닫힌 그릇 속 액체가 겉보기에 멈추는 지점 찾기

화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점

학년

이름

점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 두 기록을 보고 지시대로 손으로 계산·비교한 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.
[기록 ㉮] 닫힌 그릇에 액체 ㉮를 넣고 단계별로 '표면을 떠난 입자 수 / 되돌아온 입자 수 / 수은 기둥 높이(mm)'를 잰 값 — 1단계 100 / 0 / 0, 2단계 100 / 40 / 8, 3단계 100 / 70 / 14, 4단계 100 / 90 / 18, 5단계 100 / 100 / 20, 6단계 100 / 100 / 20.
[기록 ㉯] 다른 액체 ㉯ — 1단계 150 / 0 / 0, 2단계 150 / 60 / 12, 3단계 150 / 110 / 22, 4단계 150 / 140 / 30, 5단계 150 / 150 / 34, 6단계 150 / 150 / 34. 예제: 액체 ㉮와 ㉯의 시간별 기록 (비교용: 액체 ㉯ (표면을 더 잘 떠나는 액체))

활동 — 순서대로 해 보기

30점

①[기록 ㉮]에서 단계마다 (떠난 입자 수 − 되돌아온 입자 수)를 구해 [칸 A]에 순서대로 적어 보세요.
②[기록 ㉯]에서도 같은 방식으로 그 차를 구해 [칸 B]에 순서대로 적어 보세요.
③㉮에서 그 차가 처음으로 0이 되는 단계를 찾아 [칸 C]에 적고, 그 단계에 ◯표 하세요.
④㉯에서도 그 차가 처음 0이 되는 단계를 찾아 [칸 D]에 적어 보세요.
⑤두 기록에서 그 단계 이후 수은 기둥 높이가 더 오르는지 살펴 [칸 E]에 '오름/멈춤'으로 적으세요.
⑥겉보기 변화가 멈춘 뒤 ㉮와 ㉯의 기둥 높이를 [칸 F]에 각각 적고, 더 높은 쪽에 ★표 하세요.

칸 A — ㉮의 단계별 (떠난 수 − 되돌아온 수)

칸 B — ㉯의 단계별 (떠난 수 − 되돌아온 수)

칸 C — ㉮에서 차가 0이 된 단계

칸 D — ㉯에서 차가 0이 된 단계

칸 E — 그 뒤 기둥 높이 (오름/멈춤)

칸 F — 멈춘 뒤 ㉮·㉯의 기둥 높이 (★ 포함)

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)㉮에서 (떠난 수 − 되돌아온 수)가 0이 된 뒤에도 표면에서 입자가 계속 떠나고 있을까요? 기둥 높이가 더 오르지 않는데도 입자의 이동이 있는지, 근거와 함께 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)

✎ 겉보기로는 멈춘 것 같지만, 나는 입자가 ___고 생각한다. 왜냐하면 …

(2)㉯의 기둥이 ㉮보다 더 높은 곳에서 멈춘 것은 ㉮·㉯라서 생긴 우연일까요, 표면을 떠나려는 정도가 다르면 늘 생기는 규칙일까요? 표의 '떠난 입자 수'를 근거로 판단하고 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 두 기록의 '떠난 수'를 견주어 보면 …

(3)만약 그릇을 더 크게 하여 떠난 입자가 표면으로 되돌아오기 더 어려워진다면, 겉보기 변화가 멈추는 기둥 높이는 어떻게 달라질지 예상하고 그 까닭을 쓰세요. (10점)

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 관찰한 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 기록의 차를 빠짐없이 계산하고, 차가 0이 되는 단계·기둥 높이·★ 표시를 정확히 함	상 · 중 · 하
해석 (40점)	겉보기 멈춤 뒤의 입자 이동과 기둥 높이 차이를 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 우연/규칙을 검증함	상 · 중 · 하
성찰 (30점)	활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 관찰 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함	상 · 중 · 하

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연습 문제

닫힌 그릇 속 액체가 겉보기에 멈추는 지점 찾기 · 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.밀폐된 진공 용기에 순수한 액체를 넣었을 때, 겉으로는 변화가 없어 보여도 액체 표면에서 실제로 함께 일어나고 있는 두 가지 변화가 무엇인지 쓰시오.

2.동적 평형 상태에서 증기가 나타내는 압력을 무엇이라고 하는지 쓰시오.

3.그림 1-17의 액체 증기 압력 측정에서 수은 기둥의 높이 차 h는 무엇에 해당하는지 쓰시오.

4.같은 온도에서 액체 A는 h=20 mm, 액체 B는 h=34 mm에서 겉보기 변화가 멈췄다. 증발이 더 잘 일어나는(증기 압력이 큰) 액체를 고르고 이유를 쓰시오.

5.밀폐 용기에 액체를 넣은 직후에는 증발하는 분자 수와 응축하는 분자 수 중 어느 쪽이 더 많은지, 그리고 시간이 충분히 지나면 둘의 관계가 어떻게 되는지 쓰시오.

정답

1. 증발과 응축이 같은 속도로 일어나는 동적 평형 상태 2. 증기 압력(증기압) 3. 그 액체의 증기 압력의 크기 4. B — 증기 압력이 클수록 수은 기둥 높이 차 h가 크기 때문 5. 처음에는 증발하는 분자 수가 더 많고, 시간이 지나면 증발 분자 수와 응축 분자 수가 같아진다(동적 평형)

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