물질마다 다른, H⁺를 내놓으려는 힘 비교하기

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

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 자료로 손을 직접 움직여 규칙을 찾은 뒤, 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 쓰는 자료 — 네 물질은 각각 물과 만나 H⁺(수소 알갱이) 하나를 내놓는 반응을 하며, 그 반응이 오른쪽으로 얼마나 진행되는지를 나타내는 값 K는 HCl(K≈1×10⁶), H₃PO₄(K=7.5×10⁻³), CH₃COOH(K=1.8×10⁻⁵), NH₄⁺(K=5.6×10⁻¹⁰) 입니다.  예제: HCl · H₃PO₄ · CH₃COOH · NH₄⁺ (비교용: HCl과 CH₃COOH)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 위 자료의 네 물질을 K값이 큰 것부터 작은 것 순서로 [칸 A]에 다시 적어 보세요.
  2. 각 물질의 반응에서 K가 1보다 매우 크면 →, 1보다 매우 작으면 ←를 [칸 B]에 표시하세요.
  3. [칸 A]에서 K값이 가장 큰 것에 ○표, 가장 작은 것에 △표 하세요.
  4. 각 물질이 H⁺(수소 알갱이) 하나를 내놓고 남은 짝 입자를 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. [칸 C]의 짝 입자가 H⁺를 도로 받으려는 정도를 원래 물질과 비교해 크다/작다로 [칸 D]에 적으세요.
  6. 반응이 끝났을 때 처음 물질이 거의 안 남는 것과 대부분 그대로 남는 것을 갈라 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — K값이 큰 것부터 다시 쓴 순서
칸 B — 각 반응의 화살표 방향 (→ / ←)
칸 C — H⁺ 하나 내놓고 남은 짝 입자
칸 D — 짝 입자가 H⁺를 도로 받는 정도
칸 E — 처음 물질이 거의 안 남는 것 / 대부분 남는 것
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 D]를 보세요. 원래 물질이 H⁺를 잘 내놓을수록, 남은 짝 입자가 H⁺를 도로 받는 정도는 어떻던가요? 왜 서로 반대로 되는지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)

✎ 원래 물질이 H⁺를 잘 내놓을수록, 남은 짝 입자는 ___ 되었다. 왜냐하면 …

(2)②에서 화살표 방향과 K값 크기 사이의 관계는 이 네 물질만의 우연일까요, 다른 물질에서도 성립하는 규칙일까요? 위 자료에 없는 물질 하나를 직접 골라 K값을 찾아 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 물질 ___(K=___)로 해 보니 …

(3)HCl과 CH₃COOH는 반응이 끝났을 때 처음 물질이 남는 양이 크게 달랐습니다([칸 E]). 무엇 때문에 이런 차이가 생겼다고 생각하나요? (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 배울(또는 배운) 화학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)네 물질을 K값 순으로 바르게 배열하고, 화살표·표시와 남은 짝 입자를 빠짐없이 정확히 적음상 · 중 · 하
해석 (40점)원래 물질과 남은 짝 입자의 반대 관계를 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 다른 사례로 규칙을 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

물질마다 다른, H⁺를 내놓으려는 힘 비교하기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.다음 산을 산의 세기가 강한 것부터 순서대로 나열하시오. CH₃COOH(Ka=1.8×10⁻⁵), HCl(Ka≈1×10⁶), H₂CO₃(Ka=4.3×10⁻⁷), H₃PO₄(Ka=7.5×10⁻³)
2.이온화 상수 Ka가 클수록 이온화 평형에서 정반응이 우세하다. 이때 반응물과 생성물 중 산과 염기의 세기가 더 강한 쪽은 어디인지 쓰시오.
3.CH₃COOH의 짝염기를 쓰고, 그 짝염기의 세기가 Cl⁻에 비해 강한지 약한지 판단하고 이유를 쓰시오.
4.다음 짝산–짝염기 쌍 중에서 짝염기의 세기가 가장 강한 것을 고르시오. (가) HCl / Cl⁻ (나) CH₃COOH / CH₃COO⁻ (다) NH₄⁺(Ka=5.6×10⁻¹⁰) / NH₃
5.0.1 M HCl 수용액과 0.1 M CH₃COOH 수용액 중 pH가 더 낮은(H₃O⁺ 농도가 큰) 것은 무엇인지 쓰고, 그 까닭을 산의 세기로 설명하시오.
정답
1. HCl > H₃PO₄ > CH₃COOH > H₂CO₃ (Ka가 클수록 산의 세기가 강함) 2. 반응물 쪽 (정반응이 우세 → 반응물의 산·염기가 생성물보다 세기가 강함) 3. CH₃COO⁻ / Cl⁻보다 강하다 (CH₃COOH가 HCl보다 약한 산이므로 그 짝염기는 더 강함 — 산이 약할수록 짝염기는 강함) 4. (다) NH₃ (짝산 NH₄⁺의 Ka가 가장 작아 가장 약한 산 → 짝염기가 가장 강함) 5. HCl 수용액 (강산이라 거의 완전히 이온화 → pH≈1, 아세트산은 pH≈2.87)
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