변화를 빠르게 돕고 짝을 가리는 작은 알갱이

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

안내 — 아래는 세포 속에서 큰 알갱이가 두 조각으로 나뉘는 변화를 관찰한 기록이다. '도우미'라 부르는 작은 알갱이를 함께 넣기도 하고 넣지 않기도 했다. [기록1] 도우미 없이 두었을 때 변화가 끝나기까지 900초, 도우미와 함께 두었을 때 30초가 걸렸다. 변화가 끝난 뒤에도 도우미는 사라지지 않고 그대로 남아 다음 알갱이에 다시 붙었다. [기록2] 도우미는 세 종류(㉮·㉯·㉰), 큰 알갱이도 세 종류(◆·▲·●)였다. 각 도우미에는 홈이 파여 있어 홈 모양과 꼭 맞는 알갱이 하나에만 들러붙었다 — ㉮는 ◆, ㉯는 ▲, ㉰는 ●에만 붙었고 나머지 조합은 붙지 않았다.  예제: 큰 알갱이가 두 조각으로 나뉘는 변화 (비교용: 짝이 맞는 조합과 맞지 않는 조합)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 '도우미 없음'과 '도우미와 함께'일 때 변화가 끝나기까지 걸린 시간을 나란히 적어 보세요.
  2. 두 시간을 비교해, 함께 넣었을 때 시간이 몇 배로 줄었는지 계산해 [칸 C]에 적어 보세요.
  3. 변화가 끝난 뒤 도우미가 어떻게 되었는지 [기록1]에서 찾아 [칸 D]에 한 줄로 적어 보세요.
  4. [기록2]를 보고 각 도우미에 들러붙는 알갱이를 짝지어 [칸 B]에 화살표로 적어 보세요.
  5. ㉮에 ▲ 알갱이를 넣으면 어떻게 될지 [기록2]의 규칙으로 판단해 [칸 E]에 적어 보세요.
  6. 도우미가 알갱이와 만나 붙는 바로 그 자리를 무엇이라 부르면 좋을지 정해 [칸 F]에 적어 보세요.
칸 A — 두 조건에서 걸린 시간
칸 B — 도우미 ㉮·㉯·㉰와 알갱이 짝짓기
칸 C — 몇 배로 줄었나
칸 D — 변화 뒤 도우미의 상태
칸 E — ㉮ + ▲ 의 결과
칸 F — 만나 붙는 자리의 이름
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]에서 시간이 크게 줄었습니다. 도우미가 변화를 대신 해 준 걸까요, 아니면 변화가 더 쉽게 일어나도록 도운 걸까요? [칸 D](변화 뒤에도 도우미가 그대로 남았다)를 근거로 판단해 이유와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 도우미는 변화를 (대신 해 준다 / 쉽게 만들어 준다). 그렇게 본 까닭은 …

(2)㉮는 ◆에는 붙었지만 ▲에는 붙지 않았습니다([칸 E]). 무엇 때문에 이런 차이가 생겼을까요? ㉯·㉰의 경우도 함께 들어 설명하세요. (15점)

✎ ㉮와 ▲는 ___가 서로 ___ 때문에 …

(3)◆ 알갱이가 100개 있고 도우미 ㉮가 단 1개뿐이라면, 시간이 지날수록 어떻게 될지 예상해 쓰세요. [기록1]의 어느 사실이 그 예상의 근거인가요? (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 것(작은 도우미 알갱이 / 도우미가 하는 일 / 짝을 가려 붙는 성질 / 붙는 자리)에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 시간 비교·배수 계산·짝짓기·자리 이름 지정을 지시대로 빠짐없이 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)도우미가 변화를 대신하지 않고 쉽게 만든다는 판단과, 짝이 갈리는 까닭에 근거를 붙임상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 자기 경험의 각 요소에 알맞은 용어를 스스로 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

변화를 빠르게 돕고 짝을 가리는 작은 알갱이 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이제 오늘 다룬 내용에 정확한 화학 용어를 붙여 연습해 봅시다.

1.효소가 '생체 촉매'라고 불리는 까닭을, 활성화 에너지와 반응 속도라는 말을 모두 사용하여 설명하시오.
2.효소의 기질 특이성이 무엇인지 쓰고, 자물쇠와 열쇠에 빗대어 설명하시오.
3.효소가 반응 전후에 소모되지 않고 다시 쓰일 수 있는 까닭을 촉매의 성질과 관련지어 서술하시오.
4.효소가 어떤 반응의 활성화 에너지를 낮출 때, 그 반응의 반응엔탈피(ΔH)는 어떻게 되는지 쓰시오.
5.기질이 효소의 활성 부위에 결합하여 이루는 중간체의 이름과, 그 뒤 기질이 변해 만들어지는 물질의 이름을 각각 쓰시오.
정답
1. 효소는 세포 안에서 일어나는 반응의 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 빠르게 하는 촉매이므로 생체 촉매라고 부른다. 2. 기질 특이성은 하나의 효소가 입체 구조가 꼭 맞는 특정 기질에만 결합해 작용하는 성질이다. 자물쇠(기질)에 맞는 열쇠(효소)만 그 자물쇠를 열 수 있는 것과 같다. 3. 효소는 촉매이므로 반응의 활성화 에너지만 낮추어 줄 뿐 자신은 반응에서 변하거나 소모되지 않는다. 따라서 반응이 끝나면 원래대로 돌아와 다른 기질에 다시 작용한다. 4. 변하지 않는다. 효소는 활성화 에너지만 낮출 뿐 반응물과 생성물의 에너지 차이인 ΔH에는 영향을 주지 않는다. 5. 중간체: 효소-기질 복합체 · 변해 만들어지는 물질: 생성물
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