I과학 실험 준비운동 1. 물체의 분류와 특징 16 2. 고체 기구의 설치 방법 19 3. 눈금 읽기 22 4. 실험기구들의 특징 비교 26 II기체 1. 바람개비 34 2. 풍선 자동차 36 3. 공기의 성질 38 4. 입김과 공기의 차이 40 5. 풍선에 컵 매달기 43 6. 공기로 공놀이 45 7. 기체의 부피 48 8. 기체의 압력 52 (1) 여과 플라스크가 있을 때 52 (2) 여과 플라스크가 없을 때 54 9. 더워질 때 기체의 부피 56 (1) 여과 플라스크와 자석 가열 교반기가 있는 경우 56 (2) 여과 플라스크와 자석 가열 교반기가 없는 경우 58 10. 차가워질 때 기체의 부피 61 (1) 여과 플라스크와 자석 가열 교반기가 있는 경우 61 (2) 여과 플라스크와 자석 가열 교반기가 없는 경우 63 11. 이산화탄소 기체 만들기와 성질 66 (1) 식초의 양과 이산화탄소 기체 부피 사이의 상관관계를 규명하는 실험 67 (2) 이산화탄소를 포집하여 불 끄기 실험 70 (3) 석회수로 이산화탄소를 확인하는 방법 71 12. 입김 속의 이산화탄소 74 (1) 석회수로 확인하는 방법 74 (2) 꽃잎 추출액으로 확인하는 방법 76 13. 버들피리 78 III액체 1. 물체의 세 가지 형태 -물로 보는 고체, 액체, 기체 84 2. 액체가 액체를 만나면? 88 3. 표면장력 92 4. 액체의 어는점 -물의 얼음과 소금물과 설탕물의 얼음 94 5. 액체의 끓는점 - 물의 끓음과 소금물과 설탕물의 끓음 98 6. 액체의 부피 101 (1) 비커, 삼각플라스크, 눈금실린더가 있을 때 102 (2) 비커, 삼각플라스크, 눈금실린더가 없을 때 103 7. 액체의 부피를 정확하게 재는 방법 106 8. 여러 가지 용기의 부피 예측과 확인 110 9. 액체의 부피와 무게 113 (1) 비커(플라스틱과 유리 제품)가 있는 경우 114 (2) 비커(플라스틱과 유리 제품)가 없는 경우 115 10. 물의 밀도 117 (1) 비커, 삼각플라스크, 눈금실린더가 있는 경우 117 (2) 비커, 삼각플라스크, 눈금실린더가 없는 경우 119 11. 수용액의 무게와 밀도 -소금물, 설탕물, 담금 소주의 밀도 122 12. 액체의 밀도와 부력 사이의 관계 126 13. 사이펀의 원리 130 (1) 비커, 눈금실린더, 타이곤 튜브가 있는 경우 130 (2) 비커, 눈금실린더, 타이곤 튜브가 없는 경우 133 14. 액체의 극성 136 (1) 뷰렛이 있을 때 136 (2) 뷰렛이 없을 때 138 15. 액체의 이동속도 140 16. 식초와 소다의 희석 용액 만들기와 산도(pH) 측정 143 (1) 식초의 희석 방법과 pH 측정 144 (2) 소다 용액의 희석 방법과 pH 측정 145 17. 꽃잎의 색소 추출과 추출액의 산-염기 반응 148 (1) 환류 장치가 있을 때 여러 가지 꽃잎의 색소 색깔을 단순하게 비교하는 실험 148 (2) 환류 장치가 없을 때 여러 가지 꽃잎의 색소 색깔을 단순하게 비교하는 실험 150 (3) 한 가지 꽃잎의 색소 색깔을 산 또는 염기의 농도에 따라 비교하는 실험 151 (4) 한 가지 꽃잎의 양에 따른 추출액이 일정한 양의 산 또는 염기를 만나서 나타내는 색깔을 비교하는 실험 152 18. 과일과 채소의 색소 추출과 추출액의 산-염기 반응 155 19. 꽃잎 색소로 흰 천을 물들이기 158 20. 종이크로마토그래피 161 21. 삼투압 164 (1) 반투막을 사용하는 경우 165 (2) 반투막을 사용하지 않는 경우 166 22. 물의 전기분해 169 IV고체 1. 고체의 중심 잡기 174 (1) 막대의 중심 찾기 174 (2) 물체의 중심 찾기 175 (3) 시소의 중심 찾기 177 2. 양팔(막대) 저울 만들기 180 3. 소금과 모래의 분리 및 소금의 재결정 183 4. 고체는 어떤 액체에 잘 녹을까? 187 5. 자석의 성질 190 6. 자석 자동차 193 7. 자석 만들기 195 8. 전기를 통하는 고체 198 9. 고체의 밀도 202 10. 열매와 과일은 물에 뜰까? 205 11. 고체를 물에 뜨게 하려면? 210 (1) 나무 조각을 이용하는 방법 210 (2) 풍선을 이용하는 방법 212 12. 고체의 밀도와 부력 215 13. 철의 녹슬음(부식) 218 14. 마찰력 221 15. 장구 실패 자동차 224 16. 고무줄로 돌리는 원판: 여러 가지 색 만들기 227 17. 관성 230 (1) 달걀의 회전 230 (2) 팽이의 회전 231 (3) 실에 매달은 고무마개의 회전 232 18. 톱니바퀴의 회전 235 V특수 실험 1. 질량보존의 법칙 242 (1) 고체(소다)와 액체(식초)의 반응으로 기체(이산화탄소)를 생성하는 반응 243 (2) 액체(물)와 액체(에탄올)가 섞여서 용액이 되는 과정 243 2. 액체의 증류 246 (1) 단순 증류 247 (2) 분별증류 248 (3) 감압(진공)증류 250 3. 비누 만들기 252 양잿물 이야기 254 4. 전기도금 258

머리말 저는 화학 교수로 약 35년을 가르치고 연구하다가 정년을 맞이한 지 이제 10 년 반이 되었습니다. 정년 후 고향인 강원도 원주시 부론면 법천리 생가로 귀향 하여 외양간과 창고, 돼지우리 등을 철거하고 15평 정도 되는 과학실을 지었습니다. 2013년 6월부터 동네 어린이들에게 과학실험을 가르치면서 제가 잘할 수 있는 일을 통해 고향에 진 마음의 빚을 갚는 일을 해왔는데, 어린이들과 실험한 내용을 매번 정리하여 컴퓨터에 저장해 놓다 보니 자료가 정말 많이 모였습니다. 그것들을 편집한 것이 이 책의 내용입니다. 그리고 과학실을 열면서 현판을 ‘지혜탐구 창고’라고 썼기에 이 책의 제목도 비슷하게 정했습니다. 우리 과학실에서는 모든 참가자가 자기 기구를 가지고 실험합니다. 즉, 1인 1기구입니다. 그리고 화학 시약은 거의 사용하지 않습니다. 실험의 주제는 기 체, 액체, 고체입니다. 기체로는 공기와 이산화탄소, 액체로는 물, 담금 소주, 식초 등을 주로 사용하고, 고체로는 소금, 설탕, 소다, 모래 등을 재료로 사 용합니다. 그러기에 많은 실험은 집에서 싱크대, 욕실, 식탁 등을 이용하여서 할 수 있습니다. 물론 특별한 실험은 초등학교나 중학교의 과학실에서 할 수 밖에 없습니다. 실험을 시작하기 전에 한자리에 모여 짧은 설명을 해주고 각 자의 자리로 가서 이미 준비된 기구들로 실험을 한 후에는 다시 한자리에 모여 오늘 실험의 핵심 사항을 다시 정리합니다. 이때 많은 질문을 주고받습 니다. 여기에 실린 실험들은 우리 과학실에서 실제로 진행하였던 실험을 바 탕으로 기록한 것입니다. . 그 말을 들은 한 친구가 “You are crazy!(너 미쳤구나!)”하며 눈을 둥그렇게 떴습니다. 수치 개념의 가치를 정말 실감한 사건이자 제가 절망 과 실의 속에서 했던 ‘시간 죽이기(time killing)’가 결코 헛된 일이 아니었음을 확신하게 된 경험이기도 했습니다. ？ 이 책을 참고해서 어린이들과 실험을 해보려는 부모님들에게 특별히 강조 해서 말씀드리는 것은 자녀들이 일찍부터 수치 개념을 습관화하도록 지도하 시라는 것과 어떤 실험이든 얼마든지 잘 안될 수 있다는 것 그리고 제시된 질문에 다양한 답을 말할 수는 있지만 정답은 없다는 것을 항상 염두에 두 시고 자녀들이 스마트폰에 빠지는 것보다는 과학실험이 훨씬 더 흥미롭고 유익함을 일깨워 주시기를 바랍니다. 어떤 물체를 접했을 때 그것의 이름, 모 양, 무게, 부피, 길이 등을 말하고 기록하는 습관을 어린이가 일찍부터 생각 과 행동의 중심에 넣고 살아간다면 반드시 무엇이든지 할 수 있는 어른으로 성장하리라 확신합니다. ？ 어떤 동기로든 집에서나 학교에서 실험하는 어린이들과 부모님 그리고 교 사 선생님들에게 감사와 칭찬을 아낌없이 드립니다. 혹시라도 이 책에 수록 된 실험에 대해서 의문이 있으면 저에게 연락해 주시기를 바랍니다. 또 해보 고 싶지만, 실험기구가 부족하다거나 특수 실험 같은 것을 직접 해보고 싶으 면 저에게 연락해 주시기를 바랍니다. 우리 과학실 방문도 환영합니다.