녹인 알갱이 수가 끓는 온도·어는 온도를 바꾸는 규칙 찾기

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

안내 — 아래 실험 자료를 보고 지시대로 손으로 계산한 뒤, 규칙을 여러분의 말로 해석하고 성찰하세요. 물은 원래 100°C에서 끓고 0°C에서 업니다. 물 1 kg에 알갱이를 녹인 결과 — (가벼운 알갱이 1묶음): 끓음 100.52°C, 얼음 -1.86°C · (가벼운 알갱이 2묶음): 101.04°C, -3.72°C · (가벼운 알갱이 3묶음): 101.56°C, -5.58°C · (무거운 알갱이 1묶음): 100.52°C, -1.86°C.  예제: 물 1 kg에 알갱이 묶음 녹이기 (비교용: 무거운 알갱이 1묶음)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 원래 끓는 온도 100°C를 기준으로, 가·나·다가 얼마나 더 올랐는지 [칸 A]에 각각 적어 보세요.
  2. 원래 어는 온도 0°C를 기준으로, 가·나·다가 얼마나 더 내렸는지 [칸 B]에 각각 적어 보세요.
  3. [칸 A]의 세 값을 묶음 수 1·2·3과 나란히 놓고, 몇 배씩 커지는지 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. [칸 B]도 같은 방식으로 묶음 수와의 관계를 [칸 C]에 이어서 적어 보세요.
  5. 가(가벼운 1묶음)와 라(무거운 1묶음)의 두 변화량을 [칸 D]에 나란히 옮겨 적어 보세요.
  6. [칸 D]의 두 값이 같은지 다른지 살펴 같으면 ◯, 다르면 ✕ 를 표시해 보세요.
칸 A — 가·나·다의 끓는 온도 변화량
칸 B — 가·나·다의 어는 온도 변화량
칸 C — 묶음 수와 변화량의 관계
칸 D — 가와 라의 두 변화량 비교 (◯/✕)
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)묶음 수를 1→2→3으로 늘릴 때 변화량은 어떻게 달라졌나요? 발견한 규칙을 자기 말로 쓰고, 그것이 우연이 아님을 확인하려면 어떤 실험을 더 하면 좋을지 쓰세요. (15점)

✎ 묶음 수가 ___배가 되면 변화량은 ___배가 된다. 확인하려면 ___묶음으로 …

(2)가와 라는 알갱이 종류가 다른데도 변화량이 같았습니다. 무엇이 변화량을 정하고 무엇은 상관없다고 생각하나요? 이유와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 변화량을 정하는 것은 ___이고, ___은/는 상관없다. 왜냐하면 …

(3)알갱이를 4묶음 녹이면 끓는 온도와 어는 온도가 각각 몇 도가 될지 예측하고, 그렇게 본 이유를 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 다룬 것들 — '녹인 알갱이 개수만으로 변화량이 정해진다는 성질', '끓는 온도가 오른 것', '어는 온도가 내린 것' — 에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 각각 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)기준 온도와의 차이를 정확히 계산하고, 묶음 수와의 관계·비교 표시를 빠짐없이 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)변화량이 묶음 수에 비례함을 근거로 설명하고, 종류가 아니라 개수가 결정함을 자기 말로 밝힘상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 화학 용어를 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

녹인 알갱이 수가 끓는 온도·어는 온도를 바꾸는 규칙 찾기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 규칙을 이번에는 용어와 식으로 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고(Kb=0.52 ℃·kg/mol, Kf=1.86 ℃·kg/mol, R=0.082 L·atm/mol·K), 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.물 1 kg에 비전해질 2 mol을 녹였다. 이 용액의 몰랄 농도와 끓는점 오름(ΔT_b), 그리고 끓는점을 구하시오.
2.어떤 비전해질을 물에 녹여 몰랄 농도가 1.5 m인 묽은 용액을 만들었다. 어는점 내림(ΔT_f)과 어는점을 구하시오.
3.25 ℃(298 K)에서 비전해질 0.10 mol이 물에 녹아 전체 부피가 2.0 L인 용액이 되었다. 이 용액의 삼투압(π)을 구하시오.
4.같은 몰랄 농도(1 m)인 포도당 수용액과 설탕 수용액의 끓는점 오름을 비교하고, 그 까닭을 총괄성의 관점에서 서술하시오.
5.물 500 g에 비전해질 0.25 mol을 녹였다. 이 용액의 몰랄 농도와 어는점 내림을 구하시오.
정답
1. 몰랄 농도 2 m, ΔT_b=Kb×m=0.52×2=1.04 ℃, 끓는점 101.04 ℃ 2. ΔT_f=Kf×m=1.86×1.5=2.79 ℃, 어는점 -2.79 ℃ 3. 몰 농도 C=0.10/2.0=0.05 M, π=CRT=0.05×0.082×298≈1.22 atm 4. 둘 다 ΔT_b=0.52×1=0.52 ℃로 같다. 총괄성은 용질의 종류가 아니라 입자(몰) 수에만 의존하기 때문 5. 몰랄 농도 m=0.25 mol/0.5 kg=0.5 m, ΔT_f=1.86×0.5=0.93 ℃ (어는점 -0.93 ℃)
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