‘열두 살 궁그미를 위한 과학’ 시리즈는 생각이 자라고 질문이 늘어나는 초등 궁그미들을 위해 주요 과학 분야의 기본적인 주제와 개념을 정리한 시리즈입니다. 풍부하게 수록된 도표와 일러스트를 통해 어렵게 느껴질 수 있는 과학의 기본 개념과 지식을 쉽게 이해할 수 있게 했습니다. ‘열두 살 궁그미를 위한 과학’ 시리즈는 초등 고학년뿐 아니라 중학교 과학 교과 과정을 이해하는 데도 도움이 되는 과학 이론과 개념들을 담고 있습니다.
‘열두 살 궁그미를 위한 과학’ 시리즈는 첫 번째 책 《물리》를 시작으로 《수학》, 《화학》, 《생물》, 《지구》, 《공학》 순으로 출간될 예정입니다. 과학-수학-공학 분야를 서로 오가며 공부할 수 있게 도와주는 완벽한 창의 융합형 과학 시리즈가 될 것으로 기대합니다.
화학은 무엇이고, 어디에 쓰일까요?
유기화학, 무기화학, 물리화학, 생화학, 분석화학 등 화학 전체 분야의 기초 개념 완벽 이해!
화학은 우리가 사는 세상을 이루고 있는 재료인 ‘물질’을 연구하는 학문이에요. 모든 물질은 원자라고 부르는 작은 입자들로 이루어져 있어요. 수많은 원자가 서로 어우러져서 우리 주변의 모든 사물을 이룬답니다. 동식물은 물론이고 우리도 원자로 이루어져 있어요. 화학 작용은 언제, 어디서나 일어나고 있습니다. 화학은 의학, 산업 분야 등 여러 곳에서 쓰이며 우리 삶을 더 편하게 만들어 주고 있답니다. 여러분은 화학에 대해 얼마나 알고 있나요? 『열두 살 궁그미를 위한 화학』에는 신기하고 재미있고 호기심을 자극하는 화학 이야기가 가득합니다.
이 책에서는 화학의 다섯 가지 주요 분야인 유기화학, 무기화학, 물리화학, 생화학, 분석화학을 전체적으로 아우르며 기본적이고 필수적인 화학 개념들을 쉽게 익힐 수 있도록 설명합니다. 액체 상태의 물이 왜 고체 상태인 얼음으로, 혹은 수증기인 기체 상태로 변하는지 궁금하지 않나요? 혼합물과 화합물을 분리하는 방법은 무엇이 있을지, 냄새는 왜 멀리 퍼지는지, 초록색 나뭇잎이 왜 가을이 되면 붉게 물드는지, 우리 몸에서는 어떤 화학 반응이 일어나는지 알고 있나요? 이 책을 읽고 나면 이 모든 질문에 답할 수 있게 될 거예요.
1장에서는 고체, 액체, 기체 등 물질의 상태부터 녹는점과 끓는점, 화합물과 혼합물에 이르기까지 물질에 대한 기본 개념을 익힐 수 있습니다. 2장에서는 원자와 분자가 무엇인지, 나노입자는 어떻게 활용되는지, 산성과 염기성을 구별하는 방법 등 화학적 구성 요소에 관해 소개합니다. 3장에서는 물과 산소, 탄소 등과 관련된 화학 반응과 염소와 단백질 등 생물과 관련된 화학 이야기가 나옵니다. 4장에서는 원자번호, 다양한 종류의 원소와 그 특징들을 주기율표를 통해 살펴봅니다. 5장에서는 분젠 버너, 비커, 시험관 등 실험 도구에 관해 설명하고 증류, 여과, 크로마토그래피 등의 실험 방법을 소개해요. 끝으로 6장에서는 공기와 바닷물, 암석과 광물, 화석연료와 합금 등 우리를 둘러싼 화학 물질에 대해 살펴봅니다.
이러한 흥미진진한 주제들을 비주얼 백과사전식으로 구성하고, 그림과 도표 등을 풍부하게 수록하여 머리와 눈으로 완전하게 이해할 수 있도록 도와줍니다. 이 책을 통해 물질의 신비한 성질과 신기한 변화를 발견하고 화학이 우리 삶을 어떻게 이롭게 하는지 알게 될 거예요.
놀라운 화학의 세계
1장 물질의 상태
고체
액체
기체
녹는점
끓는점
브라운 운동
원소
화합물
혼합물
2장 화학적 구성 요소
원자
분자
고분자
동위원소
나노입자
pH
산
염기와 알칼리
만능지시약
3장 생물의 화학
물
산소
이산화탄소
탄소
질소
오존
온실가스
엽록소
단백질
4장 주기율표
비금속
할로젠
비활성기체
알칼리 금속
알칼리 토금속
전이 금속
준금속
악티늄족과 란타넘족
전이후 금속
5장 실험실에서
분젠 버너
온도계
시험관, 플라스크, 비커, 피펫
필터와 여과
증류
크로마토그래피
화학 반응
연소
불꽃놀이
6장 우리를 둘러싼 화학 물질
공기
바닷물
암석
광물
화석연료: 석유
화석연료: 석탄
화석연료: 천연가스
금속
합금
용어 풀이
찾아보기
순수한 물의 경우, 고체 상태인 얼음의 녹는점은 섭씨 0도예요. 물에 설탕이나 소금 같은 다른 물질을 첨가하면 녹는점이 낮아져요. 그래서 겨울철 빙판길을 녹이기 위해 소금(염화나트륨)을 뿌리는 것이랍니다. (16쪽)
염화나트륨(NaCl)은 나트륨 원자와 염소 원자가 일대일로 결합한 화합물이에요. 나트륨(Na)은 물에 넣으면 격렬하게 반응하는 금속이고, 염소(Cl)는 유독 가스예요. 하지만 같은 비율로 결합하면 음식의 조미료로 쓰이는 안전한 소금이 돼요! (24쪽)
pH를 측정하는 방법은 여러 가지가 있어요. 리트머스 종이는 저렴하고 사용하기 쉬워요. 리트머스 종이를 수용액에 담그면 용액의 성질에 따라 종이의 색이 변해요. 종이가 붉은색으로 변하면 그 용액은 산성이고, 종이가 푸른색으로 변하면 그 용액은 염기성이에요. (40쪽)
칼 빌헬름 셸레는 1772년에 산소를 발견했어요. 산소는 물질을 태우는 데 필요했기 때문에 셸레는 산소를 ‘불 공기’라고 불렀어요. 과학자들은 물질이 타는 현상을 연소라고 불러요. 연소는 화학 반응이며, 열과 빛을 내고 다른 화학 물질을 방출해요. 가연성 물질(탈 수 있는 물질)이 산소와 함께 가열되면 불이 나기 시작해요. 이때 온도는 물질의 ‘발화점’보다 높아야 해요. 불꽃은 우리가 볼 수 있는 불의 형태이지요. 불꽃은 산소, 수증기, 이산화탄소로 구성돼요. 불꽃의 그을음
은 연소되는 물질과 불순물에 따라 다르게 나타나요. 불꽃은 아름다운 빨간색, 주황색, 노란색으로 보여요! (53쪽)
주기율표의 세로줄을 ‘족’이라고 하며, 왼쪽에서 오른쪽으로 1에서 18까지 번호를 매겨요. 같은 족의 원소들은 전자가 유사한 방식으로 배열돼요. 그래서 전자가 비슷한 방식으로 행동하며 화학적 성질이 비슷하지요. 그러므로 주기율표를 보면 주어진 상황에서 원소가 어떻게 반응할지 예측하는 데 도움이 돼요. 예를 들어 마그네슘(Mg)과 칼슘(Ca)은 모두 2족이며 비슷한 성질을 가져요. (69쪽)
알칼리 금속은 물과 격렬하게(일부는 폭발적으로) 반응하므로 조심해서 보관해야 해요. 대부분의 알칼리 금속은 반응을 막기 위해 기름 안에 담가 저장해요. 알칼리 금속은 공기 중에서 산소와 반응하여 검게 변해요. 알칼리 금속은 두드려서 얇게 펼 수 있는 전성과 쉽게 늘어나는 연성을 가지며 열과 전기가 잘 통하는 전도체예요. (76쪽)
증발은 액체에 녹아 있는 고체를 분리하는 데 사용하는 방법이에요. 여러분이 모래가 섞인 바닷물을 분리한다고 상상해 봐요. 바닷물에서 모래는 여과시켜 걸러낼 수 있지만, 소금은 걸러낼 수 없답니다. 물은 용매이고 소금은 용질로, 소금이 물에 녹아 있는 용액이기 때문이에요. 이때 용액을 가열하여 증발시킬 수 있어요. 물이 증발하면서 소금 결정이 남아요. 이 과정을 결정화라고 하지요. (97쪽)
증류를 통해 끓는점이 낮은 액체부터 분리해 낼 수 있어요. 예를 들어, 에탄올과 물의 혼합물을 증류하면, 에탄올은 물보다 끓는점이 낮기 때문에 먼저 증기가 돼요. 에탄올 증기는 냉각기를 지나면서 식어서 다시 액체가 되어 플라스크나 비커에 모여요. (99쪽)
린 허긴스 쿠퍼 [저]
학부모와 자녀를 위한 80권이 넘는 교육 출판물을 저술한 작가이다. 영국의 교육 부문 주간 잡지인 《TES(Times Educational Supplement)》를 포함해서 유아교육 관련 《너서리 에듀케이션(Nursery Education)》, 《프리마(Prima)》, 《디즈니 익스플로러(Disney Explorer)》 및 《BBC 러닝 매거진(BBC Learning Magazine)》 등에 정기적으로 기고하고 있다. 영국 교육기준청(OFSTED)으로부터 가장 훌륭한 초등 교사라는 찬사를 받았다.
힌문정 [저]
서울대학교에서 과학교육(화학교육)학 박사 학위를 받았으며, 서울사대부여중 화학 교사로 학생들을 가르치고 있다. ‘변화를 꿈꾸는 과학기술인 네트워크(ESC)’에서 2기 대표를 역임했고, 과학교사모임인 ‘신나는 과학을 만드는 사람들’의 회원으로 활동하고 있다. 공저로 《단번에 개념 잡는 기후변화》, 《과학 선생님, 프랑스 가다》, 《과학 선생님, 영국 가다》, 《과학 선생님, 독일 가다》, 《과학 진로 캠프》 등의 책을 저술했다.
알렉스 포스터 [저]
영국 마케이트에서 살고 있는 일러스트레이터다. 어린이책 등 다양한 책에 그림을 그리며, 각 나라의 지도 그림 작업도 많이 하고 있다. 2015년 월드 일러스트레이션 어워즈에서 상을 받기도 했다.
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