물에 녹으면 정해지는, 쪼개짐의 정도를 나타내는 값
화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 용어가 일부러 빠져 있습니다. 물에 녹인 세 경우에서 잰 양입니다 — ㄱ-1: 남은 0.10 · 조각X 0.010 · 조각Y 0.010 / ㄱ-2: 남은 0.40 · 조각X 0.020 · 조각Y 0.020 / ㄴ: 남은 0.10 · 조각X 0.001 · 조각Y 0.001. 지시를 따라 직접 해 본 뒤 이유를 붙인 자기 생각을 쓰세요. 예제: 물에 녹인 물질 ㄱ과 ㄴ (비교용: 조각이 많이 떨어진 물질과 적게 떨어진 물질)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①표의 ㄱ-1에서 (조각X)×(조각Y)를 구한 뒤 남은 알갱이로 나누고, 그 값을 [칸 A]에 적으세요.
- ②ㄱ-2도 똑같이 (조각X)×(조각Y)를 남은 알갱이로 나눈 값을 구해 [칸 B]에 적으세요.
- ③[칸 A]와 [칸 B]가 같은지 다른지 보고, 같으면 ◯ 다르면 ✕를 [칸 B] 옆에 표시하세요.
- ④ㄴ도 같은 방법으로 (조각X)×(조각Y)를 남은 알갱이로 나눈 값을 구해 [칸 C]에 적으세요.
- ⑤[칸 A]·[칸 B]와 [칸 C] 중 어느 물질의 값이 더 큰지 보고, 큰 쪽 물질을 [칸 D]에 적으세요.
- ⑥[칸 D]의 물질이 표에서 조각을 더 많이 떨어뜨렸는지 확인하고, 맞으면 [칸 D]에 ◯표 하세요.
칸 A — ㄱ-1의 (조각X×조각Y)÷남은 알갱이
칸 B — ㄱ-2의 (조각X×조각Y)÷남은 알갱이
칸 C — ㄴ의 (조각X×조각Y)÷남은 알갱이
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]와 [칸 B]는 물질 ㄱ의 전체 양이 달랐는데도 어떤 관계였나요? 그 값이 물질 ㄱ의 무엇을 말해 준다고 생각하나요? 자기 말로 설명하세요. (15점)
✎ 전체 양을 바꿔도 그 값은 ___했기 때문에, 그 값은 물질 ㄱ의 …
(2)값이 전체 양과 상관없이 일정한 것은 물질 ㄱ이라서 생긴 우연일까요, 어떤 물질에서도 생기는 규칙일까요? 표의 다른 값을 직접 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 확인한 값 ___로 해 보니 …
(3)값이 큰 물질과 작은 물질은 떨어져 나온 조각의 양에서 무엇이 달랐나요? 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 함께 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 세 경우의 값을 정확히 계산하고, 비교·표시 지시를 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 값이 전체 양과 무관하게 일정함을 근거로 설명하고, 다른 값을 직접 골라 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자기 경험에 알맞은 이름을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
물에 녹으면 정해지는, 쪼개짐의 정도를 나타내는 값 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념에 이제 교과서 용어를 붙여 반복 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.약산 HA가 물에 녹아 HA + H₂O ⇌ H₃O⁺ + A⁻ 로 이온화 평형에 있다. 이온화 상수 Kₐ를 평형 농도로 나타내는 식을 쓰시오.
2.어떤 산의 평형 농도가 [HA] = 0.20 M, [H₃O⁺] = [A⁻] = 2.0×10⁻³ M일 때 이온화 상수 Kₐ를 구하시오.
3.다음 세 산을 이온화 상수가 큰 것부터(센 산부터) 순서대로 나열하시오. CH₃COOH(Kₐ=1.8×10⁻⁵), HCN(Kₐ=6.2×10⁻¹⁰), H₃PO₄(Kₐ=7.1×10⁻³)
4.염기 B가 B + H₂O ⇌ BH⁺ + OH⁻ 로 평형에 있고 [B] = 0.10 M, [BH⁺] = [OH⁻] = 1.0×10⁻³ M일 때 염기의 이온화 상수 K_b를 구하시오.
5.온도가 일정할 때 산을 묽혀 농도를 낮추어도 이온화 상수 값이 변하지 않는 까닭과, 이온화 상수가 클수록 산의 세기가 어떻게 되는지 서술하시오.
정답
1. Kₐ = [H₃O⁺][A⁻] / [HA] (용매 물 H₂O는 식에 포함하지 않는다)
2. Kₐ = (2.0×10⁻³)² ÷ 0.20 = 2.0×10⁻⁵
3. H₃PO₄ > CH₃COOH > HCN
4. K_b = [BH⁺][OH⁻] ÷ [B] = (1.0×10⁻³)² ÷ 0.10 = 1.0×10⁻⁵
5. 이온화 상수는 온도가 일정하면 농도와 관계없이 물질의 종류에 따라 정해지는 값이므로 묽혀도 일정하다. 이온화 상수가 클수록 정반응이 우세하여 H⁺(또는 OH⁻)이 많이 생성되므로 산(염기)의 세기가 강하다.