리비히가 들려주는 탄소 화합물 이야기(과학자가 들려주는 과학이야기 112)

유기 화학자 리비히가 들려주는 탄소 화합물의 모든 것!



우리 생활의 대부분을 차지하는 탄소 화합물을

유기 화학의 시조인 리비히를 통해 들어본다!

우리가 살고 있는 지구의 자연계에는 탄소, 수소, 질소 등 90여 종의 원소가 존재하고 있는데, 그중 탄소는 우리 생활에 매우 밀접한 원소이다. 즉 우리 생활 주변의 90% 이상이 탄소 화합물로 이루어져 있다. 그러므로 오래전부터 화학자들은 탄소 화합물에 대해 연구해 왔는데, 이렇게 탄소 화합물을 연구하는 학문을 유기 화학이라고 하고, 유기 화학을 연구하는 사람을 유기 화학자라고 한다.

리비히는 이론 중심이던 당시의 교육 환경에 화학은 실험과 관찰이 중요함을 일깨워 준 뛰어난 화학자이다. 그는 기센 대학의 교수가 된 이후에 아침부터 밤늦게까지 실험실을 개방하여 학생들로 하여금 화학에 대한 열정을 갖게 하였으며, 그의 실험실에서 케쿨레, 호프만, 에를렌마이어, 펠링 등 유명한 화학자를 제자로 삼게 되었다. 그는 기체를 찬물로 냉각하는 기구인 '리비히 냉각기'를 발명하였으며, 유기 화합물의 조성 ·원자단 ·분류 ·계통 또는 분해 ·합성 등 기본 분야를 발전시켰다.

《리비히가 들려주는 탄소 화합물 이야기》는 유기 화학의 시조인 리비히를 통해 주변의 모든 생물의 몸, 의식주 등에 이용되는 여러 가지 물건들이 탄소 화합물로 만들어져 있음을 알려 주고, 자연으로부터 얻을 수 있는 탄소 화합물 자원인 석유, 석탄, 천연가스를 우리 생활에서 어떤 과정을 거쳐 이용하고 있는지 소개한다. 또 여러 가지 탄소 화합물의 조성과 종류를 소개하고, 그의 공동 연구자이자 깊은 우정을 나눈 친구인 뵐러와의 일화, 케쿨레가 벤젠의 탄소 원자가 고리 모양의 구조로 되어 있음을 알게 된 일화 등을 소개하여 딱딱한 이론서를 벗어나 하나의 과학 이야기를 만들었다.



이 책의 구성 및 장점

- 유기 화학의 시조인 리비히가 우리 주변의 다양한 탄소 화합물에 대해 알기 쉽게 설명해 주고 있다.

- 원자가가 4가인 탄소 원자는 다양한 탄소 화합물을 만들어 낼 수 있는데, 이러한 다양한 탄소 화합물의 종류와 이용 등에 대해 자세히 알려 준다.

- 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 소개ㆍ과학 연대표ㆍ체크, 핵심 내용ㆍ이슈, 현대 과학ㆍ찾아보기'로 구성된 부록을 제공하여 독자에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.



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추천사

유기 화학의 시조 리비히와 함께 떠나는 친근한 탄소 화합물 세계로의 여행!

이 책을 읽고 있으면 마치 위대한 과학자 리비히가 옆에서 우리 주변에 있는 탄소 화합물에 대해 이야기 해주고 있는 것 같다. 탄소 화합물이라고 하면 학생들이 어렵게 느끼지만 이 책은 우리 주변에서 볼 수 있는 탄소 화합물을 과학자가 1:1로 말해주듯이 설명해주고 있다. 과학자가 마치 옆에 있는 선생님, 친근한 선배처럼 느껴지기도 한다. 과학을 어렵고 먼 것으로 느끼고 있는 학생들에게 친근함으로 다가갈 수 있는 보석 같은 책이 될 것이다.

부천 여월중학교 과학 교사, 박진선



생활 주변 화합물의 대부분을 차지하고 있는 탄소 화합물은 고등학교에서 배우는 학습 내용이지만 초등ㆍ중학교의 물질 관련 내용과 관련성이 있다. 이 책은 구체적인 사례와 친절한 수업으로 탄소 화합물에 대하여 쉽게 이해할 수 있도록 하고 있다. 따라서 과학자나 과학 영재를 꿈꾸는 학생들이 미리 읽어 두면 과학의 꿈을 현실적으로 키울 수 있을 뿐만 아니라 통합형 논술에도 도움이 될 것이다.

병점 고등학교 과학 영재 교사, 김동진



탄소로 이루어진 아름다운 탄소 화합물은 생명체에 중요한 역할을 하는 DNA로부터 삶을 살아가는 데 필수적인 포도당에 이르기까지 일상생활 속 대부분의 사물 속에 다양하게 존재하고 있다. 이 책은 학생들이 학교에서 지루하게 배울 수 있는 탄소 화합물을 쉽게 이해할 수 있도록 구체적인 사례로 친절하게 설명하고 있다. 따라서 다양한 탄소 화합물에 쉽게 다가갈 수 있어 생활 속의 화학에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있을 것이다.

경기 북과학고등학교 화학 교사, 이희나



탄소 화합물을 우리의 일상생활과 연관지어 강의 형식으로 쉽고 친근하게 설명하고 있다. 위대한 유기 화학자 리비히가 직접 여러분 앞에 서서 일상생활 속의 화학을 쉽게 이해할 수 있도록 설명해 주는 생생함이 느껴진다. 책을 읽는 독자 모두에게 일상생활 속의 화학에 대해 재미를 더해줄 것이라 확신한다.

강원대학교 과학교육학부 교수, 강영진

1 첫 번째 수업. 생활 주변의 탄소 화합물

2 두 번째 수업. 탄소 화합물의 조성

3 세 번째 수업. 뵐러의 탄소 화합물 합성

4 네 번째 수업. 탄소 화합물의 종료

5 다섯 번째 수업. 케쿨레의 꿈과 벤젠의 구조

6 여섯 번째 수업. 아스피린의 발명

7 일곱 번째 수업. 새로운 의약품의 개발

8 마지막 수업. 고분자 탄소 화합물과 플라스틱



부록

과학자 소개

과학 연대표

체크, 핵심 내용

이슈, 현대 과학

찾아보기

박국태 저자 박국태는 연세대학교 화학과를 졸업하고, 같은 대학원에서 박사학위를 받았습니다. 미국 미시간대학교와 캐나다 퀸스대학교에서 포스트닥터로 연구하였으며, 1985년부터 현재까지 한국교원대학교 화학교육과 교수로 재직하고 있습니다. 한국교원대학교 대학원장과 자연과학대학장을 역임하였으며, 2010년 제29회 스승의 날 기념식에서 과학교육 발전에 크게 이바지한 공로로 대한민국 근정포장을 수여받았습니다. 2007년 대한화학회 제99회 총회에서 우수한 논문들을 발표한 공로로 학술진보상을, 2005년 제95회 총회에서 화학교육의 발전에 크게 기여한 공로로 교육진보상을 수상하였습니다.

그동안 230여 명의 현직 초등학교와 중고등학교 과학 선생님들을 대학원의 석사 및 박사 과정에서 지도하였으며, 130여 편의 연구 논문을 국내외에 발표하여 유기 화학 반응 메커니즘 규명과 탐구 실험 중심 교수-학습 방법 제시 및 학생의 창의성 계발과 신장에 크게 이바지하고 있습니다. 또한 6명의 학위 논문 지도 과학교사가 교육과학기술부와 한국과학창의재단이 주관하는 대한민국의 과학문화상인 올해의 과학교사상을 수상하였습니다. 지금까지 초등학교 5학년과 6학년 《과학》과 《실험 관찰》, 중학교 《환경》, 고등학교 《생태와 환경》, 과학고등학교 《고급 화학》과 《환경 과학》 등 20여 권의 초등학교와 중고등학교 및 과학고등학교 과학 관련 교과서를 공동으로 집필하였습니다.