밀폐된 용기 속 액체의 밀어냄 관찰하기
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: 밀폐된 용기 속 액체 A·B·C (비교용: 같은 조건의 A(h=440)와 C(h=18))
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①밀폐 용기 속 액체 높이가 0·5·10·15·20·25분에 100·92·87·85·85·85(mm)였습니다. [칸 A]에 점 찍어 선으로 이어 보세요.
- ②[칸 A]의 선이 처음엔 어떻게 변하다가 나중엔 어떻게 되는지 보고, 더 이상 변하지 않기 시작한 때에 세로선을 그어 표시해 보세요.
- ③같은 조건에서 세 액체 A·B·C에 이어진 기둥 높이 차 h가 440·44·18(mm)였습니다. [칸 B]에 옮겨 적고 큰 것부터 나열해 보세요.
- ④이번엔 C만 데워 h를 다시 재니 20·40·60도에서 18·55·149(mm)였습니다. [칸 C]에 적고 데울수록 h가 커지는지 화살표(↑/↓)로 표시하세요.
- ⑤A와 C는 같은 조건인데 h가 매우 다릅니다. 두 값 440과 18을 [칸 D] 위쪽에 나란히 적어 보세요.
- ⑥③④⑤를 다시 보고 'h가 클 때'의 공통점을 찾아 [칸 D] 아래쪽에 한 줄로 적어 보세요.
칸 A — 시간에 따른 액체 높이 (점 찍어 잇기)
칸 B — 세 액체 A·B·C의 h와 큰 순서
칸 D — 같은 조건 A·C 두 값 + h가 클 때 공통점
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)②에서 액체 높이가 줄다가 더 줄지 않고 일정해졌습니다. 겉으로 멈춘 듯 보이는 이 상태에서 액체 표면은 정말 아무 일도 없는 걸까요, 아니면 서로 맞아떨어지는 두 흐름이 있는 걸까요? 이유와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 겉으로는 일정하지만, 표면에서 밖으로 나가는 ___와 다시 돌아오는 ___가 …
(2)A와 C는 같은 조건인데 h가 440과 18로 크게 달랐습니다. 이 차이는 두 액체의 무엇 때문이라 생각하나요? 이것이 우연이 아니라 규칙인지 확인하려면 어떤 액체를 더 조사하면 될지도 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 더 조사해 볼 액체는 ___이고 …
(3)C를 데울수록 h가 18→55→149로 커졌습니다. 데우면 액체 알갱이들에게 어떤 변화가 생겨서 이런 결과가 나왔을지 여러분의 말로 설명해 보세요. (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 관찰한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 높이 값을 빠짐없이 옮겨 잇고, 일정해진 지점 표시·순서 나열·↑↓ 표시를 정확히 함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 일정해진 상태를 두 흐름의 맞아떨어짐으로 설명하고, 차이의 까닭에 근거를 붙이며 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 관찰에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
밀폐된 용기 속 액체의 밀어냄 관찰하기 · 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.밀폐된 용기 속 액체의 양이 처음에는 줄어들다가 일정하게 유지되는 까닭을 증발과 응축을 이용하여 설명하시오.
2.증기 압력이란 무엇인지, 밀폐된 용기 속 액체에서 나타나는 현상과 연결하여 서술하시오.
3.같은 온도에서 세 액체의 증기 압력이 다이에틸에터 440, 에탄올 44, 물 18(mmHg)이다. 분자 사이의 인력이 가장 큰 물질과 가장 작은 물질을 각각 고르시오.
4.물의 증기 압력이 20°C 18, 40°C 55, 60°C 149(mmHg)로 커진다. 온도가 높아질수록 증기 압력이 커지는 까닭을 분자의 운동 에너지로 설명하시오.
5.증기 압력이 큰 물질의 특징으로 옳은 것을 모두 고르시오. ㉠ 분자 사이의 인력이 크다 ㉡ 분자 사이의 인력이 작다 ㉢ 온도가 높다 ㉣ 온도가 낮다
정답
1. 증발하는 분자 수와 응축하는 분자 수가 같아져 동적 평형에 도달했기 때문에 액체와 증기의 양이 일정하게 유지된다.
2. 밀폐 용기에서 증발과 응축이 동적 평형을 이룰 때, 증기가 나타내는 압력을 증기 압력이라 한다.
3. 가장 큼=물(증기 압력 최소), 가장 작음=다이에틸에터(증기 압력 최대)
4. 온도가 높아지면 분자의 운동 에너지가 커져 증발하는 분자 수가 많아지므로 증기 압력이 커진다.
5. ㉡, ㉢