혼합물 분리 다섯 가지 방법 — 입자 차이로 같이 나누기 (초5 분리 회고·증류 정식 도입)

지난 시간에 우리는 같은 물 분자(H₂O)가 어떻게 모여 있느냐로 얼음·물·수증기 세 모습이 된다는 입자 모형을 같이 정착시켰지요. 같은 분자가 가지런히·느슨하게·자유롭게 모이는 모습만 같이 달라졌어요.

같이 살펴봐요. 그런데 우리 주변에는 한 가지 분자만 모인 것보다, 여러 가지 분자가 같이 섞인 것이 훨씬 많아요. 소금물에는 물 분자와 소금 입자가 같이 있고, 공기에는 산소·질소·이산화탄소가 같이 있어요. 모래에 작은 쇠 조각이 같이 섞여 있기도 하고요. 이렇게 여러 가지가 같이 섞인 것을 혼합물이라고 해요.

초5에서 우리는 혼합물을 같이 나눠 본 적이 있어요. 그때 우리는 체·필터·자석·증발 네 가지 친구를 같이 만났지요. 모래와 돌은 체로, 흙물은 필터로, 철은 자석으로, 바닷물은 햇볕에 놓아 소금만 같이 얻었어요. 그리고 초5 마무리 회고에서 우리는 "다섯 번째 친구는 중1에서 같이 만날 거예요"라는 약속을 같이 적었어요.

오늘 같이 그 약속을 지킬 자리예요 — 초5의 네 친구 위에 다섯 번째 친구 증류를 더해 다섯 가지 분리법을 한 표로 같이 정리해요. 그리고 다섯 방법이 다 입자의 어떤 성질 차이를 같이 쓰는지(입자 크기·자기적 성질·끓는점·밀도·용해도) 입자 모형으로 같이 풀어요. 한 해 배운 도구들을 한 응용에 모두 같이 동원하는 자리예요.

오늘의 한 문장#

혼합물을 나누는 다섯 가지 방법(거름·자성·증류·분별 깔때기·추출)은 다섯 가지 서로 다른 분리 원리(입자 크기 차이·자기적 성질·끓는점·밀도차·용해도 차이)를 같이 써요. 다섯 가지가 다 원자·분자의 성질 차이를 같이 이용해서 같이 나뉘는 거예요.

원자·분자·원소·원소 기호·주기율표·입자 모형에서 우리는 물질을 이루는 알갱이의 종류와 움직임을 같이 모았어요. 오늘은 그 알갱이들이 여러 가지 섞여 있을 때 어떻게 같이 나누느냐로 한 발 들어가요. 혼합물을 만나면 처음에 같이 살펴볼 것은 "이 안의 성분들이 어떤 성질이 가장 크게 다른가" — 그 답이 다섯 분리법 가운데 하나예요.

다시 보는 두 가지 — 거름과 자성#

먼저 새 말 두 개를 같이 배워요.

거름(체나 필터로 입자 크기가 다른 혼합물을 따로 나누는 분리 방법). 자성(자석에 붙는 성질, 또는 그 성질을 이용해 나누는 분리 방법).

초5에서 우리는 체·필터·자석을 같이 만났지요. 이름은 그때 같이 적지 않았어요. 오늘 우리는 그 도구들을 한 이름으로 같이 묶어요. 체와 필터로 나누는 방법은 거름, 자석으로 나누는 방법은 자성이에요. 같은 도구지만 정식 이름을 처음으로 같이 얻은 자리예요.

거름 — 크기가 다르면 같이 나뉘어요#

새 말 하나를 같이 배워요. 입자 크기 차이(섞여 있는 물질들의 입자가 큰가 작은가의 차이).

큰 돌과 작은 모래가 섞여 있어요. 체로 거르면 작은 모래는 같이 아래로 가고, 큰 돌은 체 위에 남지요. 흙이 같이 있는 탁한 물을 필터에 넣으면, 작은 흙 입자는 필터에 남고 맑은 물만 같이 아래로 가요. 이렇게 체나 필터로 나누는 방법이 거름이에요.

입자 모형으로 보면 까닭이 같이 보여요. 돌 입자 모임은 아주 크고, 모래 입자 모임은 작아요. 흙 입자는 더 작고, 물 분자는 그보다 훨씬 더 작지요. 체나 필터에는 작은 곳(=구멍)이 많이 있어요. 그 작은 곳보다 큰 입자는 위에 같이 남고, 작은 입자는 같이 아래로 가요. 이것이 거름의 입자 모형 까닭이에요.

자성 — 철만 같이 따로#

새 말 하나를 같이 배워요. 자기적 성질(자석과 같이 다른 것을 당기거나, 자석에 붙는 성질).

쇠와 모래가 섞여 있을 때를 같이 살펴봐요. 자석을 위에 두면 쇠만 자석에 붙어 같이 와요. 모래는 그대로 같이 남지요. 그래서 쇠만 같이 얻을 수 있어요.

자석에 붙는 성질이 자기적 성질이에요. 이 자기적 성질로 나누는 방법이 자성이에요. 같은 이름을 같이 쓰지요. 앞에서 우리는 원자에 여러 종류가 있다고 같이 배웠어요. 어떤 원자(예: 철 Fe)는 자석을 만나면 같이 끌려 붙어요. 어떤 원자(예: 산소 O·탄소 C)는 자석을 만나도 그대로 같이 있어요. 이 차이가 자기적 성질이에요.

다섯 번째 친구 — 증류#

오늘 같이 만나는 가장 큰 친구예요. 새 말 두 개를 같이 배워요.

증류(끓는 온도가 다른 액체 혼합물에서, 한 액체만 처음에 김으로 같이 올라가게 한 뒤 다시 차갑게 해 따로 담는 분리 방법). 끓는점(액체가 끓기 처음의 온도, 물은 100도).

지난 시간에 우리는 같이 살펴봤지요. 물에 열에너지가 아주 많이 같이 오면 분자들이 더 빠르게 같이 움직여서 김(=수증기)으로 같이 올라가요. 이렇게 끓기 처음의 온도가 끓는점이에요. 물의 끓는점은 100도예요.

같이 살펴봐요. 액체마다 끓는점이 다 같지 않아요. 안에 든 분자의 종류가 다르면 끓는점도 같이 달라요.

이 끓는점 차이를 같이 이용하는 방법이 증류예요. 끓는점이 낮은 분자가 같이 먼저 김으로 올라가요. 그 김을 차가운 곳에 같이 닿게 하면 다시 액체로 같이 돌아오지요(지난 시간에 만난 응결!). 그 액체를 따로 같이 담으면 한 가지 분자만 같이 얻어요.

바닷물에서 맑은 물도 같이 얻기#

초5에서 우리는 햇볕에 바닷물을 놓아 같이 증발시켜 소금을 얻었지요. 그런데 그때 물 분자는 그대로 같이 다른 곳으로 갔어요. 같이 살펴봐요 — 만약 물도 같이 얻고 싶으면 어떻게 해요?

증류를 같이 이용해요!

물 분자만 같이 100도에서 김으로 올라가요. 소금 입자는 그대로 같이 그릇에 남지요. 그러면 같은 자리에서 맑은 물과 소금을 둘 다 같이 얻어요. 이것이 초5의 증발에서 오늘의 증류로 깊이가 같이 한 걸음 더 나아간 자리예요.

위 4-panel 활동은 초5에서 같이 만난 네 친구(거름 체·거름 필터·자성·증발)를 한 번 같이 회고하는 자리예요. 다섯 번째 친구 증류는 따뜻하게 하는 자리를 같이 다루기 때문에 다음 그림(다이어그램)에서 같이 살펴봐요. 다섯 번째는 어른이 같이 봐 주시면 좋아요 — 따뜻한 액체를 같이 다루는 자리이기 때문이에요.

같이 알아 두어요. 증류는 중1 화학에서 처음으로 학습자가 직접 시연하지 않고 어른의 시연을 같이 보는 자리예요. 따뜻한 곳·뜨거운 액체를 다루기 때문에 안전을 위해 어른 감독이 같이 필요해요. 차가운 컵 바깥쪽에 김이 닿아 작은 물방울이 같이 맺히는 모습 — 지난 시간에 만난 응결 — 이 증류의 작은 가정용 모습이에요. 그 모습으로 같이 충분히 느낄 수 있어요.

5 분리법 한 표 — 어떤 혼합물에 어떤 방법?#

새 말 세 개를 더 같이 배워요.

분별 깔때기(밀도가 달라 두 층으로 나뉜 액체 혼합물을, 아래쪽 액체부터 따로 흘려 얻는 방법). 추출(어떤 성분만 잘 녹는 용매를 같이 써서, 그 성분만 골라 녹여 얻는 분리 방법). 분리 원리(혼합물을 따로 나눌 때 같이 이용하는 입자·물질의 성질 차이).

오늘 다섯 분리법이 같이 모였어요. 다섯이 다 같이 다른 분리 원리를 같이 써요. 한 표로 같이 모아 봐요.

분별 깔때기와 추출은 중1 화학에서 가볍게 같이 인사만 하는 자리예요. 정식으로는 중2에서 더 자세히 같이 만나요. 오늘은 다섯 친구의 한 표만 같이 정착시키는 자리예요.

같이 알아 두어요. 다섯 가운데 세 친구가 초5의 친구(거름·자성·증발 — 증발은 오늘 증류로 깊이 한 걸음 더 나아갔어요)고, 나머지는 중1의 새 친구(증류·분별 깔때기·추출 — 정식 이름을 같이 처음 얻은 자리). 다섯이 다 다른 성질 차이를 같이 써요!

위 다이어그램 한 장이 다섯 번째 친구 증류의 모습을 한자리에 같이 정리해요. 가열 → 기화 → 냉각 → 응결의 네 걸음이 한 줄로 같이 보여요. 물 분자(⚪)만 같이 김으로 올라가서 차가운 곳에서 다시 액체로 돌아오고, 소금 입자(⬛)는 그대로 같이 그릇에 남아요. 지난 시간에 만난 응결이 바로 증류의 한 부분이에요! 그리고 아래쪽에는 4 친구(거름·자성·분별 깔때기·추출)가 같이 작게 줄지어 있어 5 친구의 가족 사진이 같이 완성돼요.

어떤 혼합물 ↔ 어떤 방법?#

같이 살펴봐요. 혼합물을 만나면 처음에 같이 살펴볼 것은 "이 안의 성분들이 어떤 성질이 가장 크게 다른가"예요. 그 답이 다섯 분리법 가운데 하나예요. 같이 정리한 다섯 가지 매핑을 한 표로 같이 봐요.

다음 시간에는#

다음 시간 "중1 마무리 — 이름 혁명을 돌아보며"에서는 한 해 같이 배운 일곱 가지를 한 그림으로 같이 정리해요.

오늘로 우리는 다섯 분리법을 같이 만나서 한 해의 도구들을 응용에 모두 같이 동원해 봤어요. 한 해 사이에 같은 알갱이가 원자 → 분자 → 원소 → 원소 기호 → 주기율표 → 입자 모형 → 5 분리법으로 일곱 가지 이름으로 같이 바뀐 큰 이야기 — 중1 화학이 같이 "이름 혁명" 한 해였어요!

다음 시간에는 그 일곱 가지가 어떻게 한 그림으로 같이 모이는지, 그리고 중2에서 같이 만날 새 친구들(이온·반응·혼합물 vs 순물질 정식 분류·분자 간 인력)이 어디서 같이 기다리는지를 같이 살펴봐요. 한 해 끝까지 같이! 또 만나요. 👋

📖 오늘의 낱말#

🎯 헷갈리지 마세요 — 시험 함정 박스#

한국 중학교 시험에서 5 분리법 자리에서 가장 자주 헷갈리는 자리는 어떤 혼합물에 어떤 방법을 같이 쓸지의 매핑과 "거름은 다 통한다" 오개념, 그리고 소금물에 증류 vs 증발 두 답 가능 자리예요. 오늘 정식으로 같이 정리해요.

함정 1 — 어떤 혼합물 ↔ 어떤 방법? 매핑 헷갈림

가장 흔한 함정이에요. 다섯 분리법을 같이 외웠어도 임의 혼합물 앞에서 같이 골라내기는 어려워요. 같이 외울 한 줄 — "가장 다른 성질을 같이 찾아라". 그 성질이 답이에요.

앞 활동에서 던진 물음의 답이 이 표예요. 같이 살펴봐요 — "어떤 성질이 가장 크게 다른가"를 먼저 물으면 답이 같이 와요!

함정 2 — 거름은 다 안 통해요 (균일 혼합물의 함정)

가장 뿌리 깊은 함정이에요. 학습자가 종종 "걸러 보면 다 나뉜다"고 잘못 생각하지만, 거름은 입자 크기가 클 때만 같이 통해요.

소금물은 종이 필터를 그대로 같이 통과해요. 분자 수준으로 같이 녹았기 때문에 필터 구멍보다 훨씬 작아요. 그래서 소금물은 같이 증류(둘 다 얻기) 또는 증발(소금만 얻기)로 나눠야 해요. 거름으로는 같이 안 돼요. 균일 혼합물(같이 녹아 한 모습이 된 혼합물)은 거름이 같이 안 통하는 자리예요.

함정 3 — 소금물 = 증류 or 증발? 두 답 다 가능!

소금물 같은 자주 나오는 문제예요. "소금물을 같이 나누는 방법은?"이라는 물음에 답이 두 가지 같이 있어요.

목적에 따라 답이 같이 달라요. 소금만 같이 얻으면 충분하면 증발, 물도 같이 얻고 싶으면 증류예요. 둘 다 끓는점 차이를 같이 쓰지만, 증발은 물 분자를 같이 보내고 증류는 물 분자를 같이 다시 얻는 자리예요. 오늘 우리는 두 친구를 같이 가지게 됐어요. 시험에서 "한 가지 답"만 요구하면 보통 증류(둘 다 얻기 가능)가 같이 우선 답이에요.

오늘은 "가장 다른 성질을 찾아라 — 거름은 크기가 클 때만 — 소금물은 증류 우선"이라는 세 가지만 머릿속에 두면 충분해요!