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문제 정의
- 그러나 물 중탕으로 가열했을 경우에는 공기 냉각으로 인하여 증류 온도를 90 oC까지도 얻을 수가 없었다. 따라서 , 물 중탕 가열 방법의 대안으로 100 oC 이상의 온도를 유지할 수 있는 기름 중탕 가열 방법을 생각해 보았다. 기름 중탕 가열 방법을 사용하여 물-메 탄올과 물-아세톤 혼합물을 분별 증류한 실험 결과들은 Fig.
- 5에서 보는 바와 같이 68 oC 정도에서 증류 곡선 이 계속 증가하지만 가지 달린 둥근 플라스크 윗 부분 에 보온이 되어 있지 않아 공기 냉각으로 인하여 최고 의 증류 온도로 96oC까지만 얻을 수 있었다. 따라서, 이 실험은 물과 메탄올 혼합물이 분별 증류로 분리될 수 있다는 것을 나타내기에는 문제점이 있는 것이다.
- 따라서, 이 연구에서는 제 6차 교육과정에 의한 중학교 과학 교과서에 제시된 분별 증류 실험 장치의 문제점을 실험을 통해서 분석하여 , 중학교 실험실에서 실험하기에 안전하고 편리한 실험 장치와 중학교 과학 교육 목표에 부합되는 실험 결과를 얻을 수 있는 분별 증류 실험 방법을 제시하고자 한다.
- 이 연구는 제 6차 교육과정에 의한 중학교 1학년 8종 과학 교과서 중에서 분별 증류 실험에 대한 문제점을 파악하여, 개선책을 마련해보고자 하는 것이 목적이었 다. 연구 결과들을 종합하여 얻은 결론은 다음과 같다.
- 이상의 연구 결과들로부터 이상적 인 액체 혼합물 분 별 증류 장치를 사용하기 어려운 중학교 과학실 여건과 실험실의 안전 사고 방지, 그리고 중학생들의 실험 능 력을 고려 할 때, 보온형 가지 달린 둥근 플라스크를 가 열 맨틀로 가열하는 분별 증류 실험 장치와 물-아세톤 혼합물이 중학교 과학 교육과정 중 혼합물의 분별 증류 실험 장치와 액체 혼합물의 종류로 가장 적합한 것이므 로, 이 연구에서 개선책으로 제시하고자 하는 바이다. 그리고 제 7차 교육과정에서는 액체 혼합물의 분별 증 류 실험이 중학교 2학년 과학 교육과정에 편성되어 2002학년도부터 실시될 예정이므로, 이 연구의 결과가 과학 교과서 집필에 반영되기를 바라는 바이다.
- 일반적으로 중학교 수업은 45 분이므로 분별 증류 실험이 30분 이내에 끝나야만 능 률적 일 것이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 용기의 공간 면적이 적은 가지 달린 시험관을 알코올 램프로 직접 가열하는 방법을 대안으로 생각해 보았다. 가지 달린 시험관을 알코올 램프로 직접 가열 하는 방법을 사용하여 물-메탄올과 물-아세톤 혼합물을 분별 증류한 실험 결과들은 Fig.
가설 설정
- 가지 달린 시험관을 기름 중탕으로 가열한 대안 실험. 제 «卜 교육과정에 의한 중학교 1학년 時 과학 교과서 를 가열 형태에 따라 분류하여 실험해 본 결과 뚜렷한 차이가 있었다.
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