[올타 실험과학 마곡센터] 아톰1 9월-3주차 감자 손난로

이 수업은 여러 종류의 발열 반응에 대해 알아보는 내용입니다.

중학교 1-1 물질의 상태 변화에서 다루는 내용입니다.

감자에 대해 알아봅니다. - 감자는 쌀이나 옥수수처럼 사람들이 많이 먹는 중요한 식품입니다. - 수분이 많고 몸에서 에너지가 되는 탄수화물이 들어있습니다. - 비타민C와 좋은 미네랄도 많이 건강에 도움을 줍니다.

2. 카탈레이스에 대해 알아봅니다. - 감자 안에는 카탈레이스라는 특별한 물질이 들어있습니다. - 우리 몸과 생물 안에 활동으로 인하여 생성되는 과산화수소를 물과 산소로 바꿔주는 역할을 합니다.

3. 산소계 표백제에 대해 알아봅니다. - 표백제는 더러운 얼룩을 없애기 위해 쓰는 물질입니다. - 물과 만나면 산소를 발생시켜 유기화합물 등 구조를 파괴하며, 온도가 높으면 효과가 더 높아집니다. - 카탈레이스와 표백제가 만나면 더 빠르게 과산화수소가 분해됩니다.=>촉매 역할

4. 촉매에 대해 알아봅니다. - 화학반응에 참여하지 않으면서 활성화에너지를 변화시켜 반응속도를 빠르게, 느리게 조절하는 물질을 말합니다. - 정촉매(반응속도 빠르게) : 예) 소독약(상처에 바르는 거품이 일어남) - 부촉매(반응속도 느리게) : 예) 효소 작용 조절(대사 경로를 조절하거나, 질병 치료에 응용)

5. 발열반응에 대해 알아봅니다. - 반응물이 생성물보다 에너지가 높고, 에너지가 방출되어 생성물의 에너지가 낮아지는 것을 발열반응이라고 합니다. - 화학반응이 일어날때 에너지를 방출해서 주변이 따뜻해 집니다.

<실험>

감자를 강판에 간 뒤 지퍼백에 넣어 온도를 측정하고, 산소계 표백제를 지퍼백에 넣어 다시 온도를 측정해봅니다. 감자 속에 들어있는 카탈레이스라는 효소가 촉매역할을 하고, 표백제의 과산화수소가 분해되면서 산소가 발생하여 지퍼백이 부풀어 오르는 것을 관찰할 수 있습니다.

과산화수소가 물과 산소로 분해되는 과정은 에너지가 낮은 상태로 변하는 과정이며, 이때 남는 에너지가 열의 형태로 방출됩니다. 열이 나는 이유는 과산화수소의 화학 결합이 끊어지고 새로운 결합이 형성되면서 주위로 에너지를 내놓기 때문입니다.