잠깐 치우친 알갱이끼리 서로 끌리는 까닭
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: 작은 알갱이 한 쌍과 점이 많은 큰 알갱이 한 쌍 (비교용: 점 수는 같지만 하나는 뭉치고 하나는 길게 퍼진 두 알갱이)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 동그란 알갱이 두 개를 조금 떨어뜨려 나란히 그리고, 각 알갱이 안에 작은 점을 여러 개 골고루 흩어 그려 보세요.
- ②왼쪽 알갱이의 점들이 잠깐 한쪽으로 몰렸다고 보고, 몰린 쪽에 −, 반대쪽에 +를 적어 보세요.
- ③그 −쪽과 마주 본 오른쪽 알갱이의 점들이 밀려나는 모습을 화살표로 그리고, 그 알갱이에도 마주 보게 +와 −를 적어 보세요.
- ④두 알갱이에서 마주 보게 된 +와 −사이를 점선으로 잇고, 점선 옆에 '끌림'이라고 써 보세요.
- ⑤[칸 B]에 점의 수가 훨씬 많은 큰 알갱이 두 개를 그려 ②~④를 반복하고, 끌림이 [칸 A]보다 센지 약한지 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑥[칸 C]에 점 수는 같지만 하나는 공처럼 뭉친 모양, 하나는 길게 퍼진 모양으로 한 쌍씩 그리고, 서로 닿는 곳이 더 많은 쪽을 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 작은 알갱이 한 쌍 (점·부호·끌림 표시)
칸 D — 큰 알갱이의 끌림: 더 센가 약한가
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]의 두 알갱이는 처음엔 어느 쪽도 치우치지 않았는데 결국 서로 끌렸습니다. 왜 끌리게 되었는지, 점이 한 일과 연결해 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 왼쪽 알갱이의 점들이 ___ 몰리자 오른쪽 알갱이도 ___ 되었고, 그래서 …
(2)점이 몰리는 방향은 정해져 있지 않고 잠깐씩 바뀌는데도 끌림은 늘 생깁니다. 이것은 이 알갱이들이라서 생긴 우연일까요, 어떤 알갱이들에서도 생기는 규칙일까요? 다른 예를 직접 떠올려 그 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 떠올린 다른 예 ___로 생각해 보니 …
(3)[칸 B](점이 많은 큰 알갱이)와 [칸 C](퍼진 모양)에서 끌림이 더 세진 까닭에는 서로 같은 점이 하나, 다른 점이 하나 있습니다. 무엇 때문에 각각 끌림이 커졌는지 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 것(알갱이, 잠깐 치우친 상태, 그로 인해 생긴 끌림 등)에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 점의 치우침·부호·끌림 표시와 크고 퍼진 알갱이 비교를 지시대로 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 끌림이 생긴 까닭을 점의 움직임과 연결해 설명하고, 다른 예로 규칙성을 직접 확인함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 용어를 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
잠깐 치우친 알갱이끼리 서로 끌리는 까닭 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.무극성 분자에서 전자가 순간적으로 한쪽에 치우쳐 순간 쌍극자가 생기고, 이것이 이웃 분자에 순간 쌍극자를 유발하여 작용하는 힘을 무엇이라 하는지 쓰고, 이 힘이 극성 분자 사이에서도 작용하는지 답하시오.
2.무극성 분자 F₂, Cl₂, Br₂, I₂를 분산력이 커지는 순서대로 나열하고, 그 순서의 근거가 되는 성질을 쓰시오.
3.분자량이 비슷한 두 분자에서 분산력의 크기를 결정하는 요인은 무엇이며, 그 요인이 클수록 분산력이 어떻게 되는지 쓰시오.
4.네오펜테인과 노말펜테인은 분자식이 C₅H₁₂로 같고 분자량도 같다. 두 물질 중 끓는점이 더 높은 것을 고르고, 그 까닭을 분산력과 표면적으로 설명하시오.
5.분산력의 세기는 일반적으로 쌍극자–쌍극자 힘의 어느 정도 크기인지 쓰시오.
정답
1. 분산력(반 데르 발스 힘). 분산력은 극성 분자 사이에서도 작용한다.
2. F₂ < Cl₂ < Br₂ < I₂ (분자량이 클수록 편극이 쉬워 분산력이 커지기 때문)
3. 표면적. 표면적이 클수록 편극이 쉽게 일어나 분산력이 커진다.
4. 노말펜테인. 길게 퍼진 구조라 표면적이 커서 분산력이 크므로 끓는점이 더 높다(노말펜테인 약 36 ℃ > 네오펜테인 약 9.5 ℃).
5. 약 1/10 정도