순수한 물과 무언가 녹인 물, 표면에서 갈리는 운명

화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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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: 순수한 물과 설탕을 녹인 물(밀폐 용기) (비교용: 묽게 녹인 물과 진하게 녹인 물)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 순수한 물이 든 컵과 설탕을 녹인 물이 든 컵을 같은 밀폐 용기 안에 나란히 넣은 처음 모습을 그리고, 두 컵의 물 높이를 선으로 표시해 보세요.
  2. [칸 A]의 두 표면에서 공기 중으로 빠져나가려는 물 입자 수를 화살표(↑) 개수로 각 컵 위에 그려 보고, 어느 표면이 더 많은지 비교해 보세요.
  3. 며칠 뒤 한 컵은 물 높이가 낮아지고 다른 컵은 높아졌습니다. [칸 B]에 어느 컵이 ↓, 어느 컵이 ↑ 인지 표시해 보세요.
  4. 이번엔 두 컵을 수은이 든 유리관으로 연결했더니 한쪽 기둥이 h만큼 올라갔습니다. [칸 C]에 올라간 기둥 쪽을 표시해 보세요.
  5. 설탕을 더 많이 녹인 진한 물로 같은 실험을 하면 h가 어떻게 될지 [칸 D]에 '더 커짐 / 더 작아짐' 중 골라 적어 보세요.
  6. 설탕 알갱이가 물 표면 일부를 차지한 모습을 [칸 E]에 그리고, 빠져나갈 물 입자 수에 주는 영향을 한 줄 적어 보세요.
칸 A — 두 컵의 처음 모습과 표면에서 빠져나가려는 화살표
칸 B — 며칠 뒤 각 컵의 높이 변화(↓↑)
칸 C — 올라간 수은 기둥 쪽
칸 D — 더 진하게 하면 h
칸 E — 설탕 알갱이가 표면을 차지한 모습
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)며칠 뒤 순수한 물 컵의 높이는 낮아지고 설탕물 컵의 높이는 높아졌습니다. 두 표면에서 '빠져나가는 물 입자'와 '되돌아오는 물 입자'의 수를 비교하는 방식으로, 왜 물이 한쪽에서 다른 쪽으로 옮겨 갔는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 순수한 물 표면에서는 빠져나가는 입자가 ___보다 많고, 설탕물 표면에서는 …

(2)이 높이 변화가 하필 '설탕'을 녹여서 생긴 우연일까요, 아니면 표면에 잘 빠져나가지 않는 무언가를 녹이면 항상 생기는 규칙일까요? 소금처럼 다른 것을 녹인 물을 상상해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 소금 녹인 물로 상상해 보니 …

(3)묽게 녹인 물보다 진하게 녹인 물에서 수은 기둥의 높이차 h가 더 컸다면, 무엇 때문에 그런 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 관찰한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 현상·양·힘에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 컵의 표면 상태·높이 변화·기둥 방향을 지시대로 그리고 표시했으며, 진하기에 따른 변화를 골랐음상 · 중 · 하
해석 (40점)빠져나가고 되돌아오는 입자 수 비교로 물의 이동을 설명했고, 다른 물질로 규칙성을 직접 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 화학 용어를 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

순수한 물과 무언가 녹인 물, 표면에서 갈리는 운명 · 각 20점 · 총 100점
학년
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안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.비휘발성 용질이 녹은 용액의 증기 압력이 순수한 용매의 증기 압력보다 낮아지는 현상을 무엇이라 하는지 쓰고, 증기 압력 내림 ΔP를 용매의 증기 압력 P°와 용액의 증기 압력 P로 나타내는 식을 쓰시오.
2.증기 압력 내림이 나타나는 이유를 용질 입자와 용매 입자의 관점에서 두 가지로 설명하시오.
3.순수한 물과 설탕물을 같은 밀폐 용기에 넣고 며칠 두었을 때, 두 용기의 부피(물 양)가 어떻게 변하는지 쓰고 그 까닭을 증기 압력으로 설명하시오.
4.순수한 물과 설탕물을 각각 넣고 수은이 든 유리관으로 연결하면 수은 기둥에 높이차 h가 생긴다. 어느 쪽 증기 압력이 더 크기 때문인지 쓰시오.
5.설탕물의 농도가 진해질수록 증기 압력 내림의 크기와 수은 기둥의 높이차 h는 각각 어떻게 변하는지 쓰시오.
정답
1. 증기 압력 내림, ΔP = P°(용매) − P(용액) 2. ① 용질 입자와 용매 입자 사이에 인력이 작용하여 용매 입자의 증발이 방해받는다. ② 용질 입자가 용액 표면의 일부를 차지하여 증발할 수 있는 용매 입자 수가 감소한다. 3. 물의 부피는 줄고 설탕물의 부피는 는다. 증기 압력이 큰 물에서 증기 압력이 작은 설탕물 쪽으로 물 분자가 이동하기 때문 4. 물의 증기 압력이 설탕물의 증기 압력보다 크기 때문 5. 증기 압력 내림의 크기가 커지고, 높이차 h도 커진다.
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