H⁺나 OH⁻가 들어와도 성질이 거의 변하지 않는 액체의 비밀

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: 혈액 속 H₂CO₃와 HCO₃⁻ 짝 (비교용: 짝이 전혀 없는 맹물)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. ①[칸 A]에 혈액 속에서 짝을 이루어 함께 떠다니는 두 입자 H₂CO₃와 HCO₃⁻를 나란히 적어 보세요.
  2. ②혈액에 H⁺ 하나를 넣고, [칸 A]의 두 입자 중 이 H⁺와 달라붙는 쪽을 화살표로 이어 [칸 B]에 생긴 입자를 적어 보세요.
  3. ③[칸 B]에서 새로 생긴 H₂CO₃가 H₂O와 CO₂로 쪼개지고 CO₂가 숨으로 빠져나가는 과정을 [칸 B] 아래에 이어 적어 보세요.
  4. ④이번엔 OH⁻ 하나를 넣습니다. OH⁻가 혈액 속 H⁺와 달라붙어 없어지는 과정을 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. ⑤④에서 줄어든 H⁺를 H₂CO₃가 하나 내놓아 채우는 과정을 [칸 C] 아래에 적고, 넣기 전후 H⁺ 개수를 [칸 D]에 비교해 적어 보세요.
  6. ⑥짝이 전혀 없는 맹물에 똑같이 H⁺ 하나를 넣으면 어떻게 되는지 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 혈액 속에 함께 떠 있는 두 짝
칸 B — H⁺ 하나를 넣었을 때 벌어지는 일
칸 C — OH⁻ 하나를 넣었을 때 벌어지는 일
칸 D — 넣기 전·후 H⁺ 개수 비교
칸 E — 짝 없는 맹물에 H⁺를 넣었을 때
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)H⁺를 넣어도, OH⁻를 넣어도 혈액 속 H⁺ 개수가 거의 그대로였습니다. 두 입자 짝이 각각 무슨 일을 해서 이렇게 되었는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ H⁺가 들어오면 ___가 그것을 붙잡고, OH⁻가 들어오면 ___가 새 H⁺를 ___ …

(2)이렇게 H⁺ 개수가 지켜지는 일이 H₂CO₃·HCO₃⁻라는 이 짝이라서 생긴 우연일까요, 서로 주고받는 짝만 있으면 다른 짝에서도 생기는 규칙일까요? 여러분이 어느 쪽에 걸지 정하고, 그렇게 생각한 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 왜냐하면 두 입자가 각각 ___와 ___를 붙잡을 수 있어야 …

(3)[칸 E]의 맹물은 [칸 D]의 혈액과 무엇이 달랐나요? 무엇이 없어서 그런 차이가 생겼는지 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 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 입자가 H⁺·OH⁻를 붙잡고 내놓는 과정을 각 칸에 빠짐없이 적고, 개수 비교를 정확히 함상 · 중 · 하
해석 (40점)H⁺가 지켜지는 까닭에 이유를 붙였고, 짝 없는 맹물과의 차이를 근거와 함께 설명함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

H⁺나 OH⁻가 들어와도 성질이 거의 변하지 않는 액체의 비밀 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 혈액의 탄산-탄산수소 이온 완충 작용을 정리한다. 다음 문제를 풀어 보자.

1.혈액 속 완충 작용을 나타내는 두 평형 반응식을 ① H₂O+CO₂ ⇌ ( ), ② H₂CO₃+H₂O ⇌ ( )+HCO₃⁻ 형태로 완성하시오.
2.혈액에 H⁺가 늘어나면 ②식의 평형은 어느 쪽으로 이동하며, 그 결과 새로 생긴 H₂CO₃는 몸속에서 어떻게 처리되어 pH가 유지되는지 서술하시오.
3.혈액에 OH⁻가 늘어날 때 ①식과 ②식의 평형 이동 방향을 각각 쓰고, 그렇게 이동하는 이유를 서술하시오.
4.같은 양의 소량의 산을 (가) 순수한 물과 (나) 혈액에 각각 넣을 때 pH 변화가 어떻게 다른지 비교하고, 그 까닭을 한 문장으로 쓰시오.
5.정상 혈액의 pH는 약 7.4로 유지된다. 이 값이 유지되도록 H⁺를 붙잡는 입자와 OH⁻(로 줄어든 H⁺)를 다시 채워 주는 입자를 각각 쓰시오.
정답
1. ① H₂CO₃ ② H₃O⁺ 2. H⁺가 감소하는 역반응 쪽으로 이동. 새로 생긴 H₂CO₃는 H₂O와 CO₂로 분해되고 CO₂가 몸 밖(날숨)으로 배출되어 H⁺ 농도가 거의 일정하게 유지된다. 3. OH⁻가 H⁺와 중화되어 H⁺가 감소하므로 ②식은 정반응 쪽으로 이동한다. 이때 H₂CO₃가 소모되므로 ①식도 정반응 쪽으로 이동하여 녹아 있던 CO₂가 H₂CO₃를 보충한다. 4. (가) 물은 붙잡아 줄 짝이 없어 pH가 크게 낮아지고, (나) 혈액은 HCO₃⁻가 H⁺를 붙잡는 완충 작용으로 pH가 거의 변하지 않는다. 5. H⁺를 붙잡는 입자: HCO₃⁻ · H⁺를 다시 내놓아 채우는 입자: H₂CO₃
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