반씩 사라질 때마다 나오는 것

지구과학 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: 물질 ㉮ (알갱이 1600개, 한 시기마다 절반이 사라짐) (비교용: 물질 ㉯ (두 시기마다 절반이 사라짐))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 물질 ㉮의 남은 알갱이 수를 적으세요. 처음은 1600, 다음 시기마다 바로 앞 수의 절반을 적습니다.
  2. 각 시기에 새로 사라진 수(바로 앞 수 − 지금 수)를 [칸 B]에 적으세요. 이 수가 그 시기에 나온 열의 양입니다.
  3. [칸 B]의 다섯 수를 왼쪽부터 보며, 뒤로 갈수록 커지는지 작아지는지 ↑ 또는 ↓로 표시하세요.
  4. [칸 B]의 수를 모두 더해 [칸 C]에 적고, 처음 수 1600에 얼마나 가까운지 비교하세요.
  5. 물질 ㉯는 두 시기마다 절반이 사라집니다. 0·2·4시기에 남은 수를 [칸 D]에 적으세요.
  6. 4시기에 ㉮와 ㉯ 중 더 많이 남긴 쪽을 [칸 E]에 쓰고, 그때 열을 더 낼 수 있는 쪽도 함께 적으세요.
칸 A — 물질 ㉮ — 각 시기에 남은 알갱이 수 (0~4시기, 다섯 칸)
칸 B — 물질 ㉮ — 각 시기에 새로 사라진 수 = 그때 나온 열
칸 C — 지금까지 나온 열의 합
칸 D — 물질 ㉯ — 0·2·4시기에 남은 수
칸 E — 4시기에 더 많이 남긴 물질 · 열을 더 낼 쪽
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]의 수(각 시기에 나온 열)는 시기가 지날수록 어떻게 변했나요? 왜 그렇게 변하는지 [칸 A]의 남은 수와 연결해서 설명해 보세요. (15점)

✎ 뒤로 갈수록 열은 ___진다. 그 까닭은 남은 알갱이가 ___해서 …

(2)[칸 B]의 열이 매 시기 절반으로 줄어든 것은 처음 수가 1600이라서 생긴 우연일까요, 어떤 무더기에서도 생기는 규칙일까요? 처음 수를 800으로 바꾸어 직접 표를 만들어 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 처음 수 800으로 해 보니 열은 ___, ___, ___ 로 …

(3)4시기에서 ㉮와 ㉯의 남은 수가 달랐습니다. 무엇 때문에 ㉯가 뒤 시기까지 열을 더 오래 낼 수 있는지, 두 물질의 차이로 설명해 보세요. (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 다룬 활동을 세 문장으로 정리하고, ‘절반씩 줄며 열을 내는 물질’과 ‘그 열이 공급되는 곳’이 실제 자연에서 무엇일지 교과서에서 배울(또는 배운) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)각 시기의 남은 수와 사라진 수를 규칙대로 빠짐없이 채우고, 표시·합·비교 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)열이 줄어드는 까닭을 남은 수와 연결해 설명하고, 다른 처음 수로 직접 확인해 우연/규칙을 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 과학 용어(이름)를 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

반씩 사라질 때마다 나오는 것 · 각 20점 · 총 100점
학년
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점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 생각을 이번에는 실제 지구의 내부 열에 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.지구 내부의 열을 공급하는 열원을, 지구가 만들어질 때 저장된 열과 그 뒤 계속 발생하는 열로 나누어 각각 예를 들어 쓰시오.
2.반감기가 14억 년인 방사성 동위원소가 처음 양의 1/8로 줄어드는 데 걸리는 시간을 구하시오.
3.방사성 붕괴로 발생하는 지구 내부의 열은 지구 역사 동안 점점 많아지는가, 적어지는가? 방사성 물질의 양과 관련지어 까닭을 쓰시오.
4.다음 중 지구 내부 에너지(내부 열)의 근원이 아닌 것을 고르시오. ㉠ 미행성체 충돌 ㉡ 방사성 동위원소의 붕괴 ㉢ 물질 분화에 따른 중력 에너지 ㉣ 태양 복사 에너지
5.반감기가 각각 7억 년인 물질 A와 45억 년인 물질 B가 지구 형성 때 같은 양으로 있었다. 형성 후 약 45억 년이 지난 오늘날, 지구 내부 열에 더 크게 기여하는 물질은 무엇인지 쓰고 까닭을 설명하시오.
정답
1. ① 지구 형성 초기에 저장된 열 — 미행성체 충돌 에너지, 물질이 무거운 것과 가벼운 것으로 나뉘어 가라앉을 때(분화·중력 수축) 방출된 에너지. ② 그 뒤 지속적으로 발생하는 열 — 우라늄·토륨·칼륨 등 방사성 동위원소의 붕괴열. 2. 1/8 = (1/2)³ → 반감기 3번 → 3 × 14억 = 42억 년 3. 점점 적어진다. 방사성 동위원소가 붕괴하여 그 양이 계속 줄어들므로, 단위 시간당 방출되는 붕괴열도 함께 감소하기 때문이다. 4. ㉣ (태양 복사 에너지는 지구 바깥에서 오는 열원으로 지표를 데울 뿐, 지구 내부 열의 근원은 아니다) 5. B. A는 45억 년 동안 반감기를 약 6번 넘게 거쳐 처음의 약 1%만 남아 거의 소진되었지만, B는 반감기를 한 번 지나 아직 절반가량 남아 지금도 붕괴열을 꾸준히 공급하기 때문이다.
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