이 작은 금속, 예를 들어 구리로 이동한다. 구리에서는 전자를 받아 용액 속의 수소 이온이 환원되어 수소 기체가 발생한다. 이처럼 산화와 환원이 동반되어 일어나면서 화학에너지가 전기에너지로 변환되는 것이다.""
1.2.2. 이온화 경향
이온화 경향은 물질의 이온화하려는 성질을 말하는 것으로, 금속 원자가 전자를 잃고 양이온이 되려는 경향의 크기를 의미한다.""
이온화 경향이 큰 금속은 전자를 잃기 쉬워 양이온이 되기 쉽고, 이온화 경향이 작은 금속은 전자를 얻기 쉬워 환원되기 쉽다.""
금속의 이온화 경향은 금속 원소의 종류와 용액의 농도에 따라 달라지며, 보통 물에 대한 이온화 경향의 크기에 따라 나열한 서열을 이온화 서열 또는 전기화학 계열이라고 한다.""
이 계열의 앞쪽에 있는 금속일수록 이온화 경향이 크고 반응성이 높아 산화되기 쉽다.""예를 들어 알루미늄, 아연, 철, 구리 순으로 이온화 경향이 크다.""
이온화 경향이 큰 금속은 그보다 이온화 경향이 작은 금속의 이온과 반응하여 자신은 산화되고 다른 금속은 환원되는 치환 반응을 일으킨다.""
또한 이온화 경향이 수소보다 큰 금속은 산과 반응하여 수소 기체를 발생시키지만, 이온화 경향이 수소보다 작은 금속은 산에 녹지 않는다.""
이처...
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
<네이버 지식백과> 산화환원반응 (두산백과)
<네이버 지식백과> 이온화 (두산백과)
<네이버 지식백과> 이온화 현상 (두산백과)
<네이버 지식백과> 산화환원반응 (두산백과)
<네이버 지식백과> 이온화 (두산백과)
<네이버 지식백과> 이온화 현상 (두산백과)
<네이버 지식백과> 볼타 전지 (학생백과)
<네이버 블로그> 나는 과학이 좋아요 http://blog.naver.com/chkchem?Redirect=Log&logNo=100133864828
<네이버 블로그> 과일전지 만들기 http://blog.naver.com/ahttjstn96?Redirect=Log&logNo=142840145
