정육면체 안 알갱이 몫 세기
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: 정육면체 모형에 놓인 공 (비교용: 한가운데에 넣은 공 vs 면마다 넣은 공)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①정육면체들을 벽돌처럼 빈틈없이 쌓았다고 하고, 한 모서리 꼭짓점의 공 하나를 나눠 갖는 정육면체 수를 세어 [칸 D]에 적으세요.
- ②꼭짓점 공 하나가 정육면체 한 개에게 주는 몫은 1÷([칸 D]의 수)입니다. 그 값을 구해 두세요.
- ③한 정육면체에는 꼭짓점이 8군데 있어요. 8군데 몫을 모두 더한 값을 [칸 A]에 적으세요.
- ④같은 정육면체 한가운데에 공을 하나 더 넣으세요. 이 공은 한 정육면체만 가지니 몫이 1입니다. [칸 A] 값에 1을 더해 [칸 B]에 적으세요.
- ⑤정육면체의 한 면 한가운데 놓인 공은 몇 개의 정육면체가 맞대어 나눠 갖는지 세어 [칸 E]에 적으세요.
- ⑥한가운데 공 대신 여섯 면 한가운데에 공을 하나씩 넣으면 면 공 몫은 1÷([칸 E]의 수)예요. 여섯 면 몫의 합을 [칸 A] 값에 더해 [칸 C]에 적으세요.
칸 A — 꼭짓점에만 공이 있을 때 정육면체 한 개의 몫 합
칸 B — 한가운데 공까지 넣었을 때 정육면체 한 개의 몫 합
칸 D — 꼭짓점 공을 나눠 갖는 정육면체 수
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]·[칸 B]·[칸 C]에 나온 값이 서로 다릅니다. 무엇을 어디에 넣었기에 한 정육면체가 갖는 몫의 합이 달라졌는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 꼭짓점 공은 여러 정육면체가 ___해서 몫이 작지만, 한가운데 공은 ___ 때문에 …
(2)꼭짓점 공 하나의 몫이 1/8이 된 것은 이 정육면체라서 생긴 우연일까요, 어떤 정육면체 쌓기에서도 생기는 규칙일까요? 다른 방식(그림·모형)으로 직접 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 직접 확인해 보니 …
(3)한가운데에 공 하나를 넣은 [칸 B]와 여섯 면마다 공을 넣은 [칸 C]는 몫의 합이 달랐습니다. 무엇 때문에 이 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) 화학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 나눠 갖는 정육면체 수를 정확히 세고, 몫을 계산해 세 칸의 합을 빠짐없이 구함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 값이 달라진 까닭에 이유를 붙였고, 우연/규칙을 직접 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
정육면체 안 알갱이 몫 세기 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 이제 배운 용어를 써서 정리해 봅시다.
1.단순 입방 격자의 단위 세포 안에 들어 있는 알짜 입자 수를 계산 과정과 함께 구하시오.
2.체심 입방 격자의 단위 세포 안에 들어 있는 알짜 입자 수를 구하고, 이 구조를 갖는 금속의 예를 한 가지 쓰시오.
3.면심 입방 격자의 단위 세포 안에 들어 있는 알짜 입자 수를 계산 과정과 함께 구하고, 예를 한 가지 쓰시오.
4.꼭짓점에 있는 입자는 1/8, 면 중심에 있는 입자는 1/2만 한 단위 세포에 기여한다. 그 까닭을 각각 한 문장으로 설명하시오.
5.염화 나트륨(NaCl)과 염화 세슘(CsCl)의 단위 세포 구조가 달라지는 까닭을 양이온·음이온의 크기 관점에서 설명하시오.
정답
1. 1/8 × 8 = 1(개) — 꼭짓점 8군데에만 입자가 있고 각 꼭짓점 입자는 8개의 단위 세포가 나눠 가지므로 1/8씩 기여
2. 1/8 × 8 + 1 = 2(개) · 예: 리튬(Li), 나트륨(Na) 등 대부분의 알칼리 금속
3. 1/8 × 8 + 1/2 × 6 = 1 + 3 = 4(개) · 예: 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등
4. 꼭짓점 입자는 이웃한 8개의 단위 세포가 공유하므로 1/8, 면 중심 입자는 맞닿은 2개의 단위 세포가 공유하므로 1/2씩만 기여한다.
5. 양이온(Na⁺)이 음이온보다 상대적으로 작으면 NaCl형(면심 입방 배열 어긋남) 구조가, 양이온(Cs⁺)이 상대적으로 크면 CsCl형(꼭짓점·중심 배치) 구조가 된다.