(초3-2 물질의 특성)

 

* 물질 : 물체를 만드는 재료 : 책상의 물질 : 철, 나무

* 물체 : 물질로 민들어진 물건 : 철, 나무의 물질로 만들어진 물체 책상

* 물질의 상태 : 고체, 액체, 기체행 높이 조절

고체	액체	기체
* 손으로 잡을 수 있다. * 일정한 모양을 가진다. * 눈으로 볼 수 있다. * 담는 그릇에 따라 모양이 바뀌지 않는다. * 고무, 흙, 철, 나무 등	* 손으로 잡을 수 없다. * 일정한 모양이 없다. * 담는 그릇에 따라 모양이 바뀐다. * 그릇에 담으면 부피는 변하지 않고 모양은 변한다. * 눈으로 볼 수 있다. * 물, 주스, 알코올 등	* 손으로 잡을 수 없다. * 일정한 모양이 없다. * 담는 그릇에 따라 모양이 바뀐다. * 그릇에 담으면 부피, 모양이 바뀐다. * 눈으로 볼 수 없다. * 공기, 이산화탄소 등

 

(중학연계)

 

1. 물질의 상태와 분자 배열 - 고체, 액체, 기체 : 매우 중요

 

우리 주변의 모든 물체는 물질로 이루어져 있다.

책상(물체)은 나무, 철 등의 물질로 이루어져 있다.

물질은 '물체를 구성하는 재료 또는 그 본바탕'으로 '공간의 일부를 차지하고(부피), 질량을 가지며 다양한 자연한 자연 현상을 일으키는 실체'를 의미한다.

물질은 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태로 존재한다. 물질은 상태에 따라 모양과 부피가 다르므로 모양과 부피의 변화는 물질의 상태를 구분하는 중요한 기준이 된다.

 

고체는 모양과 부피가 일정하며, 담는 그릇이 바뀌어도 모양과 부피는 변하지 않는다. 단단한 성질을 가지고 있으며, 철, 소금, 얼음, 금, 나무, 돌, 설탕 등 손으로 쥘 수 있는 물질이다.

 

액체는 모양이 일정하지 않아 담는 그릇에 따라 모양이 변할 수 있으나 부피는 일정하다. 담는 그릇에 따라 부피는 변하지 않는다. 액체는 흐르는 성질이 있는 물, 식초, 메탄올 같은 물질들이 있으며, 손으로 쥘 수 없다. 특별히 수은은 상온(15~25 ℃)에서 유일하게 액체 상태인 금속이다.

 

기체는 모양과 부피가 일정하지 않아 담는 그릇에 따라 모양과 부피가 모두 변한다. 흐르는 성질이 있으며, 퍼져나가 공간을 채운다. 공기, 수소, 산소, 수증기, 질소, 헬륨, 이산화 탄소 등이 있으며, 손으로 쥘 수 없고, 눈으로 볼 수도 없다.

 

물질의 세 가지 상태인 고체, 액체, 기체의 특징은 각 상태에 따른 분자 배열이 다르기 때문에 나타난다.

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고체의 분자 배열은 규칙적이며, 분자 사이의 거리 역시 매우 가깝다. 또한 고체는 물질을 이루는 분자 사이의 거리가 가깝기 때문에 압축이 잘 되지 않으며, 분자 사이의 인력(끌어당기는 힘)이 매우 강하다.

 

또한 고체의 분자 운동은 제자리에서 진동 운동을 한다.

 

액체의 분자 배열은 고체보다 불규칙적이다. 분자 사이의 거리도 고체보다 멀지만 비교적 가깝다. 액체 역시 압축시킬 때, 거의 압축되지 않으나 분자 사이의 인력은 고체보다 약하다.

분자 운동은 비교적 활발하다.

 

기체의 분자 배열은 매우 불규칙적이며, 분자 사이의 거리 역시 매우 멀다. 또한 물질을 이루는 분자 사이의 거리가 멀어 분자 사이에 빈 공간이 있기 때문에 압축할 때 잘 압축된다.

물질은 한 가지 상태로만 존재하는 것이 아니라 다른 상태로 변할 수 있으며, 물질 자체는 변하지 않고 물질의 상태가 변하는 것을 ‘물질의 상태 변화’라고 한다.

 

물질의 상태는 온도와 압력에 따라 변하는데, 주로 온도에 의해 변한다.

물질을 가열하면, ‘고체에서 액체(융해)로 변한 후 다시 액체에서 기체(기화)로’ 변하거나 ‘고체에서 바로 기체(승화)로’ 상태가 변한다. 또는 물질을 냉각하면, ‘기체에서 액체로 변한 후 다시 고체’로 변하거나 ‘기체에서 고체’로 변하게 된다.

 

물질의 상태 변화가 발생하는 원인은 물질의 분자 배열이 온도에 따라 변화되는 것에 있다.

(*매우 중요) 앞서 언급했듯이 기체를 이루는 분자 사이의 간격은 넓고, 기체 분자는 자유롭게 이동하는(배열되는) 성격이 있다. 액체의 온도를 높여 기체가 되면, 액체를 이루고 있던 분자의 배열의 이동 간격이 넓어지게 되고, 부피 역시 증가하게 된다.

더 나아가 기체의 부피가 증가하게 되면, 압력은 줄어들게 된다.

 

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