삼투현상 관찰

 

 

준비물 500ml 비이커 15개, 상온의 물, 스포이트, 소금, 전자저울, 약수저, 약포지, 문구용 칼, 전정가위, 꽃삽, 채집주머니, 학교잡초

 

실험방법

 

❶ 학교잡초 줄기를 개체 당 각각 3개씩 준비하고, 각각의 줄기 끝부분을 + 자 모양으로 5mm 깊이로 자른다.

▶ 학교 잡초인 닭의장풀, 개망초, 고마리, 봉선화, 께묵을 학교에서 채취하였는데, 물가에서 자라는 고마리는 학교 뒷산에서 흘러내려오는 작은 개울물 주변에 자라고 있었다.

▶ 식물 종에 따라 줄기의 단단함에 약간씩의 차이가 있는데, 이 차이가 삼투 현상 실험 결과 에 어떻게 나타나는지 관찰하는지도 재미있는 실험 관찰 포인트가 된다.

❷ 세부 내용

a. 학교 잡초 1 종류당 비이커 3개 준비, 각 비이커에 상온의 물을 50ml씩 넣고 각각 농도가 다른 소금물을 만든다.

b. A 비이커는 소금을 0g, B 비이커에는 소금을 2g, C비이커에는 소금을 4g을 넣 고 녹인다.

c. 각각의 학교 잡초 줄기를 3cm 정도로 자르고 한쪽 끝을 + 모양으로 자른다

(깊이는 1cm이상).

d. 각각의 줄기를 농도가 다른 3개의 비이커에 넣고 변화를 관찰한다.

 

▶ 단단한 줄기를 자를 때에는 손을 다치지 않도록 주의한다.

▶ 줄기를 + 자 모양으로 자를 때 1cm이상 깊이로 잘라야만 삼투현상의 효과를 쉽게 관찰할 수 있다.

▶ 채집하는 잡초의 종류는 구분할 필요는 없지만 잡초의 정확한 동정을 위하여 개체 전체를 채집하여 따로 보관하거나 사진 촬영을 하도록 한다.

 

실험결과

 

❶ 삼투현상으로 줄기가 벌어진 정도를 + 로 표시함. +++ 매우 많이 벌어짐. ++ 많이 벌어짐 + 조금 벌어짐 - 벌어지지 않음

학교잡초	닭의장풀	개망초	고마리	봉선화	께묵	비고
Nacl 0g	+++	+++	+++	+++	-	10분 내에 모두 벌어짐
Nacl 2g	+	+	+	+	-	20분경부터 벌어지기 시작함
Nacl 4g	-	-	-	-	-

▶ 께묵을 제외한 학교 잡초의 줄기가 실험시작 10분 내에 소금물 0g에서 모두 벌어 졌다. 이 실험 결과로 인해 삼투현상은 저농도에서 고농도로 물이 이동하는 현상임을 설 명할 수 있다.

▶ 물이 잡초의 줄기에 들어감으로써 팽압이 증가하여 밖으로 휘어지게 된다.

▶ 께묵에서는 삼투현상이 나타나지 않은 이유는 께묵의 줄기가 딱딱했기 때문인데, 문구용 칼로 자르는데 힘이 들었다. 딱딱한 줄기의 성질로 인해 물의 흡수가 잘 일어나지 않았기 때문이다.

 

❷ 결과

께묵을 제외한 모든 재료에서 삼투현상을 관찰할 수 있었는데, 특히 개망초에서 뚜렷한 변화를 관찰하기 쉬웠다. 개망초의 줄기가 매우 부드럽고 다른 재료들에 비해 줄기의 직경도 넓어 실험 재료로 적합하다. 개망초는 국화과 식물로 봄부터 늦가을까지 볼 수 있는 학교 잡초로 주변에서 계절에 상관없이 재료를 구할 수 있기 때문에 교과서에서 사용한 마늘 줄기 대신으로 대체할 수 있는 매우 훌륭한 재료이다.

 

❸ 고찰

좀 더 세밀한 관찰을 위하여 소금물 농도의 급간을 조정할 필요가 있다(예, 소금물 0g, 0.5g, 1g, 1.5g, 2g, 2,5g, 3g, 3,5g, 4g). 이렇게 실험을 해보면 개망초의 삼투압을 확인해볼 수 있는데, 만약 3g에서 부터 줄기가 휘지 않는다면 이 농도가 개망초의 삼투압이다. 이렇게 실험 제목을 정해도 재미있을 것 같다.

" 개망초의 삼투압을 찾아라“

 

 

▶ 개망초 : 북아메리카에서 들어온 2년생 귀화식물로 꽃은 6-7월에 핀다. 근생엽을 식용으로 한다. 전국의 들판과 도심 공토에서 흔히 볼 수 있다.

망초는 우리 민족의 한이 스며있는 꽃이다. 망초 꽃을 달걀 꽃이라고도 불렀는데 꽃 한가운데가 노란색이기 때문이다. 일본강점기 때 처음으로 일본이 철도를 개설하였다. 전쟁에 이용할 목적으로 개설하였는데, 우리나라 각지에 심어져 있던 소나무를 베어서 사용했다. 그런데 그 철도가 만주에 개통되고 나서 철도를 따라 망초가 우리나라도 들어왔다. 그래서 나라를 잃은 슬픔을 그 식물의 이름에 붙여서 망할 망자를 써 망초라고 했다. 아마 망초처럼 전국적으로 군락을 지어 퍼져 있는 식물이 없을 것이다.

망초와 개망초를 구분해야 하는데, 망초는 7-9월에 꽃이 피고 개망초에 비해 전체에 훨씬 털이 많고 잎이 가늘다. 개망초는 개화시기가 6-7월로 망초에 비해 약간 빠르고 털이 별로 없으며 잎이 더 넓다.