두 기체를 한 칸에 합칠 때 계기판 눈금이 어떻게 정해지는가

화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

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: 빨간 알갱이 기체(3기압·1L)와 분홍 알갱이 기체(6기압·2L)를 콕으로 연결해 3L로 합치기 (비교용: 빨간 알갱이 기체 하나만 3L 칸에 넣은 경우)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 왼쪽 공에 든 빨간 알갱이 기체의 계기판 눈금값(기압)과 부피(L)를 [칸 A]에 적어 보세요.
  2. 오른쪽 공에 든 분홍 알갱이 기체의 계기판 눈금값과 부피를 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. 콕을 열면 두 기체가 함께 퍼지는 전체 부피가 3L입니다. 이 값을 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. 빨간 기체: (왼쪽 눈금값 × 왼쪽 부피) ÷ [칸 C]의 전체 부피를 계산해 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. 분홍 기체도 같은 방식으로 (오른쪽 눈금값 × 오른쪽 부피) ÷ [칸 C]를 계산해 [칸 E]에 적어 보세요.
  6. [칸 D]와 [칸 E]를 더한 값을 [칸 F]에 크게 적어 보세요. 이 값이 합친 뒤 계기판이 가리키는 눈금값입니다.
칸 A — 왼쪽 빨간 기체의 처음 눈금값·부피
칸 B — 오른쪽 분홍 기체의 처음 눈금값·부피
칸 C — 합친 뒤 전체 부피
칸 D — 빨간 기체가 3L에서 낼 눈금값
칸 E — 분홍 기체가 3L에서 낼 눈금값
칸 F — 합친 뒤 계기판 눈금값
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 D]와 [칸 E]에서 나온 눈금값은 각 기체의 처음 눈금값보다 커졌나요, 작아졌나요? 무엇이 달라져서 그렇게 되었는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 각 기체가 퍼지는 칸의 부피가 ___져서, 계기판 눈금값은 ___

(2)다른 두 기체(2기압·2L 수소와 4기압·3L 헬륨을 10L 칸에 합치기)로 ④~⑥을 직접 해 보세요. 합친 눈금값이 처음 두 눈금값을 그냥 더한 값과 같은가요? 이것은 이 수들이라서 생긴 우연일까요, 어떤 두 기체에서도 성립하는 규칙일까요? 계산 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 계산한 수소 눈금값 ___, 헬륨 눈금값 ___, 합 ___ 을 보니 …

(3)빨간 기체 하나만 3L 칸에 넣으면 계기판은 [칸 D]와 같은 값을 가리킵니다. 그런데 두 기체를 함께 넣으면 계기판은 [칸 F]의 더 큰 값을 가리킵니다. 하나만 있을 때의 눈금값이 합친 뒤에도 그대로 남아 있는 까닭은 무엇일지 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) 화학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)각 칸의 눈금값·부피를 정확히 옮기고, 나누고 더하는 계산을 빠짐없이 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)눈금값이 달라진 까닭에 이유를 붙였고, 다른 두 기체로 직접 계산해 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
1/2

연습 문제

두 기체를 한 칸에 합칠 때 계기판 눈금이 어떻게 정해지는가 · 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.일정한 온도에서 4기압, 3L의 기체를 5L 용기에 넣었다. 이 기체의 부분 압력을 구하시오. (보일 법칙: P₁V₁=P₂V₂)
2.일정한 온도에서 2기압 4L의 산소와 5기압 2L의 질소를 콕을 열어 전체 부피 8L로 혼합하였다. 각 기체의 부분 압력과 혼합 기체의 전체 압력을 구하시오.
3.일정한 온도에서 4L 용기에 2기압 2L의 수소와 3기압 2L의 산소를 넣었다. 혼합 기체의 전체 압력을 구하시오.
4.산소와 질소로 이루어진 혼합 기체의 전체 압력이 6기압이고, 산소의 부분 압력이 2기압이다. 질소의 부분 압력을 구하시오.
5.일정한 온도에서 어떤 기체 X를 5L 용기에 넣었더니 부분 압력이 3기압이었다. 이 기체가 처음에 6기압이었다면, 처음 부피는 얼마였는지 구하시오.
정답
1. 4기압×3L = P×5L → P = 2.4기압 2. 산소 2×4/8 = 1기압, 질소 5×2/8 = 1.25기압, 전체 압력 = 1+1.25 = 2.25기압 3. 수소 2×2/4 = 1기압, 산소 3×2/4 = 1.5기압, 전체 압력 = 1+1.5 = 2.5기압 4. 질소의 부분 압력 = 6 − 2 = 4기압 (전체 압력 = 각 부분 압력의 합) 5. 6기압×V₁ = 3기압×5L → V₁ = 2.5L
2/2