겹겹이 쌓이다가 멈추는 자리

통합과학 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내표1 뭉치는 반응이 시작되는 온도(K)와 양성자 수 — 규소 30억(14) · 수소 1000만(1) · 산소 20억(8) · 탄소 8억(6) · 헬륨 1억(2)
표2 알갱이 하나가 뭉쳐 있는 정도(상대값) — 수소 0 · 헬륨 7.1 · 탄소 7.7 · 산소 8.0 · 규소 8.4 · 철 8.8 · 금 7.9 · 우라늄 7.6
지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 안쪽이 30억 K를 넘는 매우 무거운 별 (비교용: 안쪽이 2억 K를 넘지 못하는 별)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 표1의 다섯 물질을 온도가 낮은 것부터 높은 순서로 [칸 A]에 왼쪽부터 차례로 적어 보세요.
  2. [칸 A]의 각 이름 아래에 표1의 양성자 수를 적고, 왼쪽에서 오른쪽으로 어떻게 변하는지 화살표로 표시하세요.
  3. [칸 B]에 동그라미를 다섯 겹 그리고, 안쪽일수록 뜨겁다고 보아 [칸 A]의 순서를 바깥에서 안쪽으로 적으세요.
  4. 표2에서 값이 가장 큰 물질에 ◯표 하고, 그 이름과 값을 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. 표2에서 ④의 물질보다 양성자 수가 많은데도 값이 더 작은 물질 두 개를 [칸 D]에 적어 보세요.
  6. 안쪽이 2억 K를 넘지 못하는 별에서는 [칸 A]의 어디까지 만들어질 수 있는지 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 온도가 낮은 순서로 늘어놓은 다섯 물질과 양성자 수
칸 B — 바깥에서 안쪽으로 채운 다섯 겹
칸 C — 표2에서 값이 가장 큰 물질과 그 값
칸 D — 양성자 수는 더 많은데 값은 더 작은 물질 둘
칸 E — 2억 K를 넘지 못하는 별에서 만들어지는 끝
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 D]의 두 물질은 [칸 C]의 물질보다 양성자 수가 많은데도 표2의 값이 더 작습니다. 값이 커지는 쪽으로만 저절로 뭉쳐 간다면, 별 안에서 뭉쳐 만들어지는 일은 어디에서 멈추게 될까요? 이유와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 나는 ___에서 멈춘다고 본다. 왜냐하면 그보다 더 뭉치면 표2의 값이 ___ 때문에 …

(2)표1에서는 온도가 높을수록 양성자 수도 많았습니다. 이것은 고른 다섯 개라서 생긴 우연일까요, 어떤 물질에서도 성립하는 규칙일까요? 네온(양성자 수 10, 반응 온도 15억 K)을 [칸 A]의 줄에 직접 끼워 넣어 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 네온을 넣어 보니 ___와 ___ 사이에 들어갔고 …

(3)[칸 E]의 별과, 안쪽이 30억 K를 넘는 별은 만들어지는 것의 끝이 서로 달랐습니다. 무엇 때문에 그런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)표의 값을 빠뜨리지 않고 순서대로 배열했고, 겹과 표시 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 새 물질을 직접 끼워 넣어 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

겹겹이 쌓이다가 멈추는 자리 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.질량이 태양의 10배 이상인 별의 중심부에서 수소 핵융합 이후 일어나는 핵융합 반응을 순서대로 세 가지 쓰시오.
2.별의 중심부에서 핵융합으로 만들어지는 가장 무거운 원소는 무엇인지 쓰고, 그 원소에서 핵융합이 멈추는 까닭을 설명하시오.
3.금, 구리, 우라늄처럼 철보다 무거운 원소는 어떤 과정에서 생성되는지 쓰고, 그 과정의 에너지 출입을 한 문장으로 설명하시오.
4.핵융합이 중단된 뒤 별의 내부 구조를 이룬 다음 원소를 바깥층부터 중심까지 순서대로 배열하시오. (규소, 헬륨, 철, 수소, 탄소)
5.질량이 태양과 비슷한 별과 태양의 10배 이상인 별에 대하여, 중심부에서 생성되는 가장 무거운 원소와 별의 최후를 각각 쓰시오.
정답
1. 헬륨 핵융합 → 탄소 핵융합 → 산소 핵융합 (이후 규소 핵융합까지 이어짐) 2. 철. 철 원자핵이 가장 안정하여(핵자 하나당 뭉쳐 있는 정도가 최대) 더 무거운 원소로 뭉쳐도 에너지를 내놓지 못하므로 핵융합이 중단된다. 3. 초신성 폭발 과정에서 생성된다. 에너지를 내놓는 것이 아니라 폭발 때 발생한 엄청난 에너지를 흡수하며 일시적으로 만들어진다. 4. 수소 → 헬륨 → 탄소 → 규소 → 철 5. 태양과 비슷한 별: 탄소·산소까지 생성, 적색거성 → 행성상 성운과 백색왜성. 태양의 10배 이상인 별: 철까지 생성, 초거성 → 초신성 폭발 후 중성자별(약 25배 이상이면 블랙홀).
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