중학:밀도 차를 이용한 분리 편집하기

{{15개정 과학 중2}}
==배우는 이유==
{| class="wikitable"
!흥미적
이유
|쉽게 끓는 것들은 끓는점의 차이로 분리할 수 있는데, 쉽게 끓지 않거나 쉽게 녹지 않는 것들은 어떻게 분리할 수 있을까?

*

===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)===

#태안 바다에서 유조선 사고가 일어나 기름이 많이 유출되었을 때, 어떻게 바다에 빠진 기름들을 분리할 수 있었을까?

#
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!직업적
이유
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*컨설턴트, 과학수사 등 직종에서 활약하는 기초지식.
*
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!학문적
이유
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*서로 뒤섞인 물질들을 분리할 수 있을까?
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!너희들은?
|산업에서도 밀도의 차를 이용해 편리하게 일을 할수 있을것이다.
음식을 할 때 밀도차를 이용한 개념을 알고 기름을 걸러 낼 수 있다

기름 유출과 같은 사건처럼 심한 규모에 사건들을 해결 할때 사용되기 때문이다.
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!배워야 할 것
|밀도차를 이용해 물질 분리
|}
==도입==
<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=vAi_oCX5Lq8</youtube>
==학습==
===영상===
{| class="wikitable"
!실험
!영상
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|밀도차이를 이용한 분리
(액체 분리)
|<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=dBfzbvO6bSY</youtube>안섞일 때에만 분리 가능.
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|밀도차이를 이용한 분리
(고체 분리)
|<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=zIbuB6KCae8</youtube>
|}
==수업요약==
===핵심개념===
{| class="wikitable"
!개념
!설명
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|밀도
|질량/부피. 단위부피 안에 얼마만큼의 질량이 있는가.
|}
===밀도차를 이용한 분리의 예===
{| class="wikitable"
!예
!설명
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|오일펜스
|기름이 바다에 빠져도 물에 섞이지 않아 바닷물 위에 뜹니다.
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|혈액 원심분리
|혈구의 밀도가 혈장의 밀도보다 커 가라앉아 분리할 수 있다.
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|실팽이 원심분리
|<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=VrX6Utrh4eE</youtube>
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|사금 채취
|사금이 포함된 모래를 물 속에서 흔들면 밀도가 낮은 모래, 흙들은 씻겨나가고 밀도가 큰 사금만 남는다.
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|쭉정이 분리
|소금물에 볍씨를 넣으면 밀도가 낮은 쭉정이만 뜬다.
혹은, 키에 담고 흔들어주면 밀도가 작은 쭉정이는 날아가버린다.
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|크랜베리 수확
|https://storage.googleapis.com/cbmpress/uploads/sites/3/2018/09/1-2.jpg
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|오래된 달걀 구분
|달걀은 오래될수록 내부의 공기집이 커져서 밀도가 낮아진다. 10%정도 소금물에 넣으면 오래된 달걀은 뜬다.
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|기타
|분리수거를...굳이 해야 하나?
진공청소기(빨아들인 후 회전을 통해 먼지들은 벽쪽으로 보내고, 가운데 공기는 빼내는 방식으로 작동함. 예전엔 필터방식이었겠지)
|}
===전개질문===

#밀도차를 이용해 물질을 분리해내는 경우는 어떤 게 있을까? 한가지씩만 써보자.(수업에서 설명한 거 말고.)

===도착질문===

#밀도가 2인 금속 A와 밀도가 3인 금속 B를 분리할 때 사용할 액체의 밀도는 어느정도여야 할까?
#

==학생들의 질문==
===분류하지 않은 질문===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|개념
|물에 소금을 엄청 많어 넣으면 긍속도 물에 띄울 수 있나요?
|이론상 가능은 하겠지만... 그만큼 소금이 안녹을걸...
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|밀도 차를 이용해서 분리할 때 중력의 영향을 받나요.
|중력이 없다면 밀도차에 의한 분리는 불가능해요~
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|분별깔때기를 이용해 혼합물을 분리할 때 아래층의 혼합물을 분리할 때 위쪽의 마개를 열어야 하는 이유가 대기압이 작용해야 액체가 흐를 수 있기 때문이라는데요. 액체가 흐르는것은 중력때문 아닌가요? 대기압이 없다면 액체가 흐르지 않나요?
|위에서 아래로 가해지는 힘은 기압과 함께 중력이 있고, 아래에서 위로 가해지는 힘은 밖에서 가해지는 대기압이 있죠.
액체가 흘러나감에 따라 위에서 아래로 가해지는 기압이 약해져 액체가 원활하게 나오지 않습니다.

그리고 외부에서 기체가 유입되는 경우 액체가 꿀렁거리면서 섞일 수도 있구요.
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|물의 농도가 높아지면 밀도도 커지나요?, 온도가 높으면 밀도가 높아지나요?
|무슨 농도인진 모르겠지만, 농도가 높아지면 밀도가 커지고, 온도가 높아지면 부피가 커지기 때문에 밀도가 낮아집니다.
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|기름과 알코올을 섞으면 섞일 수 있나요? 만약 섞이지 않는다면 어떤 물질이 위로 가나요?
|알코올은 물에 잘 섞이는 친구로, 기름과 잘 섞이지 않습니다. 알코올 밀도는 대략 0.79이고, 식용유의 경우 회사마다 다르겠지만 밀도가 대강 0.95 정도 되는 듯합니다. 때문에 알코올이 위로 가겠네요.
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|바다에 바다보다 밀도가 큰 액체를 부으면 그 액체는 심해까지 갈까요?
|네, 그럴 수 있지 않을까요? 그럼.. 조심해야겠죠. 영구적인 교란이 일어나지 않게.
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|비누는 물이랑도 섞이고 기름이랑도 섞이는데 무슨 송질이에요?
|계면활성제요. 훗날 화학시간에 배우게 될거에요~
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|종이 팽이에다 피를 넣고 돌리면 왜 분리가 되는지
|커다란 원심력을 통해 원심가속도를 만들어주어 가라앉는 과정을 빠르게 만들어주는거에요~
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|모든 기름은 물에 뜨나요
모든 기름은 물에 뜨나요?
|기름 by 기름이죠.
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|무겁다, 가볍다는 무게가 아니라 밀도개념이라고 하는데 밀도도 무게 개념과 비슷한 것 아닌가요? 밀도는 단위부피당 질량이니까 질량에 비례하는 값이고 무게도 질량에 비례하는 값이니까 밀도가 크면 무거워서 가라앉는 것도 질량이 작은 물질에 비해 중력이 많이 잡아 당겨서(무게가 커서) 가라앉는게 아닌가요?
|무게를 포함하는 거지만 부피까지 고려해야 하는 개념이기 때문에 무게와 다르죠.

밀도가 큰 게 가라앉는 이유는 부피에 비해 중력이 크기 때문이라고 보는 게 좋죠. 단순히 중력이 크다기 보단 중력, 부력의 비율로 생각하는 편이 옳아요.
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|밀도가 0.01차이가나도 분리가 되나요?
|쉽진 않죠. 그래서 원심분리기를 씁니다.
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|온도가 밀도에 영향을 주나요?
|네. 일반적으로 온도가 높아지면 부피가 커지니까요.
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|철이 아닌 무거운 것도 기름을 많아 바르면 물에 뜨나요?
|물의 표면장력 덕에 더 잘 뜨긴 하지만... 한계가 있죠. 특정 임계를 넘어가면 뜨지도 않을 뿐더러, 한 번 가라앉으면 다시 뜨지 못합니다.
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|호기심
|기름과 물이 섞일수 있나요?

기름과 물을 엉청섞어도 절대로 안섞이나요

기름이 물과 섞이게할수 있나요?
|계면활성제를 넣으면 섞일 수 있습니다. 기름, 치약, 샴푸 등등등.
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|밀도가 가장 높은 물질은 무엇인가요?
|조사해서 알려주면 세특 써드림.
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|기름이 무조건 물 위에 붕뜨나요?
|네, 일반적으론 그렇죠.
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|모든 생수병의 밀도는 같은가요
|다르죠. 병에 사용한 플라스틱의 종류가 다르다면..
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|사람도 원심분리기로 분리 할수 있나요
|.....네.
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|심해에 있는 물은 해변가에 있는 바닷물 보다 아래에 있으니까 밀도가 더 높나요?
|굉장히 커다란 압력 때문에 조금이지만 물이 압축되기 때문에 밀도가 높죠.
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|혈액을 분리해서 어따 쓰죠?
|연구. 감염여부 확인,
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|밀도 차를 이용하여 최초로 분리된 물질은 무엇안가요?
|지구가 만들어질 때의 땅과 대기가 아니었을까요?
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|사람 몸에 기름을 바르고 물에 들어가면 물에 안 젖나요?
|어느 정도 방수효과가 있지만.. 기분이 더럽죠.
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|소금쟁이가 물에 떠있을때 밀도를 이용해 떠있는건가요?
|표면장력이라 보는 편이 더 옳을 것 같아요. 재미난 질문이네요.
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|기체의 밀도를 이용해서 분리할때 두 기체를 분리해줄 어떤 기체의 밀도 조절은 어떻게 하나요?
|기체는 워낙 운동성이 크기 때문에 밀도를 이용한 분리는 거의 하지 않죠. 행성단위가 아니라면 힘들걸;;
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|물에 소금이 아닌 진흙을 넣어도 물체가 뜨나요?
|안될듯. 진흙은 걔네들 자체로 가라앉으니까.
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|같은 질량의 뚱뚱한 친구와 마른친구의 살은 밀도차가 있나요?
|네. 마른 친구가 근육이 많든가, 골밀도가 높지 않을까요?
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|컵라면을 전자레인지에 돌리면 후레이크가 맨위로 뜨는데 이것도밀도차인가요
|네.
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|정수기물과생수는맛이다른데그이유는뭔가요?
|생수는 지하수를 이용해 만든 건데.. 정수기는 수도물에서 불순물을 걸러내 만든 거기 때문에 생수에 들어 있는 미네랄이나 금속이 더 많겠지요.
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|액체속에서 밀도가 같은물질은 어떻게되나요?

액체와 고체의 밀도가 같을 때 이 액체에 고체를 띄우면 어떻게 되나요
|뜨지도 않고, 가라앉지도 않고.
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|기타
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|헛소리
|제 여친을 향한 사랑의 밀도는 어느 정도 일까요?? ㅋㅋ
|가볍디 가벼우며 텅 비었구나.
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|롤에서 카사딘의 패시브는 미니언 챔피언 등의 유닛을 통과하는 건데 그럼 카사딘의 밀도는 어느정도 될까요
|물질을 통과하는 걸 보면 밀도의 문제가 아니라 양자화되는 듯.
|}

:#

=더 나아가기=
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

만약 분결깔때기가 없다면 어떻게 액체를 분리할 수 있을까?

*

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{{접기

|제목=보기 전에 먼저 생각해보세요~

|내용=비닐봉지를 이용해서!
|형태=mw-collapsed toccolours}}
===수업 후, 흥미로운 것===
시간이 남을 때에만 보세요~

선생님 생각 : 분리수거도 사람이 아니라 기계가 해야 하지 않을까...?

[https://blog.naver.com/kriso_pr/222102689652 해양 <mark>기름</mark> <mark>유출</mark> 사고시, <mark>기름</mark>은 어떻게 <mark>제거</mark>하나요?]
=답=
{| class="wikitable"
! colspan="2" |태안 바다에서 유조선 사고가 일어나 기름이 많이 유출되었을 때, 어떻게 바다에 빠진 기름들을 분리할 수 있었을까?
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!답변
!선생님코멘트
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|기름이 물보다 밀도가 작아서 물위로 뜨기 때문이다.

기름이 물에 떠서 기름을 걸러낸다

밀도차를 이용해서 물보다 밀도가 낮은 기름이 떠서 건질 수 있었다

위에 뜬 기름을 기름막이를 쳐서 퍼지는것을 막은다음 뜰채나 흡착포를 이용하여 기름을제거한다
|물과 섞이지 않는다는 이야기까지 했다면 완벽!
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|기름은 물과 섞이지 때문에
|밀도 차의 이야기까지 했다면 완벽!
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|오일펜스로 분리했다.
|기름들을 분리할 수 있었던 이유에 대해 물어본 거에요~
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|기름은 바다보다 밀도가 낮아 바다 위로 떠올랐고 그 기름을 오일펜스로 열쉬미 퍼냄
|굳
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|그물을 던져서 기름만 분리한다
|?
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|소각
|그래;; 분리가 되긴 하지;;
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|흡착포 사용
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|밀도차
|성의없음 끝판왕이네.;;
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! colspan="2" |밀도차를 이용해 물질을 분리해내는 경우는 어떤 게 있을까? 한가지씩만 써보자.(수업에서 설명한 거 말고.)
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!답변
!선생님코멘트
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|돼지 기름과 물

고깃국을 끓이다가 기름이 떠오르면 국자로 떠낸다

음.. 할머니가 소고기뭇국을 끓일때 위에 기름을 국자로 건져낸다
|고깃국을 하면 기름을 걷어내죠.
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|모래 속에 있는 금을 체취할 때 사용한다.
계곡에서 사금 채취

금 발견하는 것 (채에다가 칙칙해서)
|사금 채취~
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|물에 기름을 실수로 부었을 때
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|맛있는 참외 고를 때
|그 출처가 궁금하다;;
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|원심분리기
피를 원심분리기로 혈장과 혈구로 분리한다.
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|마요네즈에서 기름과 식초 분리
|와우. 이걸 한다고?
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|썩은달걀 분리
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|좋은 볍씨 고르는것
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|유화제를 뿌려서 흩어서 먼 바다로 희석시킨다
|유화제는 분리가 아니라 희석이라서 맥락에서 완전히 벗어난 듯해요;;;
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|모래와설탕
|이건 밀도차가 아니라, 물에 녹냐 안녹냐 성질을 이용한 거기 때문에 맥락에서 조금 벗어난 듯;
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|모래와 스타이로폼 분리
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|간장, 참기름 (밀도가 작은 물질 : 참기름, 밀도가 큰 물질 : 간장
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! colspan="2" |밀도가 2인 금속 A와 밀도가 3인 금속 B를 분리할 때 사용할 액체의 밀도는 어느정도여야 할까?
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!답변
!선생님코멘트
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|2와3사이

2초과 3미만

밀도가 2보다 높고 3보다 낮으면 된다
|굳
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|4정도

5
|그럼 둘 다 뜨지 않나?
|-
|약2.5
|나쁘지 않은 답!
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|2
|뭐.. 가능은 하지만 조금 애매;;
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|밀도가 1정도?
|그럼 둘 다 가라앉아 있는데;;
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|}
=각주=
<references />