누를수록 줄어드는 갇힌 공기의 규칙 찾기
화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 누른 세기 1·2·3·4에 대해 공간 12·6·4·3 (비교용: 누른 세기 1·2·3·4에 대해 공간 9·8·7·6)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①갇힌 공기를 세게 눌렀더니 (누른 세기, 차지한 공간)이 (1,12)(2,6)(3,4)(4,3)이 되었습니다. 네 쌍을 [칸 A]에 세로로 옮겨 적어 보세요.
- ②[칸 A]의 각 쌍에서 두 수를 곱한 값을 오른쪽에 나란히 적어 보세요.
- ③곱한 값 네 개를 서로 비교해서 공통점이 무엇인지 찾아 [칸 E]에 한 줄로 적어 보세요.
- ④누른 세기를 1→2로, 다시 2→4로 키웠을 때 차지한 공간이 어떻게 변했는지 [칸 C]에 적어 보세요.
- ⑤이번엔 다른 기록 (1,9)(2,8)(3,7)(4,6)을 [칸 B]에 옮겨 적고, 각 쌍의 두 수를 곱한 값도 적어 보세요.
- ⑥[칸 B]의 곱한 값들이 [칸 A]처럼 모두 같은지 확인하고, 다른 점을 [칸 D]에 적어 보세요.
칸 A — 첫째 기록 (세기, 공간)과 두 수의 곱
칸 B — 둘째 기록 (세기, 공간)과 두 수의 곱
칸 C — 세기를 2배로 키울 때 공간의 변화
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]에서 두 수를 곱한 값이 네 번 모두 같았습니다. 이것은 누른 세기와 차지한 공간 사이에 어떤 관계가 있다는 뜻인가요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 세기가 커질수록 공간은 ___지고, 두 수를 곱하면 항상 ___기 때문에 …
(2)두 수의 곱이 일정한 것은 이 기록만의 우연일까요, 아니면 다르게 눌러도 늘 성립하는 규칙일까요? 세기가 6이 되면 공간이 얼마일지 곱의 값으로 예측해 실제 쌍을 하나 만들어 보고, 그 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 곱이 ___이므로 세기 6일 때 공간은 ___로 예측되고 …
(3)[칸 B]의 곱한 값들은 [칸 A]와 달리 모두 같지는 않았습니다. 두 기록은 무엇 때문에 이런 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) | 두 기록의 각 쌍을 빠짐없이 옮기고, 두 수의 곱과 변화를 정확히 계산·표시함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 곱이 일정하다는 관찰을 근거로 관계를 설명하고, 새 쌍을 예측해 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
누를수록 줄어드는 갇힌 공기의 규칙 찾기 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 찾은 규칙을 이번에는 실제 용어로 반복해 적용해 봅니다. 온도는 모두 일정하다고 봅니다. 풀이 과정을 쓰고 맨 아래 정답으로 채점하세요.
1.온도가 일정할 때, 일정량의 기체에 가하는 압력을 크게 하면 기체의 부피는 어떻게 되는지 이유와 함께 서술하시오.
2.온도가 일정할 때 압력 1 atm에서 부피가 6 L인 기체가 있다. 압력을 3 atm으로 높이면 부피는 몇 L가 되는가? (P₁V₁=P₂V₂)
3.그림처럼 한쪽이 막힌 J자관에서 대기압이 760 mmHg이고 양쪽 수은 기둥의 높이차 h가 190 mm일 때, 막힌 쪽 공기의 압력(mmHg)을 구하시오.
4.압력 2 atm에서 부피 4 L인 기체의 압력을 0.5 atm으로 낮추면 부피는 몇 L가 되는가?
5.온도가 일정한 기체에서 압력과 부피의 곱이 24로 일정하다. 압력이 각각 1, 2, 4 atm일 때 부피(L)를 차례로 구하시오.
6.온도가 일정할 때 기체의 부피를 처음의 1/3로 줄이면 압력은 처음의 몇 배가 되는가?
정답
1. 부피는 작아진다. 압력과 부피의 곱(P×V)이 일정하게 유지되어(반비례) 압력이 커지면 부피가 그만큼 줄어들기 때문.
2. 2 L (1×6 = 3×V, V = 6/3 = 2)
3. 950 mmHg (760 + 190)
4. 16 L (2×4 = 0.5×V, V = 8/0.5 = 16)
5. 24, 12, 6 (V = 24/P)
6. 3배 (P×V 일정이므로 V가 1/3이면 P는 3배)