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말씀하신 문제들을 나름대로 해석해봅니다. 1. 아보가드로의 법칙과 가설의 차이: 일단 이 두가지의 본질은 같은 거라고 봅니다. 기체상태에서 일정한 온도, 압력, 부피 안에 있는 모든 분자의 수는 같은 것이라고 가정하는 것이 아보가드로의 가설이고요, 그것을 압력*부피/절대온도=상수 라는 식으로 나타낸 것이 아보가드로의 법칙입니다. 가설이라는 부분이 남아있는 이유는 분자와 원자의 개념이 정확히 해석되지 않은 상태에서 화학반응의 법칙을 만들고 풀어내기 위하여 아보가드로가 위의 가정을 도입한 것인데, 이것을 증명하고 실제 아보가드로의 수를 측정해 낸 것은 약 50여년 뒤에야 가능하게 되었기 때문입니다. 이 가정을 현실에 비유하자면 축구장에 두 세 개의 공이 흩어져 있는데 그 공이 축구공이든지 핸드볼공이든지 심지어 탁구공이든지 영향이 없다는 것이지요. 물론 아주 정밀하게 측정한다면 완전히 똑같지는 않지만 우리가 화학반응을 해석하는 수준의 정밀도에서는 충분히 적용되는 것입니다. 2. 수소원자 2, 산소원자 1의 원자가 수증기를 만들 때 산소원자가 깨어져서 수증기 2의 부피가 된다: 우선 아보가드로의 가설은 분자의 개수와 부피의 비율은 같다(온도와 압력이 일정한 경우에 한해서)이기 때문에 화학반은의 계수와 일치한다면 문제가 없습니다. 그런데 돌턴의 원자설은 원자란 더 이상 깨어질 수 없는 입자란 것이기 때문에 산소원자가 깨어져서 화학반응이 일어난다는 것은 위배가 되는 것입니다. 만약 수소분자 2, 산소분자 1이 반응할 때 산소분자 1이 산소원자 2로 나누어져 수증기가 된다고 하면 아보가드로의 가설과 돌턴의 원자설 모두 만족하게 됩니다. 실제로 아보가드로의 수는 매우 크기 때문에 원자가 깨어질 일도 없고 화학반응에 있어서는 돌턴의 원자설도 틀리지 않다고 봐야겠지요. 3. 돌턴의 원자설의 수정된 부분: 아시는 바와 같이 원자는 더욱 작은 아원자입자로 분해되어 수많은 입자들로 해석되고 관찰되어지고 있습니다. 따라서 돌턴의 원자설을 (당시에는 오류가 없었지만) 기체상태의 화학반응이라는 조건하에서만 적용을 해야 겠지요. 4. 원자가 깨어져서 가속기의 변천을 이루었다: 아시다시피 아원자는 입자와 파동의 성질을 동시에 보여주기 때문에 멈추어선 입자의 형태로 관찰할 수 없습니다. 따라서 아원자는 항상 입자가속기에서 매우 빠른 속도로 움직이다가 외부에서 에너지를 가하여 분해함으로써 관찰하게 됩니다. 이것은 전자 이하부터 적용되는 것이지요. 더 작은 아원자일수록 더 빠른 운동속도와 더 많은 외부에너지가 필요하다고 봐야겠지요. 5. 원자가 깨어져서 질량, 크기가 다르다: 아원자 분해를 하는 경우는 주로 빛(또는 광자)의 형태의 에너지분출이 있기 때문에 원자상태보다 질량이 줄지요. 이 에너지의 양은 아인슈타인의 상대성이론 E=MC^2 으로 정해집니다. 현대에 이르러서는 아원자의 크기라는 것이 의미가 없다고 봐야 겠지만, 입자의 관점에서 본다면 아원자 분해를 했을 때 분해하기 전보다 크기나 부피라는 것이 훨씬 작아지게 됩니다. 요즘도 있나 모르겠는데 고등학교 화학에서 수소원자의 크기, 수소전자의 크기, 수소원자핵의 크기를 숫자로 보여주었지 않습니까.. 나름 해석해 보았는데 도움이 되시길 바랍니다. > 학원에서 중학생 과학을 가르치고 있는데 학생들이 어려워 하는 부분의 내용에 대한 문의입니다. > > 내용은 3학년 과학 물질의 구성 원자, 분자 단원이구요 > 기체 반응의 법칙을 설명하고 있는데 각각 부피 속에 수소원자 2, 산소 원자 1의 원자 모형이 있는데 수증기가 형성될때 산소 원자가 깨어져서 수증기 2부피가 형성됩니다. 이것은 분명 돌턴의 원자설에는 어긋난다고 되어 있는데 아보가드로의 가설에는 만족한다고 되어 있어요 >아보가드로의 법칙에는 같은 온도 , 압력하에 같은 부피속에 같은 분자가 들어 있다고 알고 있는데 가설과는 무슨 차이가 있는지 알고 싶습니다.그리고 입자가 깨어진 상태에서 형성된 부피속의 원자로 볼수 있을까요? > >돌턴의 원자설을 현재 관점에서의 수정 부분에 대해서도 좀더 알고 싶습니다. 이부분에 대해 자세히 좀 알려 주셨으며 합니다 > 1. 원자가 깨어져서 지금의 가속기의 변천을 이루었다. > 2. 원자가 깨어져서 질량 크기등이 다르다. > > 지금 학교 시험대비 문제를 풀어 주고 있는데 학생들이 너무 어려워 하고 있는 부분입니다. 문제에 대한 답변을 부탁 드려 봅니다. > >급한 부분입니다 > 부탁 드려 볼게요.

고등학생용 교과서를 집필했으나 항상 걱정이 되는 부분은 정확하게 자연을 해석하는 부분과 중고교생들을 대상으로 전하는 기술 사이의 문제점이었습니다. 인식론적인 측면에서 중3 학생들이 정말로 이해를 하는 인식수준에 와 있는가, 아니면 교육적인 측면에서 전달하는 기술의 문제점인가는 항상 교사라면 고민을 해야 하는 점입니다. 특히 눈에 보이지도 않고 느끼지도 못하는 원자세계를 인식이 부족한 중3을 대상으로 전달해야 하는 것은 보통 어려운 일이 아닙니다. 이런 점을 고민하고 다른 사람들의 의견을 물어보는 점은 정말로 훌륭한 자세입니다. 원자론의 교육에 대해서는 수많은 국내외 논문들도 있고 화학교사모임에서 만든 교재도 있습니다. 화학교사모임도 요즈음 웹사이트를 운영하는지는 모르지만 한 번 확인해보십시오. 좋은 교수법이 들어있을 것입니다. 교과서 모임에서 여러 번 화학선생님들과 이야기를 했는데 좋은 자료와 교수법이 있는 듯 합니다. 어느 누구는 어려운 상대성 이론을 시골 할머니가 이해하도록 이야기주는 사람이 아니라면 과학이론을 전달하는 사람 자격이 없다라고 말하는 것을 들은 적이 있는데 조금 우스운 말입니다. 인식수준이 도달하지 않으면 아무리 이야기해도 이해할 수 없습니다. 흔히 비유를 들어 과학내용을 전달하려고 하지만 장님 코끼리 만지기에 불과합니다. 이럴 때는 정공법을 사용하는 방법이 좋습니다. 원자론는 과학자들이 하는 것과 같이 모델링하는 방법을 사용해서 이해를 시켜야 합니다. 일정성분비의 법칙이나 질량보존의 법칙은 달턴 시대 이전에도 이미 널리 알려져 있는 실험법칙입니다. 이런 실험법칙을 설명하기 위해 도입한 것이 달턴의 원자론입니다. 학생들에게는 일정성분비의 법칙이나 질량보존법칙으로 수소와 산소가 반응하여 수증기(물)가 만들어지는 현상을 설명하고... 이런 원인을 밝히기 위해 공모양의 모델을 도입하여 서로 반응하는 과정을 설명하고... 이런 설명이 달턴의 원자론이라는 것을 이끌어내면 좋겠지요. 달턴의 원자론이 무엇이다라고 결론을 짓는 것 보다는 과정이 어떻게 되고 이런 과정을 만족시키는 일을 달턴이 했다라고 하는 방법입니다. 이렇게 하여 달턴이 가정한 몇가지 가정을 알려주고 (적어놓고) 일정성분비의 법칙을 설명할 때 부피가 나오는 자연관찰 결과를 설명할 수 있느냐 없느냐를 따져보라고 하십시오. 당연히 가정이 틀린다고 할 것입니다. 학교에서는 그렇게 하고 있지만 학원이라고 그렇게 하지 말라는 법은 없지요. 과학교구점에서 원자 모형을 구입해서 보여주면서 설명할수도 있고요. 달턴의 원자설에 의하면 수소와 산소가 반응하여 수증기가 만들어질 때 일정성분비를 만족하려면 산소가 쪼개져야 하니까 달턴의 가정에 어긋난다는 결론을 내릴 수 있습니다. 이런 모순을 해결하기 위해서는 수소나 산소가 원자가 아니라 분자가 존재해야 반응 전후에 원자가 쪼개지는 일이 일어나지 않겠지요. 이런 가정이 아보가드로 가정이고 ... 즉, 분자의 존재. 나중에 실험결과 분자의 존재를 확인한 결과 법칙으로 바뀌었고요. 중3에게 어떤 실험결과가 분자의 존재를 확인시켜 법칙으로 바뀌었다고 말해봐야 실험자체를 이해하지 못하니까 소용이 없습니다. 모형을 들고 실험결과인 일정성분비법칙을 설명하기 위해서는 분자로 존재해야 한다는 과정을 보여주면 중3이라면 충분히 이해할 수 있을 듯 합니다. 교과서를 집필한 사람들도 그런 모형에 따른 설명을 요구하는 것이지 원자니 분자니 하는 학문적인 인식수준을 요구하는 것이 아닙니다. 예전에는 중2 화학에서 어둠상자를 도입해서 모형을 만드는 것이 나왔는데 요즈음은 어떻게 되었는지 잘 모르겠습니다. 달턴의 원자론이 깨진 현대의 실험에 대해서는 지식을 충족시켜주는 학문적인 내용이므로 중3을 대상으로 하는 교육적인 측면에서는 별로 강조하지 않는편이 좋겠지요. > 학원에서 중학생 과학을 가르치고 있는데 학생들이 어려워 하는 부분의 내용에 대한 문의입니다. > > 내용은 3학년 과학 물질의 구성 원자, 분자 단원이구요 > 기체 반응의 법칙을 설명하고 있는데 각각 부피 속에 수소원자 2, 산소 원자 1의 원자 모형이 있는데 수증기가 형성될때 산소 원자가 깨어져서 수증기 2부피가 형성됩니다. 이것은 분명 돌턴의 원자설에는 어긋난다고 되어 있는데 아보가드로의 가설에는 만족한다고 되어 있어요 >아보가드로의 법칙에는 같은 온도 , 압력하에 같은 부피속에 같은 분자가 들어 있다고 알고 있는데 가설과는 무슨 차이가 있는지 알고 싶습니다.그리고 입자가 깨어진 상태에서 형성된 부피속의 원자로 볼수 있을까요? > >돌턴의 원자설을 현재 관점에서의 수정 부분에 대해서도 좀더 알고 싶습니다. 이부분에 대해 자세히 좀 알려 주셨으며 합니다 > 1. 원자가 깨어져서 지금의 가속기의 변천을 이루었다. > 2. 원자가 깨어져서 질량 크기등이 다르다. > > 지금 학교 시험대비 문제를 풀어 주고 있는데 학생들이 너무 어려워 하고 있는 부분입니다. 문제에 대한 답변을 부탁 드려 봅니다. > >급한 부분입니다 > 부탁 드려 볼게요.

우리가 인간이기에 평생 가지고 있어야 할 문제이기도 하고 고민해야 할 부분인 것 중의 하나가 바로 인식론의 문제라고 생각합니다. 저도 개인적으로 아이들을 가르쳐본 경험상 가장 어려웠고 해결하기 어려웠던 부분이 가르치는 사람의 인식과, 교구나 교재가 제공해야 하는 인식의 과정과, 학생이 받아들이는 인식의 3가지 인식을 어떻게 통합 발전시키느냐 였던 것 같습니다. 아무튼 제가 내린 결론 중 핵심적인 것은 가르치는 사람은 그 내용에 대해 적어도 20% 이상 잘 알아야 한다는 것과 이것을 상대방에 맞게 학습순서와 학습방법을 구성해야 한다는 두가지 였습니다. 그런데 요즘 아이들은 예전에 우리가 학교 다닐때보다 너무 다양해져서 중학생 이상이면 그 수준을 가늠하기가 참 어렵더군요. 아무튼 질문자님에게 도움이 되는 것은 답변된 내용을 보시고 여러 가지 검색이나 책이나 다른 선생님의 도움을 받아 스스로 이해도를 높이시는 것과 이것을 어떻게 가르치실 것인가를 설계하셔야 하는 데 집중하시는 것이 좋을 것 같습니다. > 학원에서 중학생 과학을 가르치고 있는데 학생들이 어려워 하는 부분의 내용에 대한 문의입니다. > > 내용은 3학년 과학 물질의 구성 원자, 분자 단원이구요 > 기체 반응의 법칙을 설명하고 있는데 각각 부피 속에 수소원자 2, 산소 원자 1의 원자 모형이 있는데 수증기가 형성될때 산소 원자가 깨어져서 수증기 2부피가 형성됩니다. 이것은 분명 돌턴의 원자설에는 어긋난다고 되어 있는데 아보가드로의 가설에는 만족한다고 되어 있어요 >아보가드로의 법칙에는 같은 온도 , 압력하에 같은 부피속에 같은 분자가 들어 있다고 알고 있는데 가설과는 무슨 차이가 있는지 알고 싶습니다.그리고 입자가 깨어진 상태에서 형성된 부피속의 원자로 볼수 있을까요? > >돌턴의 원자설을 현재 관점에서의 수정 부분에 대해서도 좀더 알고 싶습니다. 이부분에 대해 자세히 좀 알려 주셨으며 합니다 > 1. 원자가 깨어져서 지금의 가속기의 변천을 이루었다. > 2. 원자가 깨어져서 질량 크기등이 다르다. > > 지금 학교 시험대비 문제를 풀어 주고 있는데 학생들이 너무 어려워 하고 있는 부분입니다. 문제에 대한 답변을 부탁 드려 봅니다. > >급한 부분입니다 > 부탁 드려 볼게요.