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산화환원 반응 (2)

최초 지구의 대기에는 산소 기체가 없었다. 그러나 해양 식물들의 출현과 광합성으로 대기조성이 바뀌어 산소 기체가 많아지게 되었고 일부는 성층권의 오존층에서 태양에서 나오는 강한 자외선을 차단하는 역할을 하면서 해양 생물들이 육지로 올라갈 수 있는 환경을 만들었다. 오랜 시간 진화를 거치면서 현재 지구의 생명체들은 산소 기체가 없는 환경을 상상할 수 없게 되었다.지구를 바꾼 화학반응통합과학 교과서에서는 ‘광합성’과 ‘철의 제련’, 그리고 ‘화석 연료의 사용’ 등을 지구와 생명체의 역사를 바꾼 화학 반응으로 보고 있다. 이번 시간에는 ‘철의 제련’과 ‘화석 연료의 사용’에 대하여 이야기해 보겠다.지각에 가장 많이 존재하는 원소는 산소(O)이지만, 금속인 철(Fe)은 철광석(Fe2O3)의 형태로 어디서든지 구할 수 있을 정도로 넓은 지역에 분포되어 있다. 순수한 철을 얻는 제련 과정은 쉬운 일은 아니다. 철의 제련은 철광석(Fe2O3)에서 산소를 빼내는 환원 반응이며, 인류는 얻기 쉬운 구리 금속을 먼저 사용하면서 청동기 시대를 열었다. 시간이 많이 지난 후에야 철을 사용하게 되며 철기 시대가 열린 것이다.철기 시대와 화학2007년 드라마 ‘주몽’에서는 주몽이 고구려를 건국하는 과정을 재미있게 보여 주었다. 하지만 나에게 재미있던 볼거리는 한나라의 철기 군에 맞서기 위해 ‘주몽’과 ‘모팔모’가 힘든 역경을 모두 이겨내고 강철검을 만드는 과정이었으며, 철기 시대 생활 풍습과 권력 구도의 변화 과정을 표현하려 노력했던 것으로 기억된다.드라마에서 ‘모팔모’는 철기방에서 산화철 형태의 철광석(Fe2O3)을 숯(

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"연소는 산소와 결합하는 산화환원 반응… 생명에 변화를 가져오는 화학작용이죠"

통합과학 3단원 “변화와 다양성”에서는 화학 변화와 생물의 다양성과 유지를 중심으로 학습 내용을 전개하고 있다. 화학 변화에서는 우리 주변에서 일어나는 다양한 변화 중에서도 산화환원 반응과 중화 반응을 주로 다루는데, 이 두 반응은 물질의 성질이 바뀌는 화학 변화이며, 생명 활동에 관여하는 중요한 반응이라는 공통점을 가지고 있다. 또한 현재까지 지구상에 다양한 생물이 나타났다 사라지는 과정을 생명과학과 지구과학의 관점을 통해 설명하고 있다.산화환원 반응과 중화반응최초 지구의 대기는 수소(H)와 헬륨(He) 기체로 이루어졌을 것으로 추정되며, 시간이 지날수록 지구의 대기는 내부에서 분출되는 기체인 수증기, 이산화탄소, 질소 등으로 채워졌을 것이다. 시간이 많이 지난 뒤 지구가 냉각되면서 수증기는 응결되어 지표면의 바닥에 모이면서 원시해양이 만들어졌다. 이산화탄소(CO2) 기체는 물에 녹아 산성을 나타낸다. 이 때문에 산성 상태인 원시해양에 용해되질 않아 이산화탄소는 대기 중에 많이 존재했을 것이다. 그 뒤 원시해양이 중성으로 변하면서 대기의 이산화탄소는 원시해양에 서서히 녹아 들어가 현재 대기의 이산화탄소 비율과 같아졌을 것이다.지구가 생성된 이후 한참 뒤에 생성된 산소기체(O2)이지만 잠시라도 산소기체가 없는 지구상 모든 생명체의 모습을 상상하기 힘들 정도로 산소기체는 모든 생명체의 삶을 영위하는 데 매우 중요한 물질이다. 원자번호 8번인 산소원자(O)는 공유결합을 하면서 산소기체(O2)가 생성되며, 현재 대기의 18% 정도를 차지하고 있으며 반응성 또한 큰 기체이다.산소와 결합 또는 분리석회(CaO)처럼 금속 원자가 산소와 결합된 물질