돌턴이 들려주는 원자 이야기

첫 번째 수업 세상을 이루는 작은 입자를 찾아서
두 번째 수업 원자는 어떻게 생겼을까요?
세 번째 수업 원자는 왜 속이 텅 비었을까요?
네 번째 수업 원소들도 가족이 있어요
다섯 번째 수업 분자들은 달리기 선수
여섯 번째 수업 팔방미인 전자
일곱 번째 수업 원자가 이온으로 될 때
여덟 번째 수업 이온들의 반응
아홉 번째 수업 물을 낳는 원소와 물을 만나면 타는 금속
열한 번째 수업 활발한 할로겐 가족
열 번째 수업 탄소 형제와 산소 형제
마지막 수업 게으른 비활성 가족

■■■ 돌턴과 함께 아릅답고 신비로운 원자들의 나노 세계로 여행을 떠나 보자!

세상은 무엇으로 되어있을까? 정말 오래 전부터 많은 사림들이 가장 궁금하게 여기던 문제이다. ‘더 이상 쪼갤 수 없는 것’이라는 뜻으로 ‘atom’(원자)라는 말을 처음 생각해낸 것은 고대 그리스 철학자들이었지만, 충분한 과학적 근거를 찾지 못했기 때문에 널리 사용되지는 못했다. 18세기 말 영국의 존 돌턴은 원자의 개념을 이용하면 여러 가지 화학반응의 특성을 체계적으로 설명할 수 있다는 사실을 발견했다. 그 후 원자 개념은 화학, 물리학, 생명과학을 포함한 현대 과학의 가장 중요한 개념이 되었다.

물질 세계의 비밀이 많이 밝혀진 오늘날에는 물질이 원자로 이루어져 있다는 사실을 누구나 알고 있다. 그러나 막상 ‘원자란 무엇인가’는 물음에 대해 명확하게 답할 수 있는 사람은 그리 많지 않을 것이다. 이 책에서는 원자 세계의 발견 과정을 아주 쉽게, 그리고 친숙하게 느낄 수 있도록 이야기처럼 풀어내고 있다.

■■■ 친절한 안내자와 함께 하는 원자 세계 여행

낯선 곳을 여행하려면 안내가 필요하다. 이 책을 읽으면 20여 년 동안 화학을 가르치고, 본격적으로 화학교육학을 전공한 저자와 함께 아름답고 신비로운 원자들의 나노 세계로 여행을 떠날 수 있다. 달콤한 사탕에서 출발해서, 전자들이 펼쳐내는 마술을 구경하고, 너무나도 게을러 빠져서 친구조차 사귀지 못하는 아르곤 역에 도착하면 여러분의 마음 속에 상상도 하지 못했던 멋진 새 세상이 자리잡고 있다는 사실을 깨닫게 될 것이다.

■■■ 중학생에서 고등학생에 이르기까지 폭넓은 독자층

화학이 뭔가요? 꽤 많은 학생들이 던지는 질문이다. 이 질문에 ‘화학이란 물질 세계를 설명하는 학문’이라고 답한다면 좀 지루한 답변이 될 것이다. 이 책에서는 물질 세계를 만들어내는 원자, 그리고 원자의 신비한 성질들이 모두 원자핵과 전자에서 비롯된다는 것을 재미있는 이야기로 풀어내고 있다.

크기가 나노미터(10억분의 1미터) 정도로 작아서 우리 눈으로 직접 볼 수 없는 원자 세계. 블록을 이어 붙여 온갖 모양의 구조를 만들어내듯이, 여러 종류의 원자들이 화학결합으로 이어지면 수없이 많은 종류의 분자들이 만들어진다. 그런 결합은 원자를 구성하는 전자들에 의해서 이루어진다. 그래서 원자들의 결합으로 만들어지는 분자들의 온갖 성질도 원자핵과 전자의 성질과 깊은 관계가 있다. 분자에서 전자가 떨어져 나오면 ‘이온’이 만들어지고, 그런 전자들이 전깃줄을 따라 흘러가면 전등을 밝혀주거나, 컴퓨터를 움직이게 해주는 전기가 된다.

너무 작은 세상의 이야기이기 때문에 어렵다고 생각할 수도 있지만, ‘아는 만큼 보이고, 알면 사랑한다’는 말처럼 원자의 세상을 공부하고 나면 주변에 있는 모든 것들이 새로운 모습으로 보일 것이다. 알고 보면 NT(나노기술)과 BT(바이오기술)도 모두 원자 세계로부터 시작되니까 말이다. 흥미로운 원자 세계를 소개하는 이 책은 과학이나 화학을 배우는 중, 고생들의 학습에도 많은 도움이 될 것이다.

■■■ 이 책의 구성 및 장점

― 개정된 교육과정을 반영하여 각 수업마다 연관되는 교과연계표를 삽입하였다. 즉, 교과 공부에도 도움을 주도록 하였다.

― 각 수업마다 ‘만화로 본문 읽기’ 코너를 두어 각 수업에서 배운 내용을 한 번 더 쉽게 정리할 수 있게 하였다.

― 꼭 알아야 할 중요한 용어는 ‘과학자의 비밀노트’ 코너에서 보충 설명하여 독자들의 이해를 도왔다.

― ‘과학자 소개 ? 과학 연대표 ? 체크, 핵심 내용 ? 이슈, 현대 과학 ? 찾아보기’로 구성된 부록을 제공하여 독자에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.