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◆ 맛보기 영상

화학전지란 금속의 반응성 차이를 이용하여 화합물이 가지고 있는 고유한 화학에너지를 전기에너지로 전환시켜 전기가 흐르게 만드는 장치입니다. 18세기 말, 갈바니 교수가 개구리를 해부하던 중 동물전기(해부용 칼-개구리 신경의 접촉)를 발견한 이후 사람들은 2종류의 금속이 접촉하면 전기가 발생한다는 것을 알게 되었습니다. 그 이후 볼타 전지, 다니엘 전지, 2차 전지, 배터리 등 화학전지는 끊임없이 개발되고 있답니다. 

화학전지 가상실험실에서는 여러 전지 중 염다리를 이용한 다니엘 전지를 직접 만들어 보고 그 결과, 어떤 반응이 일어나는지 살펴봄으로써 금속의 이온화 경향과 화학반응식을 이해해볼 겁니다. 안내자인 라비(Lavi)가 알려주는 대로 이론을 학습하고 다니엘 전지도 잘 만들어서 어두운 방을 꼭! 탈출하세요. 

◆ 화학전지 실험실의 목적

○ 다니엘 전지의 구성 요소인 전극, 전해질, 염다리, 외부도선의 역할을 이해합니다.
○ 다니엘 전지에서 금속의 이온화 경향 차이에 의해 발생하는 자발적인 금속 및 금속 이온의 용출과 석출 과정을 원자/분자 수준에서 이해합니다. 

◆ 콘텐츠 내용

○ 다니엘 전지 원리를 이해하기 위해 필요한 지식을 학습합니다.

• 금속의 이온화 경향의 이해
• 금속의 산화, 환원 반응의 이해
• 전위차에 의한 전자 이동의 이해
• 볼타 전지와 다니엘 전지의 비교
• 원자 수준에서의 반응 관찰 
• 도선 재료에 따라 저항이 다름을 이해
• 전압 차로 인한 전구 불빛 세기 차이의 이해
• 금속판 모양(같은 질량)에 따른 표면적과 반응속도 차이의 이해  

○ 어두운 미술관에서 음악을 들으며 다니엘 전지의 구성 성분을 끌어와 직접 제작하고 꼬마전구를 연결합니다.
○ 전지 완성 후 전기화학 반응이 시작되면 전극 부분이 확대되어 원자 수준의 2D 애니메이션을 볼 수 있습니다.
○ 클래식 음악을 들으며 화학전지를 만든 후 미술작품을 감상합니다.
○ 반응 시간에 따른 Zn 전극의 질량 변화와 시간당 이동한 전자 수를 그래프로 학습하고Cu 전극에서의 그래프를 스스로 예상해 봅니다.
○ 실험 결과 해석 후 표면적이 다른 금속판에서의 반등속도 차이를 그래프로 확인할 수 있습니다.
○ 도선 재료가 다를 때의 저항과 전해질 농도가 다를 때의 전압을 비교하면서 조건에 따라 실험 결과를 다양하게 해석할 줄 아는 능력을 키울 수 있습니다. 

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