넣으면 빠르기가 달라지지만 자신은 그대로 남는 도움 물질
화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 같은 변화(시작 물질 → 완성 물질)를 세 경우로 관찰했습니다. 알갱이가 변화하려면 문턱 언덕을 넘어야 하는데, 언덕이 낮을수록 넘어갈 수 있는 알갱이가 많아 빨라집니다. ● 아무것도 안 넣음: 언덕 높이 100. ● 물질 ㉮ 넣음: 언덕 높이 60 (㉮는 시작 전 2 g, 끝난 뒤에도 2 g). ● 물질 ㉯ 넣음: 언덕 높이 130. 예제: 위 세 경우 (비교용: 물질 ㉮ vs 물질 ㉯) 예제: 같은 변화(시작 물질 → 완성 물질)의 세 경우 (비교용: 물질 ㉮를 넣은 경우와 물질 ㉯를 넣은 경우)
1
활동 — 활동 — 표를 읽고 손으로 정리하기
30점
- ①안내에 적힌 세 경우의 언덕 높이(100 · 60 · 130)를 [칸 A]에 경우 이름과 함께 옮겨 적어 보세요.
- ②[칸 A]에서 언덕이 가장 낮은 경우에 ◯표, 가장 높은 경우에 △표 하세요.
- ③언덕이 낮을수록 빨라진다는 규칙으로, 세 경우를 빠른 순서대로 [칸 B]에 나열해 보세요.
- ④물질 ㉮의 시작 전 양과 끝난 뒤 양(2 g, 2 g)을 [칸 C]에 나란히 적고, 두 값을 비교해 보세요.
- ⑤아무것도 안 넣은 경우(100)와 견주어, 물질 ㉮와 물질 ㉯ 중 빨라진 쪽·느려진 쪽을 [칸 D]에 각각 적어 보세요.
- ⑥빨라진 쪽 물질이 시작 전과 끝난 뒤 양이 같다는 것을 [칸 C]에서 다시 확인하고 밑줄을 그어 보세요.
칸 A — 세 경우의 언덕 높이 (◯·△ 표시 포함)
칸 C — 물질 ㉮ 양 (시작 전 → 끝난 뒤)
2
해석 — 해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)물질 ㉮를 넣었더니 아무것도 안 넣은 경우보다 빨라졌습니다. 언덕 높이와 '넘어갈 수 있는 알갱이 수'를 연결해서 그 까닭을 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 물질 ㉮를 넣으면 언덕이 ___아져서, 넘어갈 수 있는 알갱이가 ___ 때문에 …
(2)물질 ㉮의 양은 시작 전과 끝난 뒤가 같았습니다. 이 물질은 변화에 쓰여 없어진 걸까요, 그대로 남은 걸까요? 이것이 2 g이라서 생긴 우연일까요, ㉮를 4 g 넣어도 생기는 규칙일까요? 여러분의 생각을 이유와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 시작 전과 끝난 뒤 양이 ___기 때문에 …
(3)물질 ㉮와 물질 ㉯는 둘 다 '넣은 물질'인데 한쪽은 빨라지고 한쪽은 느려졌습니다. 무엇 때문에 결과가 반대로 갈렸을지 여러분의 생각을 쓰세요. (10점)
3
성찰 — 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 것(넘어야 하는 언덕, 빠르기, 넣어도 그대로 남는 도움 물질)에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 세 경우의 값을 빠짐없이 옮기고, ◯·△ 표시·순서 나열·양 비교를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 빨라진 까닭을 언덕 높이와 알갱이 수로 연결하고, 양이 그대로임을 우연/규칙으로 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자기 경험에 알맞은 용어를 짝지어 이름 붙임 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
넣으면 빠르기가 달라지지만 자신은 그대로 남는 도움 물질 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 정식 용어로 적용해 봅니다. 풀이를 쓰고 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.촉매의 정의를 쓰고, 반응 전과 후에 촉매의 양이 어떻게 되는지 서술하시오.
2.정촉매와 부촉매를 각각 활성화 에너지 변화와 반응 속도 변화로 구분하여 설명하시오.
3.과산화 수소(H₂O₂)가 분해될 때 이산화 망가니즈(MnO₂)를 넣으면 분해가 빨라진다. MnO₂가 정촉매인지 부촉매인지 밝히고, 활성화 에너지 관점에서 그 까닭을 쓰시오.
4.촉매를 사용해도 전체 반응식(알짜 반응식)에는 촉매가 나타나지 않는 까닭을 서술하시오.
5.어떤 가역 반응에 정촉매를 넣어 정반응의 활성화 에너지가 낮아졌다. 이때 (1) 역반응의 활성화 에너지와 (2) 반응 엔탈피(ΔH)는 각각 어떻게 되는지 쓰시오.
정답
1. 촉매는 반응에 관여하여 반응 속도를 변화시키지만 자신은 변하지 않는 물질이다. 반응 과정에서 소비되었다가 다시 생성되므로 반응 전후 촉매의 양은 변하지 않는다.
2. 정촉매: 활성화 에너지를 감소시켜 반응 가능한 분자 수가 늘어 반응 속도가 빨라진다. 부촉매: 활성화 에너지를 증가시켜 반응 가능한 분자 수가 줄어 반응 속도가 느려진다.
3. 정촉매. 활성화 에너지를 낮추어 반응이 일어날 수 있는 분자 수가 늘어나므로 분해가 빨라진다.
4. 촉매는 반응 도중 소비되었다가 다시 생성되어 회수되므로, 반응 전후로 양이 변하지 않아 알짜 반응식에는 나타나지 않는다.
5. (1) 역반응의 활성화 에너지도 같은 값만큼 낮아진다. (2) 반응 엔탈피 ΔH는 변하지 않는다(정·역 활성화 에너지가 같이 낮아지므로 그 차이는 그대로).