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예비고1 하이탑 통합과학 1권

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고등 HIGH-TOP(하이탑) 통합과학 답지

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High Top(하이탑) 고등 통합과학(2022) – 교보문고

고등 통합 과학 하이탑이 새롭게 나왔네요.하이탑 과학은 제가 20여년 전 강의하던 시절부터 교재로도 많이 사용해왔던 책이었는데요.과학에서 중요한 원리와 개념들을 잘 정리해서 보여준 책이라 많은 수험생이나 학생들이선호해왔던 책이었지요.다른 과목도 그러하겠지만 과학이라는 분야가 물리 화학 생물 지구과학 까지 포함하는 것이라 대학때 교직을 이수하면 과학개론을 들어야했었고 저는 화학을 전공했지만 과학 개론시간에 듣는 수업은 물리 화학 생물 지구과학 까지 들어야했었죠.그리고 화학 수업도 물리화학 생화학 유기화학등 모든 과학이 통합되어 이해되는 과정이라 그런 이해가 이루어져야 하는 고로 우리가 영역을 구분하지만 실은 과학은 하나로 통하는 원리가 있고 그것의 중요성을 알기에 고등학교 1학년 과정에서 접하는 과목이 통합과정으로2015년부터 변경된 듯 합니다.그런데 이런 통합과정의 문제점이 있다면 정확한 과학에 대한 이해가 없다면 중구난방식의 뭐가 중요한지 모르고 그저 뒤죽 박죽 섞여진 잡탕 수준의 과학 공부가 되어버리고 만다는 것인데요.하이탑은 화학이나 물리에서 다루고 있는 기본 개념을 정확하게 설명해주고 있으면서 원리까지 세세하게 설명해놓고 있어서 학생들이고등학교 교과 과정을 통해서 배워야할 것을 상세하게 나열해줍니다.개정교과 과정에서 요구하는 과학적 지식은 물론 나중에 화학1이나 물리 1에서 다루어지는 것들을 위한 개념 요약까지 충분하게 잘 설명되어 있어서 선행을 목표로 하는 학생들이 보기에도 좋은 책입니다. 5종 교과서의 핵심을 모아서 통합해 놓은 책이라 각 출판사 진도를 비교해 볼 수 있어서 편리하구요.책이 1.2권으로 분철되어 있어서 간편하게 휴대하기도 좋게 되어 있네요.첫 파트는 우추 초기의 원소들에 대한 설명으로 천문학적인 이야기로 포문을 열었지만 그 안에는 화학의 입자에 대한 개념 그리고 물리의 양자에 대한 개념까지 확장 되어 있습니다.처음 공부하는 학생들이 편리하게 다양한 주해가 있어서 좋은데요.보충 코너에서는 상세하게 읽을 거리들을 많이 제공해주어 재미도 있는 책입니다.과학이 실험 파트도 중요한데요. 실험 파트에서는 자세한 실험과 자료를 꼼꼼하게 수록해주어 별도의 책 참조없이 이 한권만으로도 공부하기 편하게 내용이 잘 수록 되어 있어 좋지요.원자들을 이해하는데 필요한 주기율표에 대한 내용도 자세히 수록 되어 있어서 화학 1을 공부하는 기본 개념서로도 아주 좋네요. 원자의 규칙성에 대한 공부가 끝났다면 화학 결합에 대한 이야기가 상세하게 나와서 화학 1을 공부하는 학생들도 읽어보면 좋을 책입니다.물리파트인 2단원에서는 중력과 물체의 운동을 통해서 운동의 법칙들에 대해서 이야기하고 있는데요. 운동의 제 1법칙인 관성의 법칙, 2법칙인 가속도의 법칙과 3법칙인 작용 반작용까지 고전 역학에 대한 상세한 설명이 들어있어서물리의 기본 개념인 에너지에 과한 이론들을 공부할 수 있어서 좋지요.예를 들어 운동량과 충격량을 설명할때도 뉴턴의 운동법칙으로 충격량과 운동량을 해석하는 파트가 있어서 물리 공부하는 재미도 줍니다.하이탑은 고등 통합과정 과학의 기본을 정확하고 꼼꼼하게 설명해주어 개념서로 훌륭한 책입니다.산화 환원 반응 파트 부분도 일반 적인 통합 과학 책들은 화학 1이상의 설명을 해주지 않는데 반하여 하이탑은앞으로 공부할 화학 1 과정까지 자세히 설명해주어 산화 환원 반응의 이해를 돕지요.자연계를 준비하는 학생들이 보기 정말 좋은 과학 개념서인데요.요즘 과학고나 영재고 해서 화학이나 물리를 어린 나이에 선행하는 학생들이 개념이 잘 잡히지 않아 고전하는 경우를 많이 봤는데요.개론 수준의 설명이 자세히 들어있어 좋은 하이탑으로 화학 물리 생물 지구 과학에 대한 이해를 돕는다면 과학이 더욱 재밌어 질 거 같네요.교과서 5종에 대한 내용들도 잘 분석되어 있고 자료가 많아서 좋은 책인데요.단계별 문제도 적절히 구성되어 있어서 놓치기 쉬운 과학의 원리를 잘 파악할 수 있는 통합 과학 개념서라 추천하고 싶어지는 책입니다.

하이탑 통합과학 답지 (2019)

정답과 해설

I

물질과 규칙성

1. 물질의 규칙성과 결합

2. 자연의 구성 물질

II

시스템과 상호 작용

1. 역학적 시스템

2. 지구 시스템

3. 생명 시스템

1권

2권

III

변화와 다양성

1. 화학 변화

2. 생물 다양성과 유지

IV

환경과 에너지

1. 생태계와 환경

2. 발전과 신재생 에너지

2

18

30

41

51

65

83

95

105

I 물질과 규칙성

물질의 규칙성과 결합

01 우주 초기의 원소

01 ㄱ. 빅뱅 우주론에 의하면 약 (cid:18)(cid:20)(cid:25)억 년 전 우주의 모든 물질과

에너지가 모인 한 점에서 빅뱅(대폭발)이 일어나 우주가 탄생하

였다.

아졌다.

ㄷ. 빅뱅 이후 우주가 팽창하면서 우주의 온도는 계속해서 낮

바로 알기 ㄴ. 빅뱅 우주론에 의하면 우주의 질량은 일정한데

우주가 팽창하므로 우주의 밀도는 감소한다.

ㄹ. 우주는 균질하며 정적인 상태를 유지한다는 이론은 아인슈

타인이 주장한 정적 우주론이다.

01 ③, ④, ⑤ 02 ⑴ (가) 선 스펙트럼 (나) 흡수 스펙트럼 ⑵ 해설

와 중성자는 쿼크로 이루어져 있다. 따라서 (cid:34)는 양성자, (cid:35)는

1권 18쪽

02 원자는 원자핵과 전자로, 원자핵은 양성자와 중성자로, 양성자

탐구 확인 문제

참조

전자, (cid:36)는 쿼크이다.

03 빅뱅 직후는 매우 고온이므로 입자가 생성될 수 없었지만, 우주

01 ⑤ 태양의 대기에 수소가 포함되어 있으므로 햇빛의 스펙트럼

가 급격히 팽창하면서 온도가 낮아져 쿼크, 전자 등의 기본 입

에는 수소의 선 스펙트럼에 나타나는 방출선과 같은 파장의 흡

자가 최초로 생성되었다.

수선이 나타난다.

04 초기 우주에서는 양성자가 중성자로 변하는 과정과 중성자가

바로 알기 ② 기체 방전관에서 방출되는 빛을 분광기로 관측

양성자로 변하는 과정이 자주 일어나서 양성자 수와 중성자 수

하면 선 스펙트럼이 나타난다.

가 거의 같았다. 그러나 우주의 온도가 낮아지면서 에너지를

02 ⑵ 태양의 스펙트럼과 원소의 스펙트럼을 비교하면 태양의 대

필요로 하는 양성자에서 중성자로의 변환은 어려워지고, 에너

기에 존재하는 원소의 종류와 함량을 알 수 있다.

태양의 대기에는 수소가 포함되어 있다.

채점 기준

배점((cid:6))

태양의 대기에 수소가 포함되어 있다고 옳게 설명한 경우

100

수소의 선 스펙트럼에 나타나는 방출선과 같은 파장의 흡

수선이 태양의 스펙트럼에 나타난다고 설명한 경우

50

개념 확인해서 High로!

1권 22~23쪽

01 ㄱ, ㄷ 02 (cid:34): 양성자, (cid:35): 전자, (cid:36): 쿼크 03 ㉠ 팽창,

㉡ 쿼크 04 (cid:34): 양성자, (cid:35): 중성자 05 (cid:34): 중수소 원자핵,

(cid:35): (cid:20)중 수소 원자핵, (cid:36): 헬륨 원자핵 06 ⑴ 약 (cid:24) : (cid:18) ⑵ 약

(cid:20) : (cid:18) 07 ⑴ (가) 수소 원자 (나) 헬륨 원자 ⑵ (가)(cid:29)(나)

08 ㉠ 전자, ㉡ 우주 배경 복사 09 ㄴ 10 (cid:34): 연속 스펙

트럼, (cid:35): 흡수 스펙트럼, (cid:36): 선 스펙트럼 11 (가) 선 스펙

트럼 (나) 흡수 스펙트럼 12 ㄱ, ㄴ

2

정답과 해설

지가 필요 없는 중성자에서 양성자로의 변환은 계속 일어났다.

그 결과 우주에는 중성자보다 양성자의 수가 더 많아져서 양성

자와 중성자의 개수비는 약 (cid:24) : (cid:18)이 되었다. 따라서 (cid:34)는 양성

자, (cid:35)는 중성자이다.

05 양성자 (cid:18)개와 중성자 (cid:18)개가 결합한 것((cid:34))은 중수소 원자핵이

고, 양성자 (cid:18)개와 중성자 (cid:19)개가 결합한 것((cid:35))은 (cid:20)중 수소 원자

핵이며, 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)개가 결합한 것((cid:36))은 헬륨 원자

핵이다.

06 ⑴ 헬륨 원자핵이 생성되기 직전에 양성자와 중성자의 개수비

는 약 (cid:18)(cid:21) : (cid:19)(cid:30)(cid:24) : (cid:18)이다.

⑵ 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)개가 결합하여 헬륨 원자핵이 생성

된 후 수소 원자핵(양성자)과 헬륨 원자핵의 개수비는 약

(cid:18)(cid:19) : (cid:18)이고, 질량비는 약 (cid:20) : (cid:18)((cid:30)(cid:18)(cid:19)개(cid:61)(cid:18) : (cid:18)개(cid:61)(cid:21))이다.

07 ⑴ (가)는 양성자 (cid:18)개로 이루어진 원자핵과 전자 (cid:18)개가 결합한

것이므로 수소 원자이고, (나)는 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)개로 이

루어진 원자핵과 전자 (cid:19)개가 결합한 것이므로 헬륨 원자이다.

⑵ (가) 수소 원자는 질량이 (cid:18)이고, (나) 헬륨 원자는 질량이 약

(cid:21)이다. 따라서 (가)보다 (나)의 질량이 더 크다.

08 우주의 온도가 약 (cid:20)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:44)일 때 원자핵과 전자(㉠)가 결합하여

원자가 생성되면서 물질과 분리되어 우주로 퍼져 나간 빛을 우

주 배경 복사(㉡)라고 한다.

09 ㄴ. 우주 배경 복사는 우주의 온도가 약 (cid:20)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:44)일 때 우주로

퍼져 나갔고, 우주의 팽창으로 온도가 점차 낮아져서 현재는

01 ㄱ. 성운 내부의 밀도가 큰 곳은 중력이 커서 주변의 성간 물질

을 끌어 모아 원시별이 형성된다.

온도 약 (cid:20) (cid:44)인 흑체에서 방출되는 에너지의 파장과 거의 일치

한다.

바로 알기 ㄱ. 우주 배경 복사는 원자핵과 전자가 결합하여 원

ㄴ. 원시별은 중력에 의해 수축하여 내부 온도가 높아지는데,

내부 온도가 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17)만 (cid:44) 이상으로 높아지면 수소 핵융합 반응

이 시작되면서 별이 된다.

자가 생성되면서 우주 전역으로 퍼져 나갔다.

바로 알기 ㄷ. 별은 밀도가 크고 온도가 낮은 성운 속에서 탄

ㄷ. 우주 배경 복사는 우주가 팽창함에 따라 파장이 계속 길어

생하기 쉽다.

졌다.

10 (cid:34)는 고온의 별에서 방출된 빛을 관찰한 경우이므로 연속 스펙

트럼이 나타나고, (cid:35)는 별빛이 저온의 기체를 통과하는 경우이

02 ㄷ. 핵융합 반응 과정에서 반응 후의 총질량이 반응 전의 총질

량보다 줄어들면서 에너지가 발생한다.

바로 알기 ㄴ. 주계열성의 중심부에서는 수소 핵융합 반응에

므로 흡수 스펙트럼이 나타나며, (cid:36)는 고온의 별 주위에서 에너

의해 헬륨이 생성된다.

지를 얻어 가열된 기체가 빛을 방출하는 경우이므로 선 스펙트

럼이 나타난다.

11 전자가 높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 이동하면 에

너지의 차이에 해당하는 파장의 빛을 방출하여 방출선이 나타

난다. 따라서 (가)에서는 선 스펙트럼이 나타난다.

전자가 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 이동하면 에

너지의 차이에 해당하는 파장의 빛을 흡수하여 흡수선이 나타

난다. 따라서 (나)에서는 흡수 스펙트럼이 나타난다.

12 ㄱ, ㄴ. 한 원소의 흡수선과 방출선이 나타나는 파장은 같으므

로 별빛 스펙트럼에 나타나는 흡수선을 원소의 선 스펙트럼에

나타나는 방출선과 비교하면 별을 구성하는 원소의 종류를 알

바로 알기 ㄷ. 우주에 분포하는 수소와 헬륨의 질량비는 약

수 있다.

(cid:20) : (cid:18)이다.

03 주계열성에서는 수소 핵융합 반응에 의해 내부 기체가 밖으로

팽창하려는 내부 압력((cid:34))과 별의 중심으로 수축하려는 중력

((cid:35))이 평형을 이루어 크기가 일정하게 유지된다.

04 ⑴ (가)의 중심부에서는 헬륨 핵융합 반응에 의해 최종적으로

탄소가 생성되고, (나)의 중심부에서는 규소 핵융합 반응에 의

해 최종적으로 철이 생성된다.

⑵ 질량이 태양과 비슷한 별은 중심부에서 탄소까지만 생성되

고, 질량이 태양보다 훨씬 큰 별은 헬륨 핵융합 반응에 의해 탄

소가 생성된 후에도 중심부의 온도가 계속 높아서 핵융합 반응

이 계속 일어나 산소, 규소, 철까지 생성된다. 따라서 (가)보다

(나)의 질량이 더 크다.

05 ⑴ 질량이 태양과 비슷한 별은 행성상 성운과 백색 왜성으로 진

화하고, 질량이 태양보다 훨씬 큰 별은 중성자별 또는 블랙홀

로 진화한다. 따라서 별 (가)는 태양보다 질량이 크다.

⑵ 철보다 무거운 원소는 초신성 폭발 과정에서 생성된다. 따

라서 (cid:36) 단계에 해당한다.

06 ㄴ. 금, 우라늄과 같이 철보다 무거운 원소는 초신성이 폭발할

때 발생하는 엄청난 에너지에 의해 생성된다.

ㄷ. 초신성으로 폭발할 때 폭발 과정에서 생성된 원소와 별의

내부에서 생성된 원소가 우주로 방출된다.

02 무거운 원소의 생성

개념 확인해서 High로!

1권 34~35쪽

바로 알기 ㄱ. 초신성 폭발이 일어나는 별은 질량이 태양보다

01 ㄱ, ㄴ 02 ㄱ, ㄷ 03 (cid:34): 내부 압력, (cid:35): 중력

훨씬 큰 별이다.

04 ⑴ (cid:34): 탄소, (cid:35): 철 ⑵ (가)(cid:29)(나) 05 ⑴ (가)(cid:31)태양

07 ⑴ 적색 거성의 중심부에서는 헬륨 핵융합 반응에 의해 탄소가

⑵ (cid:36) 06 ㄴ, ㄷ 07 ⑴ 탄소 ⑵ 철 ⑶ 수소, 우라늄

생성된다.

08 철의 원자핵이 매우 안정하기 때문 09 (나) → (라) →

(다) → (가) 10 (cid:34): 철, 니켈, 규소 등, (cid:35): 얼음, 메테인 등

11 ⑴ (다) → (나) → (가) ⑵ (나)와 (가) 사이 12 ㄴ, ㄷ

⑵ 초거성의 중심부에서는 핵융합 반응에 의해 최종적으로 철

이 생성된다.

⑶ 수소는 빅뱅 이후 초기 우주에서 생성되었고, 철보다 무거

운 우라늄은 초신성 폭발 과정에서 생성된다.

3

정답과 해설

08 철의 원자핵이 매우 안정하기 때문에 별의 내부에서 철이 생성

된 후에는 핵융합 반응이 더 이상 일어나지 않는다.

09 지금의 태양계 자리에 있던 성운이 주변에서 발생한 초신성 폭

01 ① 알칼리 금속 (cid:46)이 공기 중의 산소((cid:48)2)와 반응하여 생성된

물질의 화학식은 (cid:46)2(cid:48)이다. 이를 화학 반응식으로 나타내면

다음과 같다.

발의 영향으로 뭉쳐져 태양계 성운이 형성되었고, 태양계 성운

이 회전하면서 수축하여 중심부가 볼록한 원반 모양을 형성하

였다. 볼록한 중심부에서는 원시 태양이 형성되었고, 원반에서

(cid:21)(cid:46)(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:46)2(cid:48) ((cid:46): 알칼리 금속)

② 과정 ❶에서 알칼리 금속과 물과의 반응성을 비교하면

(cid:45)(cid:74)(cid:29)(cid:47)(cid:66)(cid:29)(cid:44)으로, 공기 중의 산소와 반응하는 빠르기도 이와

는 물질이 뭉쳐 미행성체가 형성되었으며, 미행성체의 충돌에

같다.

의해 원시 행성이 형성되었다. 따라서 시간 순서대로 나열하면

③ 과정 ❷에서 알칼리 금속의 반응성은 (cid:45)(cid:74)(cid:29)(cid:47)(cid:66)(cid:29)(cid:44)으로, 원

자 번호가 커질수록, 즉 주기율표의 아래로 갈수록 반응성이

커지는 것을 알 수 있다.

⑥ 알칼리 금속이 공통적인 성질을 보이는 것은 원자가 전자

수가 같기 때문으로, 알칼리 금속의 원자가 전자 수는 모두 (cid:18)

이다.

바로 알기 ④ 과정 ❷에서 알칼리 금속인 (cid:45)(cid:74), (cid:47)(cid:66), (cid:44)은 물에

떠서 반응하므로 물보다 밀도가 작음을 알 수 있다. 알칼리 금

속은 일반적인 금속에 비해 밀도가 작은 편이지만 (cid:44)보다 원자

번호가 큰 (cid:51)(cid:67), (cid:36)(cid:84)은 물보다 밀도가 크다.

⑤ 알칼리 금속과 물이 반응할 때 발생하는 수소 기체는 가연

성이 있는 기체로, 불꽃을 가까이 하면 ‘펑’ 소리를 내며 탄다.

다른 물질의 연소를 돕는 것은 산소이다.

02 알칼리 금속은 과정 ❶에서와 같이 공기 중의 산소와 반응하여

산화물을 형성하며 빠르게 광택을 잃는다. 또, 과정 ❷에서와

같이 물과 매우 활발하게 반응한다. 따라서 알칼리 금속을 보

관할 때는 물, 공기와의 접촉을 차단해야 하기 때문에 석유나

액체 파라핀 속에 넣어 밀봉하여 보관한다.

알칼리 금속은 물이나 산소와 매우 활발하게 반응

하기 때문에 물과 산소를 차단하기 위해 석유나 액체 파라핀에

넣어 보관한다.

채점 기준

배점((cid:6))

물, 산소와 반응하기 때문에 물과 산소를 차단하기 위해

서라는 것을 옳게 설명한 경우

물 또는 산소만 차단하기 위해서라고 설명한 경우

100

50

03 알칼리 금속이 들어 있는 물질을 겉불꽃에 넣으면 특유의 색이

나타나는데, 리튬((cid:45)(cid:74))의 불꽃색은 (가)와 같은 붉은색, 나트륨

((cid:47)(cid:66))의 불꽃색은 (나)와 같은 노란색, 칼륨((cid:44))의 불꽃색은 (다)

와 같은 보라색이다.

(나) → (라) → (다) → (가)이다.

10 태양과 가까운 곳은 철, 니켈, 규소 등 녹는점이 높고 무거운 물

질이 남아 미행성체를 형성하였고, 태양에서 멀리 떨어진 곳은

녹는점이 낮은 얼음이나 메테인 등이 응축되어 미행성체를 형

성하였다.

11 ⑴ 지구의 형성 과정은 ‘(다) 미행성체의 충돌 시작 → (나) 마그

마의 바다 형성 시작 → 맨틀과 핵의 분리 → (가) 원시 지각과

바다의 형성’ 순이다.

⑵ 마그마의 바다 상태에서 마그마 속에 포함된 철과 니켈 등

의 무거운 물질은 중력에 의해 지구 중심부로 가라앉아 핵을

이루었고, 상대적으로 가벼운 규소와 산소 등의 물질은 위로

떠올라서 맨틀을 이루었다. 따라서 맨틀과 핵의 분리가 일어난

시기는 (나)와 (가) 사이이다.

12 ㄴ. 지구 전체에서 가장 많은 원소는 철이고, 두 번째로 많은 원

소는 산소이다.

ㄷ. 지구의 대기는 질소가 약 (cid:24)(cid:25) (cid:6), 산소가 약 (cid:19)(cid:18) (cid:6)를 차지하

고 있다.

바로 알기 ㄱ. 지각에 가장 많은 원소는 산소이고, 두 번째로

많은 원소는 규소이다.

03 원소와 주기율표

탐구 확인 문제

1권 45쪽

01 ④, ⑤ 02 해설 참조 03 (가) 리튬((cid:45)(cid:74)) (나) 나트륨((cid:47)(cid:66))

(다) 칼륨((cid:44))

4

정답과 해설

개념 확인해서 High로!

1권 48~49쪽

01 ㉠ 주기율, ㉡ 원자량 02 ㄱ 03 ㄱ, ㄴ 04 ⑴ (cid:34):

금속 원소, (cid:35): 준금속 원소, (cid:36): 비금속 원소 ⑵ 해설 참조 ⑶

05 ⑴ 원자에서 전자는 특정한 에너지 준위를 갖는 궤도에만 존재

하는데, 이를 전자 껍질이라고 한다.

⑵ 전자가 들어 있는 궤도는 특정한 에너지만을 갖는데, 이 특

정한 에너지를 에너지 준위라고 한다. 원자핵에 가까운 전자

해설 참조 05 ⑴ 전자 껍질 ⑵ 에너지 준위 06 ⑴ (cid:25)

껍질일수록 에너지 준위가 낮다.

ㄷ. 멘델레예프는 원자량을 기준으로 주기율표를 만들었다.

주기율표에 (cid:57)의 위치를 옳게 나타낸 경우

채점 기준

배점((cid:6))

100

⑵ 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같다. ⑶ 원자가 전자 수

가 같다. ⑷ 해설 참조 07 ⑴ (cid:19) ⑵ (cid:20)주기, (cid:19)족 ⑶ 금속

원소 08 ⑴ (cid:35), (cid:36), (cid:37) ⑵ (cid:39) ⑶ (cid:35), (cid:38) 09 ㄱ, ㄴ, ㄹ

10 ⑴ 붉은 ⑵ 리튬((cid:45)(cid:74)(cid:10)(cid:29)나트륨((cid:47)(cid:66))(cid:29)칼륨((cid:44)) 11 ㄱ, ㄹ

01 원소들을 일정한 기준으로 배열할 때 일정한 간격으로 성질이

비슷한 원소가 나타나는 것을 주기율이라고 한다. 멘델레예프

는 원자들의 상대적 질량인 원자량을 기준으로 주기율표를 만

들었다.

02 ㄱ. 현대의 주기율표는 원자에 들어 있는 양성자 수, 즉 원자 번

호를 기준으로 만들었다.

바로 알기 ㄴ. 주기율표에서 화학적 성질이 비슷한 원소는 같

은 세로줄인 족에 놓이며, 같은 세로줄에 위치하는 원소들을

동족 원소라고 한다.

03 ㄱ. 주기율표의 가로줄을 주기, 세로줄을 족이라고 한다.

ㄴ. 같은 족에 속한 원소들은 원소의 화학적 성질을 결정하는

원자가 전자 수가 같으므로 화학적 성질이 비슷하다.

바로 알기 ㄷ. 같은 주기에 속한 원소들은 전자가 들어 있는

전자 껍질 수가 같고, 같은 족에 속한 원소들은 원자가 전자 수

가 같다.

04 ⑴ (cid:34)는 주기율표에서 왼쪽과 가운데에 위치하는 금속 원소이

고, (cid:36)는 주기율표에서 주로 오른쪽에 위치하는 비금속 원소이다.

금속 원소와 비금속 원소의 경계에 위치하는 (cid:35)는 금속 원소와

비금속 원소의 성질을 모두 가지고 있는 준금속 원소이다.

⑵

금속 원소인 (cid:34)는 실온((cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36))에서 대체로 고체

상태로 존재한다, 열과 전기 전도성이 있다, 특유의 금속 광택

이 있다, 등

광택이 없다, 등

⑶

비금속 원소인 (cid:36)는 실온((cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36))에서 대체로 기

체나 고체 상태로 존재한다, 대체로 열과 전기 전도성이 없다,

06 ⑴ 전자 수가 (cid:25)이고, 원자에서 양성자 수와 전자 수가 같으므

로 양성자 수는 (cid:25)이다. 따라서 (cid:57)의 원자 번호는 (cid:25)이다.

⑵ 같은 주기 원소들은 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같다.

⑶ 같은 족 원소들은 원자가 전자 수가 같다.

⑷ (cid:57)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:19)이므로 (cid:19)주기 원소

이고, 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있는 전자 수가 (cid:23)이므로 (cid:18)(cid:23)

족 원소이다.

(cid:18)

(cid:19)

(cid:18)(cid:20)

(cid:18)(cid:21)

(cid:18)(cid:22)

(cid:18)(cid:23)

(cid:18)(cid:24)

(cid:18)(cid:25)

(cid:57)

족

주기

(cid:18)

(cid:19)

(cid:20)

(cid:21)

07 ⑴ (cid:57)의 전자 배치에서 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있는 전자

수가 (cid:19)이므로 원자가 전자 수는 (cid:19)이다.

⑵ (cid:57)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:20)이므로 (cid:20)주기 원소

이고, 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있는 전자 수가 (cid:19)이므로 (cid:19)

족 원소이다.

⑶(cid:1)(cid:57)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 원소로, 주기율표에서 왼쪽에 위치하는 금

속 원소이다.

08 ⑴ 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:19)인 원소는 (cid:19)주기에 속한

원소이므로 (cid:35), (cid:36), (cid:37)가 이에 해당한다.

⑵ 원자가 전자는 가장 바깥 전자 껍질에 있는 전자로, 화학 결

합에 참여하는 전자이다. 주기율표에서 각 원소의 원자가 전자

수는 주기율표의 족 번호의 끝자리 수와 같고, (cid:18)(cid:25)족 원소는 원

자가 전자 수가 (cid:17)이다. 따라서 (cid:34)의 원자가 전자 수는 (cid:17), (cid:35)와

(cid:38)의 원자가 전자 수는 (cid:18), (cid:36)의 원자가 전자 수는 (cid:21), (cid:37)의 원자

가 전자 수는 (cid:23), (cid:39)의 원자가 전자 수는 (cid:24)이다.

⑶ 같은 족에 속한 원소들은 원소의 화학적 성질을 결정하는

채점 기준

⑵ 금속 원소의 성질을 옳게 설명한 것 하나당

⑶ 비금속 원소의 성질을 옳게 설명한 것 하나당

배점(%)

50

50

원자가 전자 수가 같은데, (cid:34)(cid:344)(cid:39) 중 같은 족 원소는 (cid:35), (cid:38)이다.

09 (cid:34)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:19)이고, 원자가 전자 수

가 (cid:18)이다. (cid:35)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:20)이고, 원자

5

정답과 해설

가 전자 수가 (cid:18)이다. 따라서 (cid:34)는 (cid:19)주기 (cid:18)족 원소, (cid:35)는 (cid:20)주기

(cid:18)족 원소이다.

ㄱ. (cid:34)와 (cid:35)는 모두 원자가 전자 수가 (cid:18)이므로 주기율표에서 (cid:18)

족에 속하는 원소이다.

ㄴ, ㄹ. (cid:34)와 (cid:35)는 (cid:18)족에 속하는 알칼리 금속으로, 물과 반응하

여 수소 기체를 발생한다.

참조

04 화학 결합과 물질의 성질

탐구 확인 문제

1권 57쪽

01 ③, ⑦ 02 ⑴ (가) 설탕 (나) 염화 나트륨 ⑵ 해설 참조 ⑶ 해설

바로 알기 ㄷ. 알칼리 금속은 공기 중에서 쉽게 산화되어 산화

01 ③ 이온 결합 물질인 염화 나트륨이나 질산 칼륨은 물에 녹아

물을 생성하기 때문에 알칼리 금속을 공기 중에 두면 빠르게

양이온과 음이온으로 나누어지므로 수용액 상태에서는 이온이

산화되어 광택을 잃는다.

자유롭게 이동할 수 있다.

10 ⑴ 알칼리 금속은 물과 반응하여 수소 기체를 발생하고, 물과

⑦ 이온 결합 물질인 염화 칼륨은 염화 나트륨이나 질산 칼륨

반응한 수용액은 염기성을 나타낸다. 따라서 페놀프탈레인 용

과 마찬가지로 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않지만 수용액

액을 떨어뜨린 물에 알칼리 금속인 리튬을 넣으면 리튬이 물과

상태에서는 전류가 흐른다.

반응함에 따라 수용액은 붉은색으로 변한다.

바로 알기 ① 이온 결합 물질인 염화 나트륨과 질산 칼륨은

⑵ 알칼리 금속은 원자 번호가 클수록 반응성이 크므로 물과의

고체 상태에서는 나트륨 이온과 염화 이온, 칼륨 이온과 질산

반응 정도를 비교하면 원자 번호 순서와 같은 리튬((cid:45)(cid:74))(cid:29)나트

이온이 각각 정전기적 인력에 의해 결합하고 있어 이온들이 자

륨((cid:47)(cid:66))(cid:29)칼륨((cid:44)) 순이다.

11 ㄱ. 할로젠은 주기율표에서 (cid:18)(cid:24)족에 속하는 원소이므로 원자가

유롭게 이동하지 못하기 때문에 전류가 흐르지 않는다.

② 공유 결합 물질인 설탕과 포도당은 고체 상태에서 전기적으

전자 수는 (cid:24)이다.

ㄹ. 할로젠은 수소를 비롯한 비금속 원소와도 반응하여 화합물

을 생성한다. 할로젠이 수소와 결합한 화합물인 할로젠화 수소

((cid:41)(cid:39), (cid:41)(cid:36)(cid:77), (cid:41)(cid:35)(cid:83), (cid:41)(cid:42))는 모두 물에 녹아 산성을 나타낸다.

바로 알기 ㄴ. 할로젠은 비금속 원소로 플루오린과 염소는 실

온((cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36))에서 기체 상태로, 브로민은 액체 상태로, 아이오딘

은 고체 상태로 존재한다. 브로민은 비금속 원소 중 유일하게

실온에서 액체 상태인 원소이다.

ㄷ. 할로젠은 (cid:19)개의 원자가 결합한 이원자 분자로 존재한다.

(cid:18)개의 원자로 안정하게 존재하는 것은 다른 원소와 거의 반응

하지 않는 (cid:18)(cid:25)족 원소의 특징이다.

로 중성인 분자 상태로 존재한다.

④ 포도당은 물에 분자 상태로 녹아 있다.

⑤ 이온 결합 물질인 염화 나트륨과 질산 칼륨은 액체 상태에

서 이온이 자유롭게 이동할 수 있으므로 전류가 흐른다.

⑥ 공유 결합 물질인 설탕과 포도당은 액체 상태에서 전기적으

로 중성인 분자 상태로 존재하므로 전류가 흐르지 않는다.

02 ⑴ 공유 결합 물질인 설탕은 고체와 수용액 상태에서 모두 전

류가 흐르지 않는다. 이온 결합 물질인 염화 나트륨은 고체 상

태에서는 전류가 흐르지 않지만 수용액 상태에서는 전류가 흐

른다. 따라서 (가)는 설탕이고, (나)는 염화 나트륨이다.

⑵

(가)는 설탕으로, 설탕 수용액에서 설탕은 전하

를 띠지 않는 분자 상태로 녹아 있기 때문에 전원을 연결해도

전류가 흐르지 않는다.

⑶

(나)는 이온 결합 물질인 염화 나트륨으로, 고체

상태에서는 나트륨 이온과 염화 이온이 정전기적 인력에 의해

결합하고 있어 이동하지 못하기 때문에 전류가 흐르지 않는다.

채점 기준

배점(%)

공유 결합 물질인 설탕은 물에 전하를 띠지 않는 분

자 상태로 녹기 때문이라는 것을 옳게 설명한 경우

공유 결합 물질이기 때문이라고만 설명한 경우

염화 나트륨은 고체 상태에서는 이온들이 이동할

수 없기 때문이라는 것을 옳게 설명한 경우

⑵

⑶

이온 결합 물질이기 때문이라고만 설명한 경우

100

40

100

40

6

정답과 해설

개념 확인해서 High로!

1권 62~63쪽

01 ㄱ, ㄷ 02 ⑴ (cid:34), (cid:37) ⑵ (cid:35), (cid:37) ⑶ (가) (cid:35)2(cid:34) (나) (cid:35)(cid:36) (다)

(cid:37)(cid:36)2 03 공유 결합 04 ㄱ, ㄴ 05 이온 결합, (cid:34)(cid:35) 06

ㄱ, ㄴ 07 ㄴ, ㄷ 08 ㄴ 09 해설 참조 10 ㄱ, ㄴ

11 (가) 이온 결합 물질 (나) 공유 결합 물질 12 ⑴ ㄱ, ㄴ,

ㅂ ⑵ 해설 참조

01 ㄱ, ㄷ. 주어진 세 가지 원자는 가장 바깥 전자 껍질에 전자가

모두 채워져 있으므로 주기율표의 (cid:18)(cid:25)족에 속하는 원소이다.

바로 알기 ㄴ. (cid:18)(cid:25)족 비활성 기체에 속하는 원소는 가장 바깥

전자 껍질에 전자가 모두 채워진 안정한 전자 배치를 가지고

있어 다른 원소와 결합을 잘 형성하지 않는다.

02 ⑴ 원자 (cid:34)(cid:344)(cid:37)의 원자가 전자 수와 이온이 되기 위해 잃거나

얻는 전자 수, 형성된 이온 모형과 이온식은 다음 표와 같다.

따라서 이온의 전자 배치가 원자 번호 (cid:18)(cid:17)인 네온((cid:47)(cid:70))과 같은

것은 (cid:34), (cid:37)이다.

원자

모형

원자가

전자 수

잃거나

얻는

전자 수

이온

모형

(cid:14)

(cid:14) (cid:12)(cid:25)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14) (cid:14) (cid:12)(cid:20)

(cid:14)

(cid:14) (cid:14) (cid:14)

(cid:12)(cid:18)(cid:24)

(cid:14) (cid:14) (cid:14)

(cid:14) (cid:14) (cid:14)

(cid:12)(cid:18)(cid:19)

(cid:14) (cid:14) (cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:34)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:23)

(cid:35)

(cid:18)

전자 (cid:19)개

얻음

전자 (cid:18)개

잃음

전자 (cid:18)개

얻음

전자 (cid:19)개

잃음

(cid:14)

(cid:14) (cid:12)(cid:25)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14) (cid:12)(cid:20)

(cid:14)

(cid:14) (cid:14) (cid:14)

(cid:12)(cid:18)(cid:24)

(cid:14) (cid:14) (cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:12)(cid:18)(cid:19)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:37)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:19)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:36)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:24)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

이온식

(cid:34)2-

(cid:35)+

(cid:36)-

(cid:37)2+

⑵ 양이온으로 되는 것은 원자가 전자 수가 (cid:18)인 (cid:35)와 원자가 전

자 수가 (cid:19)인 (cid:37)이다. 이들은 원자가 전자 수만큼의 전자를 잃고

(cid:18)(cid:25)족 비활성 기체와 전자 배치가 같아진다. 음이온으로 되는

것은 원자가 전자 수가 (cid:23)인 (cid:34)와 원자가 전자 수가 (cid:24)인 (cid:36)이다.

이들은 ((cid:25)(cid:14)원자가 전자 수)만큼의 전자를 얻고 (cid:18)(cid:25)족 비활성

기체와 전자 배치가 같아진다.

⑶ 양이온과 음이온이 결합한 이온 결합 물질은 양이온이 될

때 잃은 전자 수와 음이온이 될 때 얻은 전자 수가 같다. 즉, 양

이온과 음이온이 전기적으로 중성이 되는 개수비로 결합하므

로 화합물의 화학식은 다음 표와 같다.

구성 원소

양이온

음이온

개수비

화학식

(cid:34), (cid:35)

(cid:35), (cid:36)

(cid:36), (cid:37)

(cid:35)+

(cid:35)+

(cid:37)2+

(cid:34)2-

(cid:36)-

(cid:36)-

(cid:19) : (cid:18)

(cid:18) : (cid:18)

(cid:18) : (cid:19)

(cid:35)2(cid:34)

(cid:35)(cid:36)

(cid:37)(cid:36)2

03 주어진 모형에서 결합에 참여하는 두 원자가 전자를 (cid:18)개씩 내

어 만든 전자쌍 (cid:18)개를 공유하면서 결합하고 있다. 따라서 주어

진 화학 결합은 공유 결합이다.

04 ㄱ. (cid:34)와 (cid:35)가 화학 결합을 할 때 (cid:34)는 전자를 잃고 양이온으로

되는 것으로 보아 (cid:34)는 금속 원소이고, (cid:35)는 비금속 원소이다.

ㄴ. (cid:35)는 (cid:34)로부터 전자를 얻어 음이온이 되므로 (cid:34)와 (cid:35)가 결

합하여 (cid:57)를 형성할 때 (cid:35)는 음이온으로 존재한다.

바로 알기 ㄷ. 화합물 (cid:57)가 형성될 때 (cid:34)는 전자를 잃고 양이

온으로 되고, (cid:35)는 전자를 얻어 음이온으로 된다. (cid:34)의 양이온

과 (cid:35)의 음이온은 정전기적 인력으로 결합하여 화합물 (cid:57)를 이

루므로 (cid:57)는 이온 결합 물질이다.

05 (cid:34), (cid:35) 원자 사이에 전자가 이동하면서 (cid:34) 원자는 전자를 잃고

양이온이 되고, (cid:35) 원자는 전자를 얻어 음이온이 된다. 따라서

(cid:34)와 (cid:35)로 이루어진 물질은 (cid:34)의 양이온과 (cid:35)의 음이온이 정전

원자가 전자를 (cid:19)개 잃고 형성된 양이온인 (cid:34)2+이고, (cid:35)의 이온

은 (cid:35) 원자가 전자 (cid:19)개를 얻어 형성된 음이온인 (cid:35)2-이다. (cid:34)2+

과 (cid:35)2-으로 이루어진 물질은 전기적으로 중성이 되어야 하므

로 (cid:34)2+과 (cid:35)2-이 (cid:18) : (cid:18)의 개수비로 결합한다. 따라서 화학식은

(cid:34)(cid:35)이다.

06 ㄱ. 화합물 (cid:57)에서 (cid:34) 원자는 (cid:19)개의 (cid:35) 원자와 전자쌍 (cid:18)개씩 만

들어 공유하는 데 각각 전자 (cid:18)개를 내놓으므로 가장 바깥 전자

껍질에 들어 있는 전자 수는 (cid:23)이다. 따라서 (cid:34)의 원자가 전자

수는 (cid:23)이다.

ㄴ. (cid:57)에서 (cid:35) 원자는 전자쌍을 공유하여 가장 바깥 전자 껍질

에 전자 (cid:19)개를 가지므로 헬륨과 전자 배치가 같다.

바로 알기 ㄷ. (cid:57)는 (cid:34) 원자와 (cid:35) 원자가 전자쌍을 공유하여

결합하므로 공유 결합 물질이다.

07 ㄴ. (나)에서 결합하는 두 원자가 각각 전자 (cid:19)개씩을 내어 전자

쌍 (cid:19)개를 만들어 공유하면서 결합하고 있다. 따라서 (나)에는 (cid:19)

중 결합이 있다.

ㄷ. (가)에서는 원자가 전자 수가 (cid:22)인 (cid:19)개의 원자가 공유 결합

을 형성하고, (나)에서는 원자가 전자 수가 (cid:23)인 (cid:19)개의 원자가

7

정답과 해설

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

기적 인력에 의해 결합한 이온 결합 물질이다. (cid:34)의 이온은 (cid:34)

11 (가)에 속한 산화 마그네슘((cid:46)(cid:72)(cid:48))은 마그네슘 이온((cid:46)(cid:72)2+)과

산화 이온((cid:48)2-)이, 염화 칼슘((cid:36)(cid:66)(cid:36)(cid:77)2)은 칼슘 이온((cid:36)(cid:66)2+)과 염

화 이온((cid:36)(cid:77)-)이, 염화 칼륨((cid:44)(cid:36)(cid:77))은 칼륨 이온((cid:44)+)과 염화 이

온((cid:36)(cid:77)-)이, 질산 칼륨((cid:44)(cid:47)(cid:48)3)은 칼륨 이온((cid:44)+)과 질산 이온

((cid:47)(cid:48)3-)이 정전기적 인력으로 결합한 이온 결합 물질이다. (나)

에 속한 메테인((cid:36)(cid:41)4), 이산화 탄소((cid:36)(cid:48)2), 포도당((cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6),

설탕((cid:36)12(cid:41)22(cid:48)11)은 모두 비금속 원소로 이루어진 물질로, 비금

속 원소의 원자가 전자쌍을 공유하여 형성된 공유 결합 물질

이다.

12 ⑴ 이온 결합은 금속 원소와 비금속 원소 사이에서 금속 원소

는 전자를 잃고 양이온으로 되고, 비금속 원소는 전자를 얻어

음이온으로 된 후, 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의

해 형성되는 결합이다. 주어진 그림의 주기율표에서 왼쪽에 있

는 (cid:34), (cid:37), (cid:38)는 금속 원소이고, 오른쪽에 있는 (cid:35), (cid:36), (cid:39)는 비금

속 원소이다. 그리고 비금속 원소에 속하지만 (cid:18)(cid:25)족 원소인 (cid:36)

는 다른 원소와 결합을 잘 형성하지 않는다. 따라서 이온 결합

을 형성하는 원소끼리 짝 지어진 것은 금속 원소와 비금속 원

소((cid:18)(cid:25)족 제외)가 짝 지어진 ㄱ, ㄴ, ㅂ이다.

⑵ 이온 결합으로 이루어진 결정은 단단하지만 외부의 힘에 의

해 쉽게 쪼개지거나 부서진다. 이온 결합으로 이루어진 결정에

힘을 가하면 이온 층이 밀리면서 같은 전하를 띠는 이온 사이

에 반발력이 작용하여 결정이 쪼개지거나 부서지게 된다.

결정이 쪼개지거나 부서진다. 이온 결합으로 이루

어진 결정에 힘을 가하면 이온 층이 밀리면서 같은 전하를 띤

이온 사이에 반발력이 작용하기 때문이다.

채점 기준

배점((cid:6))

결정이 쪼개지거나 부서지는 이유를 힘을 가하면 이온 층

이 밀리면서 반발력이 작용하기 때문이라고 옳게 설명한

100

공유 결합을 형성하고 있다. 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가

(cid:19)이고, 원자가 전자 수가 (cid:22) 또는 (cid:23)인 원소는 비금속 원소이다.

바로 알기 ㄱ. (가)에서 결합하는 원자의 원자가 전자 수는 (cid:22)

인데, 두 원자가 각각 전자를 (cid:20)개씩 내어 전자쌍 (cid:20)개를 만들어

공유하면서 결합하고 있다. 따라서 원자의 모든 전자가 공유

결합을 하는 데 참여하는 것은 아니다.

08 ㄴ. 공유 결합 물질인 (나)는 물에 녹아 분자 상태로 존재하므로

전원을 연결해도 전류가 흐르지 않는다.

바로 알기 ㄱ. 이온 결합 물질인 (가)는 물에 녹아 양이온과 음

이온으로 나누어지므로 전원을 연결하면 전류가 흐른다. 그러

나 고체 상태에서는 이온들이 이동할 수 없기 때문에 전류가

흐르지 않는다.

ㄷ. 이온 결합 물질인 (가)는 액체 상태가 되면 이온이 이동할

수 있어 전류가 흐르지만, 공유 결합 물질인 (나)는 액체 상태

가 되어도 분자 상태로 존재하므로 전류가 흐르지 않는다.

09 염화 나트륨은 나트륨 이온과 염화 이온이 정전기적 인력에 의

해 결합하고 있어 고체 상태에서는 이온이 자유롭게 이동할 수

없기 때문에 전원을 연결해도 전류가 흐르지 않는다. 염화 나

트륨을 액체 상태로 만들거나 물에 녹이면 이온이 자유롭게 이

동할 수 있게 되므로 전원을 연결하면 나트륨 이온은 ((cid:14))극 쪽

으로, 염화 이온은 ((cid:12))극 쪽으로 이동하면서 전류가 흐른다.

이온 결합 물질인 염화 나트륨은 고체 상태에서는

양이온과 음이온이 강하게 결합하고 있어 이온이 이동할 수 없

지만 액체나 수용액 상태에서는 이온이 자유롭게 이동할 수 있

기 때문이다.

경우

채점 기준

배점((cid:6))

이온들의 이동과 관련지어 전기 전도성을 옳게 설명한

10 ㄱ. (가)는 탄소 원자((cid:36))와 수소 원자((cid:41))가 전자쌍을 공유하여

결합하고 있는 공유 결합 물질((cid:36)(cid:41)4)이다. (나)는 양이온((cid:45)(cid:74)+)

과 음이온((cid:39)-)이 정전기적 인력으로 결합하고 있는 이온 결합

물질((cid:45)(cid:74)(cid:39))이다.

ㄴ. (가)는 고체 상태에서 전기적으로 중성인 분자 상태로 존재

하므로 전류가 흐르지 않고, (나)는 고체 상태에서 이온이 자유

롭게 이동하지 못하므로 전류가 흐르지 않는다.

바로 알기 ㄷ. (가)는 액체 상태에서 전기적으로 중성인 분자

상태로 존재하므로 전류가 흐르지 않지만, (나)는 액체 상태에

서 이온이 자유롭게 이동할 수 있으므로 전류가 흐른다.

8

정답과 해설

이온 결합 물질이기 때문이라고만 설명한 경우

결정이 쪼개지거나 부서진다고만 설명한 경우

40

100

30

경우

1권 64~65쪽

ㄱ. 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다. 따라서 (cid:34)는

중단원 개념 모아

정리하기

① 감소

④ (cid:20)(cid:25)만

② (cid:18)

⑤ (cid:20)

⑦ 수소 핵융합

⑧ 핵융합

⑩ 초신성 폭발

⑪ 주기율

⑬ 원자 번호

⑭ 양이온

③ (cid:19)

⑥ (cid:20)：(cid:18)

⑨ 안정

⑫ 원자량

⑮ 음이온

⑯ 원자가 전자

⑰ 알칼리 금속

⑱ 할로젠

⑲ 이온 결합

⑳ 공유 결합

(cid:8796) 이온 결합

(cid:8797) 공유 결합

실력 높여 Top으로!

1권 66~73쪽

01 ④

02 ④

03 ①

04 ⑤

05 ②

06 ②

07 ⑤

08 ⑤

09 ③

10 ③

11 ②

12 ①

13 ⑤

14 ⑤

15 ⑤

16 ②

17 ②

18 ②

19 ④

20 ⑤

21 ③

22 ③

23 ④

24 ④

25 ②

26 ③

27 ②

28 ①

29 ③

30 ④

31 ⑤

32 ①

33 ③

34 ③

01 ㄱ. 모든 물질과 에너지가 모인 한 점에서 빅뱅으로 시작된 우

주는 팽창함에 따라 온도가 점점 낮아졌다.

ㄷ. 허블은 외부 은하를 관측하여 우주가 팽창하고 있음을 밝

혀냈다.

바로 알기 ㄴ. 빅뱅 이후부터 현재까지 우주는 계속 팽창하였

으나, 총질량은 변하지 않았다. 따라서 우주의 밀도는 계속 감

소하였다.

02

자료 해석하기

원자를 구성하는 입자

(cid:35)

(cid:36)

(cid:34)

원자핵

양성자이다.

ㄷ. (cid:36)는 더 이상 분해할 수 없는 기본 입자인 쿼크이다.

바로 알기 ㄴ. (cid:35)는 기본 입자인 전자이다. 기본 입자는 물질

을 구성하는 입자 중 가장 먼저 생성되었다.

03 (가) 양성자와 중성자는 각각 쿼크 (cid:20)개가 결합하여 생성되었다.

(나) 헬륨 원자핵은 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)개가 결합하여 생성

되었다.

(다) 양성자 (cid:18)개로 이루어진 수소 원자핵에 전자 (cid:18)개가 결합하

여 수소 원자가 생성되었다.

따라서 (가)(cid:344)(다)의 크기는 (가)(cid:31)(나)(cid:31)(다) 순이다.

04

자료 해석하기

수소 원자와 헬륨 원자의 생성

원자핵

원자핵

전자

전자

(가)

(나)

구분

(가) 수소 원자

(나) 헬륨 원자

원자핵의 구성

양성자 (cid:18)개

양성자 (cid:19)개 (cid:12) 중성자 (cid:19)개

원자핵과 결합한

전자 수

전자 (cid:18)개

전자 (cid:19)개

ㄱ. (가)는 원자핵과 전자 (cid:18)개가 결합하여 생성된 수소 원자

이고, (나)는 원자핵과 전자 (cid:19)개가 결합하여 생성된 헬륨 원자

이다.

ㄷ. 우주 전역에는 수소가 약 (cid:24)(cid:21) (cid:6), 헬륨이 약 (cid:19)(cid:21) (cid:6)를 차지하

고 있다. 따라서 (가)는 (나)보다 우주에 존재하는 양이 많다.

바로 알기 ㄴ. (나) 헬륨 원자핵은 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)개가

결합하여 생성되었다.

05 ㄷ. (cid:36) 시기에는 원자핵과 전자가 결합하여 수소 원자와 헬륨

원자가 생성되었으며, 헬륨보다 무거운 원소는 거의 존재하지

않았다.

바로 알기 ㄱ. (cid:34) 시기에 빛은 전자와 계속 충돌하여 끊임없이

흡수와 산란이 일어났다.

ㄴ. 빅뱅 이후 우주의 온도는 점점 낮아졌다. 따라서 우주의 온

원자

중성자

도는 (cid:35) 시기보다 (cid:36) 시기에 낮았다.

• 지구상의 모든 물질은 원자로, 원자는 원자핵과 전자로, 원자핵

은 양성자와 중성자로, 양성자와 중성자는 쿼크로 이루어져 있다.

• (cid:34)는 양성자, (cid:35)는 전자, (cid:36)는 쿼크이다.

06 (가)는 원자 생성 전, (나)는 원자 생성 후의 우주이다.

ㄷ. 원자핵과 전자가 결합하여 원자가 생성되면서 물질과 빛이

분리되어 우주가 투명해졌다.

9

정답과 해설

바로 알기 ㄱ. 빅뱅 이후 우주의 온도는 점점 낮아졌으므로,

(가)일 때는 (나)일 때보다 우주의 온도가 높았다.

ㄴ. 빅뱅 이후 약 (cid:20)(cid:25)만 년이 지났을 때 우주 온도가 약 (cid:20)(cid:17)(cid:17)(cid:17)

(cid:44)으로 낮아지면서 원자핵과 전자가 결합하여 원자가 생성되

었다. 따라서 (나)는 약 (cid:20)(cid:25)만 년 이후의 모습이다.

07 ㄱ. (가)는 연속 스펙트럼에 검은색 흡수선이 나타나므로 흡수

스펙트럼이다.

ㄴ. (나)는 고온의 기체에서 전자가 더 낮은 에너지 준위로 이동

할 때 방출된 빛에 의해 나타나는 선 스펙트럼이다.

ㄷ. (가)와 (나)에 나타난 흡수선과 방출선의 위치(파장)가 같으

10 ㄱ. 우주의 모든 방향에서 온도 약 (cid:20) (cid:44)에 해당하는 우주 배경

복사가 관측되는 것은 빅뱅 우주론의 증거 중 하나이다.

ㄷ. 빅뱅 우주론의 계산에 따르면 우주에 존재하는 수소와 헬

륨의 질량비는 약 (cid:20)：(cid:18)이다. 이 값은 현재 우주에서 실제로 관

측되는 수소와 헬륨의 질량비와 잘 일치한다. 따라서 수소와

헬륨의 질량비는 빅뱅 우주론을 지지하는 증거가 된다.

바로 알기 ㄴ. 프라운호퍼는 태양의 스펙트럼에서 수백 개의

흡수선(프라운호퍼선)을 발견하여 태양의 대기가 여러 가지 원

소로 구성되어 있음을 알아냈다. 그러나 이는 빅뱅 우주론을

지지하는 증거는 아니다.

므로 (가)와 (나)는 같은 원소에 의해 형성된 것이다.

11 ② 원시별은 자체 중력에 의해 수축하여 밀도가 점차 커지고,

08

자료 해석하기

스펙트럼의 종류

(가)

(나)

있다.

•(가)는 선 스펙트럼, (나)는 흡수 스펙트럼이다.

• 별빛 스펙트럼에 나타나는 흡수선을 원소의 스펙트럼에 나타나

는 방출선과 비교하면 별을 구성하는 원소의 종류를 알아낼 수

ㄱ. 선 스펙트럼에 나타나는 방출선은 고온의 기체에서 전자가

높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 이동할 때 방출된

빛에 의해 형성된다.

ㄴ. 별빛 스펙트럼의 흡수선 세기는 별을 구성하는 원소의 밀

도에 비례한다. 따라서 각 흡수선의 선폭을 비교하면 별을 구

성하는 원소의 함량(질량비)을 알 수 있다.

ㄷ. (가)의 방출선이 나타나는 파장과 같은 파장의 흡수선이

(나)에서 나타나므로, (나)의 별에는 (가)의 원소가 포함되어 있

음을 알 수 있다.

09 ㄱ. 양성자 (cid:18)(cid:21)개와 중성자 (cid:19)개의 비율(약 (cid:24)：(cid:18))로 이루어진 시

기에 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)개가 결합하여 헬륨 원자핵이 생성

되었다.

중심부의 온도가 상승한다.

바로 알기 ① 원시별은 온도가 낮고 밀도가 커서 중력 수축이

잘 일어나는 곳에서 주로 형성된다.

③ 중심부에서 수소 핵융합 반응이 일어나는 것은 주계열성이다.

원시별의 내부 온도가 높아져서 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17)만 (cid:44) 이상이 되면 수소

핵융합 반응이 시작되면서 주계열성이 된다.

④ 내부 압력과 중력이 평형을 이루어 크기가 일정하게 유지되

는 것은 주계열성이다. 원시별은 중력에 의해 수축된다.

⑤ 팽창하면서 표면 온도가 낮아지는 별은 적색 거성으로, 주

계열성 이후의 단계에 해당한다.

12 ㄱ. (cid:21)개의 수소 원자핵이 융합하여 (cid:18)개의 헬륨 원자핵이 생성

되는 반응은 수소 핵융합 반응이다. 주계열성의 중심부에서는

이와 같은 수소 핵융합 반응이 안정적으로 일어난다.

바로 알기 ㄴ. 헬륨 핵융합 반응은 적색 거성의 중심부에서 탄

소가 생성되는 반응이다.

ㄷ. 주계열성의 중심부에서 수소 핵융합 반응이 진행되면 가벼

운 수소 원자핵이 무거운 헬륨 원자핵으로 바뀌므로, 중심핵은

더 무거운 원자핵으로 이루어진다.

13 ㄱ. 중심부의 수소가 모두 고갈되어 수소 핵융합 반응이 멈추면

헬륨으로 이루어진 핵은 중력에 의해 수축하여 온도가 상승

ㄴ. 헬륨 원자핵이 생성된 후 수소 원자핵(양성자)과 헬륨 원자

ㄴ. 중심핵이 수축하면서 발생하는 에너지에 의해 수소로 이루

핵의 개수비는 약 (cid:18)(cid:19)：(cid:18)이다. 따라서 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)

개로 이루어진 헬륨 원자핵의 질량은 양성자 (cid:18)개로 이루어진

수소 원자핵 질량의 약 (cid:21)배이므로, 수소 원자핵과 헬륨 원자핵

의 질량비는 (cid:18)(cid:19)：(cid:21)(cid:30)약 (cid:20)：(cid:18)이다.

바로 알기 ㄷ. 헬륨 원자핵이 생성된 시기는 빅뱅 후 약 (cid:20)분이

되었을 때이다.

어진 바깥층이 가열되어 수소 핵융합 반응이 일어난다. 그 결

과 내부 압력이 증가하므로 별의 바깥층이 팽창하여 적색 거성

ㄷ. 헬륨으로 이루어진 중심핵이 중력에 의해 수축하여 온도가

충분히 상승하면 별의 중심부에서는 헬륨 핵융합 반응이 일어

나 탄소가 생성된다.

한다.

이 된다.

10

정답과 해설

14

자료 해석하기

18

자료 해석하기

질량이 태양보다 훨씬 큰 별에서 생성되는 원소

주기율표와 원소의 분류

수소

헬륨

탄소

산소

규소

철

철이 생성된 이후

에는 더 이상 핵융

합 반응이 일어나

지 않는다.

• 질량이 태양보다 훨씬 큰 별의 내부에서 생성되는 원소: 헬륨(cid:344)

철

• 원소의 생성 순서: 헬륨 → 탄소 → 산소 → 규소 → 철

• 점차 더 무거운 원소가 생성되며, 별의 중심부로 갈수록 나중에

생성된 무거운 원소가 분포한다.

ㄱ, ㄴ. 질량이 태양보다 훨씬 큰 별은 초거성으로 진화한다. 초

거성 단계에서는 적색 거성보다 중심부의 온도가 매우 높아서

탄소보다 더 무거운 원소의 핵융합 반응이 일어날 수 있다. 따

라서 탄소, 산소, 규소 등이 차례로 핵융합하여 최종적으로 중

ㄷ. 철 원자핵은 매우 안정하므로 별 내부에서 철보다 무거운

심부에 철이 생성된다.

원소가 생성되지 않는다.

15 ㄱ. 별의 중심부에서 철이 만들어지고 핵융합 반응이 멈추면,

별이 급격하게 수축하다가 폭발하여 초신성이 된다. 이때 엄청

난 양의 에너지가 발생하여 철보다 무거운 원소가 생성된다.

ㄴ. 초신성 폭발에 의해 별에서 생성된 원소들이 방출되며, 방

출된 물질은 새로운 별을 만드는 재료가 된다.

ㄷ. 초신성은 질량이 태양보다 훨씬 큰 별의 진화 단계 중 하나

이다. 따라서 주계열성이었을 때의 질량은 태양보다 크다.

16 ㄴ. 원시 태양과 가까운 곳에는 철, 니켈, 규소와 같이 녹는점이

높고 무거운 물질이 남아 미행성체를 형성하였다.

바로 알기 ㄱ. (나)의 원시 태양은 아직 주계열성이 아니므로

수소 핵융합 반응이 일어나지 않는다.

ㄷ. (다)의 원시 행성들은 미행성체들의 충돌에 의해 형성된 것

이다.

17 ㄴ. 마그마의 바다 상태에서 무거운 물질은 가라앉아 핵을 형성

하였고, 가벼운 물질은 떠올라서 맨틀을 형성하였다. 따라서

(다)일 때보다 (나)일 때 지구 중심부의 평균 밀도가 더 크다.

바로 알기 ㄱ. 진화 순서는 (가) 미행성체의 충돌 → (다) 마그

마의 바다 → (나) 원시 지각과 바다의 형성 순이다.

(cid:18)(cid:25)족 비활성 기체이다.

비금속 원소이다.

(cid:18)(cid:20)(cid:344)(cid:18)(cid:24)족

(cid:34)

원자 번호 (cid:18)인 수소((cid:41))이다.

(cid:19)족

(cid:18)족

(cid:35)

(cid:20)(cid:344)(cid:18)(cid:19)족

(cid:36)

금속 원소이다.

(cid:38)

(cid:37)

(cid:39)

(cid:18)(cid:25)족

준금속 원소이다.

• (cid:34)는 원자 번호 (cid:18)이고, (cid:18)주기, (cid:18)족 원소인 수소((cid:41))이다.

• (cid:35)는 수소((cid:41))를 제외한 (cid:18)족과 (cid:19)족 금속 원소이다.

• (cid:36)는 (cid:20)족(cid:344)(cid:18)(cid:22)족 원소 중 금속 원소이고, (cid:37)는 준금속 원소이다.

• (cid:38)는 (cid:18)(cid:21)족(cid:344)(cid:18)(cid:24)족 원소 중 비금속 원소이다.

• (cid:39)는 (cid:18)(cid:25)족 비활성 기체이다.

② (cid:37)는 준금속 원소로, 금속 원소와 비금속 원소의 성질을 모

두 가지고 있거나 중간 정도의 성질을 가진다.

바로 알기 ① (cid:35)와 (cid:36)는 모두 금속 원소로, 전자를 잃고 양이

온으로 되기 쉽다. 그러나 (cid:34)는 (cid:18)주기, (cid:18)족 원소인 수소((cid:41))로

비금속 원소이다.

③ (cid:35)에 속하는 (cid:18)족 원소의 원자가 전자 수는 (cid:18), (cid:19)족 원소의 원

자가 전자 수는 (cid:19)이다. (cid:38)는 (cid:18)(cid:21)(cid:344)(cid:18)(cid:24)족의 원소 중 비금속 원소

로, 이들의 원자가 전자 수는 족 번호의 일의 자리 수((cid:30)(cid:21)(cid:344)(cid:24))

와 같다. 따라서 (cid:38)의 원소의 원자가 전자 수가 (cid:35)의 원소의 원

자가 전자 수보다 크다.

④ (cid:39)는 (cid:18)(cid:25)족 비활성 기체로, 다른 원소와 거의 반응하지 않기

때문에 비활성 기체라고 불리운다.

⑤ (cid:38)는 비금속 원소로 전자를 얻어 음이온으로 되기 쉬운 성질

이 있으나, (cid:39)는 비활성 기체로 비금속 원소로 분류되기는 하지

만 원자 상태로 안정하여 음이온으로 되기 쉽지 않다.

19

자료 해석하기

주기율표와 원소의 성질

족

주기

(cid:18)

(cid:19)

(cid:20)

(cid:18)

(cid:34)

(cid:38)

(cid:19)

(cid:18)(cid:20)

(cid:18)(cid:21)

(cid:18)(cid:22)

(cid:18)(cid:23)

(cid:18)(cid:24)

(cid:18)(cid:25)

(cid:35)

(cid:37)

(cid:36)

(cid:39)

• 주기율표에서 같은 주기 원소는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수

가 같으므로 전자 껍질 수는 (cid:34)(cid:30)(cid:35)(cid:30)(cid:18), (cid:36)(cid:30)(cid:37)(cid:30)(cid:19), (cid:38)(cid:30)(cid:39)(cid:30)(cid:20)

이다.

• 주기율표에서 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같아 화학적 성

질이 비슷하다.

ㄷ. 최초의 생명체는 원시 바다가 형성되고 오랜 시간이 지난

④ 같은 주기 원소인 (cid:36)와 (cid:37)는 전자가 들어 있는 전자 껍질의

후에 바다 속에서 탄생하였다.

수가 같다.

11

정답과 해설

바로 알기 ① (cid:34)는 (cid:18)족 원소인 수소((cid:41))이고, (cid:35)는 (cid:18)(cid:25)족 원소

인 헬륨((cid:41)(cid:70))이다. (cid:34)와 (cid:35)는 같은 족 원소가 아니므로 화학적

21 ㄱ. 알칼리 금속은 화학적 성질이 비슷하므로 (cid:34)가 물과 반응하

여 페놀프탈레인 용액을 붉게 변화시켰으므로 (cid:35), (cid:36) 모두 물과

성질이 다르며, 화학적 성질이 비슷한 것은 같은 족 원소인 (cid:36)

반응한 수용액은 페놀프탈레인 용액을 붉게 변화시킨다.

와 (cid:39)이다.

ㄷ. 알칼리 금속은 모두 다음과 같이 물과 반응하여 수소 기체

② (cid:18)족 원소 중 원자 번호 (cid:18)인 수소((cid:34))를 제외한 원소를 알칼

리 금속이라고 한다.

③ (cid:18)(cid:25)족 원소인 (cid:35)는 다른 원소와 거의 반응하지 않는다.

⑤ (cid:18)족 원소인 (cid:34), (cid:38)의 원자가 전자 수는 (cid:18)이고, (cid:18)(cid:21)족 원소인

(cid:36), (cid:39)의 원자가 전자 수는 (cid:21)이고, (cid:18)(cid:23)족 원소인 (cid:37)의 원자가 전

자 수는 (cid:23)이고, (cid:18)(cid:25)족 원소인 (cid:35)의 원자가 전자 수는 (cid:17)이다. 따

라서 (cid:34)(cid:344)(cid:39) 중 원자가 전자 수가 가장 큰 것은 (cid:37)이다.

20

자료 해석하기

를 발생한다.

(cid:19)(cid:46) (cid:12) (cid:19)(cid:41)2(cid:48)(cid:1)@?A(cid:1)(cid:19)(cid:46)(cid:48)(cid:41) (cid:12) (cid:41)2( (cid:46): (cid:45)(cid:74), (cid:47)(cid:66), (cid:44) 등)

바로 알기 ㄴ. (cid:45)(cid:74), (cid:47)(cid:66), (cid:44)은 모두 알칼리 금속으로 물과 반응

하여 수소 기체를 발생하고, 물과 반응한 용액은 염기성을 나

타낸다. 알칼리 금속은 원자 번호가 클수록 반응성이 커지므로

가장 격렬하게 반응하는 (cid:34)는 주어진 알칼리 금속 중 원자 번

호가 가장 큰 (cid:44)이고, (cid:35)는 (cid:47)(cid:66), (cid:36)는 (cid:45)(cid:74)이다. 따라서 전자가 들

어 있는 전자 껍질 수는 (cid:34)＞(cid:35)＞(cid:36)이다.

금속 원소와 비금속 원소의 전자 배치 모형의 특징

전자 껍질 수 (cid:19) (cid:8857) (cid:19)주기

원자가 전자 수 (cid:18) (cid:8857) (cid:18)족

전자 껍질 수 (cid:20) (cid:8857) (cid:20)주기

원자가 전자 수 (cid:18) (cid:8857) (cid:18)족

22 ① 플루오린, 염소, 브로민, 아이오딘은 주기율표의 (cid:18)(cid:24)족에 속

하는 비금속 원소로, 할로젠이라고 한다.

(cid:14) (cid:14) (cid:12)(cid:20)

(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:12)(cid:26)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)

(cid:12)(cid:18)(cid:18)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:34)

(cid:35)

전자 껍질 수 (cid:19) (cid:8857) (cid:19)주기

원자가 전자 수 (cid:24) (cid:8857) (cid:18)(cid:24)족

(cid:36)

성한다.

② 할로젠은 주기율표의 (cid:18)(cid:24)족에 속하는 원소들로 원자가 전자

수가 (cid:24)이다.

④ 금속 원소인 나트륨과 비금속 원소인 할로젠이 결합할 때

금속 원소인 나트륨은 전자를 잃고 양이온(나트륨 이온)으로

되고, 할로젠은 전자를 얻어 음이온으로 되어 이온 결합을 형

⑤ 할로젠의 수소 화합물은 물에 녹아 산성을 띤다.

바로 알기 ③ 할로젠은 녹는점, 끓는점에 따라 실온((cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36))에

서의 상태가 다르다. 실온에서 플루오린, 염소는 기체 상태이

고, 브로민은 액체 상태, 아이오딘은 고체 상태이다.

23

자료 해석하기

전자 배치와 원소의 성질

(cid:14) (cid:12)(cid:18)

(cid:14) (cid:14) (cid:12)(cid:20)

(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)

(cid:12)(cid:18)(cid:18)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:12)(cid:26)

(cid:14)

(cid:36)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:37)

(cid:34)

(cid:35)

• (cid:34), (cid:35), (cid:37)는 원자가 전자 수가 (cid:18)이므로 (cid:18)족 원소이다. 이 중 (cid:34)

는 원자 번호 (cid:18)인 수소이고, (cid:35), (cid:37)는 알칼리 금속이다.

• (cid:36)는 원자가 전자 수가 (cid:24)이므로 (cid:18)(cid:24)족 원소이다.

• 전자가 들어 있는 전자 껍질의 수가 (cid:18)인 (cid:34)는 (cid:18)주기 원소, (cid:19)인

(cid:35)와 (cid:36)는 (cid:19)주기 원소, (cid:20)인 (cid:37)는 (cid:20)주기 원소이다.

원자가 전자 수가 (cid:18)인 원소 중 수소를 제외한 원소가 알칼리

금속이고, 알칼리 금속은 물과 반응하여 수소 기체를 발생한

다. 원자가 전자 수가 (cid:18)인 것은 (cid:34), (cid:35), (cid:37)이고, 이 중 (cid:34)는 원자

번호 (cid:18)인 수소이고 (cid:35), (cid:37)가 알칼리 금속이다. 또, 주기율표에

• (cid:34)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:19)이고, 가장 바깥 전자

껍질에 들어 있는 전자 수(원자가 전자 수)가 (cid:18)이다. (cid:8857) (cid:19)주기 (cid:18)

족 원소로 알칼리 금속이다.

• (cid:35)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:19)이고, 가장 바깥 전자

껍질에 들어 있는 전자 수가 (cid:24)이다. (cid:8857) (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소로 할

로젠이다.

• (cid:36)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:20)이고, 가장 바깥 전자

껍질에 들어 있는 전자 수가 (cid:18)이다. (cid:8857) (cid:20)주기 (cid:18)족 원소로 알칼

리 금속이다.

① (cid:34)와 (cid:35)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:19)로 같으므로 (cid:19)

주기 원소이다.

② (cid:34)와 (cid:36)는 원자가 전자 수가 (cid:18)로 같다.

③ (cid:19)주기 (cid:18)족 원소인 (cid:34)와 (cid:20)주기 (cid:18)족 원소인 (cid:36)는 금속 원소

(알칼리 금속)이고, (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소인 (cid:35)는 비금속 원소(할로

젠)이다.

④ (cid:19)주기 (cid:18)족 원소인 (cid:34)와 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소인 (cid:35)가 결합할 때

(cid:34)는 전자를 잃고 양이온으로 되고, (cid:35)는 전자를 얻어 음이온으

로 되어 이온 결합을 이룬다.

바로 알기 ⑤ 비금속 원소인 (cid:35)와 금속 원소인 (cid:36)는 이온 결합

을 형성하며, 이온 결합 물질의 수용액은 전기 전도성이 있다.

12

정답과 해설

서 (cid:18)(cid:24)족에 속하는 원소가 할로젠으로, (cid:18)(cid:24)족 원소인 할로젠은

원자가 전자 수가 (cid:24)이므로 (cid:36)가 할로젠이다. 따라서 (가) 물과

반응하여 수소 기체를 발생하는 원소의 수는 (cid:19)이고, (나) 할로

젠에 속하는 원소의 수는 (cid:18)이다.

⑤ (cid:34)는 전자를 (cid:18)개 잃으면 (cid:18)(cid:25)족 비활성 기체인 네온과 전자

배치가 같아지고, (cid:35)는 전자를 (cid:18)개 얻으면 (cid:18)(cid:25)족 비활성 기체인

아르곤과 전자 배치가 같아진다.

바로 알기 ③ (cid:34)가 양이온으로 되면서 잃은 전자를 (cid:35)가 얻어

24 ㄴ. (cid:35)는 원자가 전자 수가 (cid:18)인 알칼리 금속이다. 알칼리 금속

음이온으로 되므로 전자는 (cid:34)에서 (cid:35)로 이동한다.

은 물과 반응하여 수소 기체를 발생한다.

ㄷ. 원자가 전자 수가 (cid:18)인 (cid:35)는 알칼리 금속이고, 원자가 전자

수가 (cid:24)인 (cid:36)는 할로젠이므로 화학 결합을 할 때 (cid:35)는 전자를 잃

고 양이온으로 되고, (cid:36)는 전자를 얻어 음이온으로 되어 이온

결합을 형성한다.

바로 알기 ㄱ. (cid:34)는 전기 전도성이 있으므로 (cid:18)족에 속하는 알

칼리 금속이다. 알칼리 금속의 원자가 전자 수는 (cid:18)이므로 (cid:66)는

(cid:18)이다. 또, (cid:36)는 전기 전도성이 없는 비금속 원소이므로 할로젠

이다. 할로젠인 (cid:36)의 원자가 전자 수는 (cid:24)이므로 (cid:67)는 (cid:24)이다. 따

라서 (cid:1274)(cid:1408)(cid:2041)(cid:30)(cid:24)이다.

25 (cid:41), (cid:47)(cid:66), (cid:46)(cid:72), (cid:36)(cid:77)의 원자가 전자 수는 각각 (cid:18), (cid:18), (cid:19), (cid:24)이다. 원

자가 전자 수가 같은 (cid:41), (cid:47)(cid:66) 중 금속 원소는 (cid:47)(cid:66)이므로 (가)는

(cid:47)(cid:66), (나)는 (cid:41)이다. (cid:46)(cid:72), (cid:36)(cid:77) 중 양이온으로 되기 쉬운 원소는

금속인 (cid:46)(cid:72)이므로 (다)는 (cid:46)(cid:72), (라)는 (cid:36)(cid:77)이다.

26

자료 해석하기

전자 배치와 원소의 성질

(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:34)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:35)

• (cid:34)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:20)이므로 (cid:20)주기 원소이

며, 원자가 전자 수가 (cid:18)이므로 (cid:18)족 원소이다.

• (cid:35)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:20)이므로 (cid:20)주기 원소이

며, 원자가 전자 수가 (cid:24)이므로 (cid:18)(cid:24)족 원소이다.

①, ② (cid:34)는 (cid:18)족 금속 원소이고, (cid:35)는 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소이므로

(cid:34)와 (cid:35)가 결합할 때 (cid:34)는 전자를 잃고 양이온으로 되고, (cid:35)는

전자를 얻어 음이온으로 된다. 따라서 (cid:34)와 (cid:35)는 (cid:34)의 양이온과

(cid:35)의 음이온 사이의 정전기적 인력에 의한 결합인 이온 결합을

한다.

④ (cid:18)족 금속 원소인 (cid:34)는 전자를 (cid:18)개 잃고 (cid:12)(cid:18)의 양이온으로

되고, (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소인 (cid:35)는 전자를 (cid:18)개 얻어 (cid:14)(cid:18)의 음이온

이 되므로 (cid:34)와 (cid:35)는 (cid:18)：(cid:18)의 개수비로 결합한다. 따라서 화합

물의 화학식은 (cid:34)(cid:35)이다.

27

자료 해석하기

이온 형성 모형

(cid:34)(cid:3)원자

(cid:34)(cid:3)이온

(cid:12)

(cid:19)

(cid:14)

(cid:12)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:35)(cid:3)원자

(cid:35)(cid:3)이온

• (cid:34) 원자는 전자 (cid:18)개를 잃는다. (cid:8857) (cid:34)는 양이온이 되기 쉬운 금

속 원소이고, (cid:34) 이온은 (cid:12)(cid:18)의 양이온인 (cid:34)+이다.

• (cid:35) 원자는 전자 (cid:19)개를 얻는다. (cid:8857) (cid:35)는 음이온이 되기 쉬운 비금

속 원소이고, (cid:35) 이온은 (cid:14)(cid:19)의 음이온인 (cid:35)2-이다.

• (cid:34)+과 (cid:35)2-이 결합하여 전기적으로 중성이 되려면 (cid:19) : (cid:18)의 개수

비로 결합한다. (cid:8857) (가)는 (cid:34)2(cid:35)이다.

ㄴ. (cid:34) 원자는 전자를 잃고 양이온이 되고 (cid:35) 원자는 전자를 얻

어 음이온이 되므로 (가)는 양이온과 음이온이 정전기적 인력으

로 결합하여 형성된 이온 결합 물질이다.

바로 알기 ㄱ. 네온은 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:25)족 원소인데, 전자 (cid:18)개를 잃고

형성된 (cid:34) 이온의 전자 배치가 네온과 같으므로 (cid:34) 원자에서는

전자가 채워진 전자 껍질 수가 (cid:20), 원자가 전자 수가 (cid:18)이다. 또,

전자 (cid:19)개를 얻어 형성된 (cid:35) 이온의 전자 배치가 네온과 같으므

로 (cid:35) 원자에서는 전자가 채워진 전자 껍질 수가 (cid:19), 원자가 전

자 수가 (cid:23)이다. 따라서 (cid:34)는 (cid:20)주기 원소, (cid:35)는 (cid:19)주기 원소이다.

ㄷ. (cid:34) 이온은 (cid:34) 원자가 전자를 (cid:18)개 잃고 형성된 (cid:12)(cid:18)의 양이

온인 (cid:34)+이고, (cid:35) 이온은 (cid:35) 원자가 전자 (cid:19)개를 얻어 형성된

(cid:14)(cid:19)의 음이온인 (cid:35)2-이다. (cid:34)+과 (cid:35)2-이 결합하여 형성된 화합

물 (가)는 전기적으로 중성이므로 (cid:34)+과 (cid:35)2-이 (cid:19) : (cid:18)의 개수비

로 결합한 (cid:34)2(cid:35)이다.

28 (cid:34), (cid:37)는 금속 원소이고, (cid:35), (cid:36), (cid:38)는 비금속 원소이고, 비금속

으로 분류한 원소 중 (cid:36)는 (cid:18)(cid:25)족 비활성 기체이다.

ㄱ. 이온 결합은 금속 원소와 비금속 원소 사이의 결합이므로

금속 원소인 (cid:34)와 비금속 원소인 (cid:35)는 이온 결합을 형성한다.

바로 알기 ㄴ. (cid:36)는 (cid:18)(cid:25)족 비활성 기체이므로 (cid:38)를 비롯한 다른

원소와 거의 결합을 형성하지 않는다.

ㄷ. 비금속 원소인 (cid:35)와 (cid:38)가 결합할 때는 서로 전자를 공유하

여 결합하므로 전자가 어느 한쪽으로 완전히 이동하지 않는다.

13

정답과 해설

29 ㄱ. (가)는 (cid:57) 원자 (cid:19)개가 결합한 물질이므로 화학식은 (cid:57)2이다.

ㄴ. 결합하는 원자들 사이에 전자쌍을 (cid:19)개 만들어 공유하여 결

합하므로 (가)는 공유 결합 물질이다.

바로 알기 ㄷ. (가)는 같은 종류의 원소가 결합한 공유 결합 물

질로, 물에 녹아 이온으로 나누어지지 않으므로 (가)의 수용액

은 전류가 흐르지 않는다.

30 ① (cid:34)+은 (cid:34) 원자가 전자 (cid:18)개를 잃고 형성된 양이온이므로 (cid:34)

원자는 전자 껍질 수가 (cid:19)이고 가장 바깥 전자 껍질에 있는 전

자 수가 (cid:18)인 (cid:19)주기 (cid:18)족 원소이다. 또, (cid:35)2-은 (cid:35) 원자가 전자 (cid:19)

개를 얻어 형성된 음이온이므로 (cid:35) 원자는 전자 껍질 수가 (cid:19)이

고 가장 바깥 전자 껍질에 있는 전자 수가 (cid:23)인 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원

소이다. 따라서 (cid:34)와 (cid:35)는 같은 (cid:19)주기 원소이다.

② (cid:35) 원자는 가장 바깥 전자 껍질에 전자가 (cid:23)개 있으므로 (cid:35)

원자 사이에 전자쌍 (cid:19)개를 공유하여 (cid:35)2를 형성한다. 따라서 (cid:35)2

에는 (cid:19)중 결합이 있다.

③ (cid:34)2(cid:35)는 금속 원소인 (cid:34)와 비금속 원소인 (cid:35)로 이루어진 이

온 결합 물질이다. 따라서 액체 상태에서 이온이 자유롭게 이

동하므로 전기 전도성이 있다.

⑤ (cid:19)주기 (cid:18)족 원소인 (cid:34)는 알칼리 금속으로 물과 반응한 수용

액은 염기성을 띠므로 페놀프탈레인 용액을 붉은색으로 변화

시킨다.

바로 알기 ④ (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소이므로 비금속 원소이고,

(cid:36)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 원소이므로 금속 원소이다. 따라서 (cid:35)와 (cid:36)로

이루어진 화합물은 이온 결합 물질이다.

31

자료 해석하기

이온의 전자 배치

(cid:14) (cid:14)

(cid:12)(cid:18)(cid:19)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:12)(cid:25)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(가) (cid:34) 이온

(나) (cid:35) 이온

• (가)는 원자핵의 전하가 (cid:12)(cid:18)(cid:19), 전자가 (cid:18)(cid:17)개이다. (cid:8857) (cid:12)(cid:19)의 양이

온이다. (cid:8857) (cid:34) 원자의 전자는 (cid:18)(cid:19)개이다.

• (나)는 원자핵의 전하가 (cid:12)(cid:25), 전자가 (cid:18)(cid:17)개이다. (cid:8857) (cid:14)(cid:19)의 음이

온이다. (cid:8857) (cid:35) 원자의 전자는 (cid:25)개이다.

① (가)는 원자핵의 전하가 (cid:12)(cid:18)(cid:19)이므로 (cid:34) 원자의 전자는 (cid:18)(cid:19)

개이다. (가)의 전자는 (cid:18)(cid:17)개이므로 (가)는 (cid:34) 원자가 전자 (cid:19)개

를 잃고 형성된 (cid:12)(cid:19)의 양이온이다.

② (나)는 원자핵의 전하가 (cid:12)(cid:25)이므로 (cid:35) 원자의 전자는 (cid:25)개이

다. (나)의 전자는 (cid:18)(cid:17)개이므로 (나)는 (cid:35) 원자가 전자 (cid:19)개를 얻

14

정답과 해설

어 형성된 (cid:14)(cid:19)의 음이온이다.

③ (cid:34)의 (cid:12)(cid:19)의 양이온인 (가)는 (cid:34)2+이고, (cid:35)의 (cid:14)(cid:19)의 음이온

인 (나)는 (cid:35)2-이다. 이온 결합 물질에서는 전기적으로 중성이

되도록 양이온과 음이온이 결합하므로 (가)와 (나)는 (cid:18) : (cid:18)의

개수비로 결합하며 화학식은 (cid:34)(cid:35)이다.

④ (가)는 양이온이고, (나)는 음이온이므로 (가)와 (나)로 이루

어진 화합물은 이온 결합 물질이다. 따라서 액체 상태와 수용

액 상태에서 전기 전도성이 있다.

바로 알기 ⑤ 양이온인 (cid:34) 이온은 전자가 들어 있는 전자 껍질

수가 (cid:19)이므로 (cid:34)는 (cid:20)주기 원소이고, 음이온인 (cid:35) 이온은 전자

가 들어 있는 전자 껍질 수가 (cid:19)이므로 (cid:35)는 (cid:19)주기 원소이다.

32 각 원자의 전자 배치 모형에서 (cid:34)는 (cid:19)주기 (cid:18)족 원소로 금속 원

소이고, (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소로 비금속 원소이다. (cid:36)는 (cid:20)주기

(cid:18)족 원소로 금속 원소이고, (cid:37)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소로 비금속 원

소이다.

ㄱ. (가)는 금속 원소인 (cid:34)와 비금속 원소인 (cid:35)로 이루어진 이온

결합 물질이고, (나)는 금속 원소인 (cid:36)와 비금속 원소인 (cid:35)로 이

루어진 이온 결합 물질이다. 따라서 (가)와 (나)는 화학 결합이

모두 이온 결합으로 같다.

루어진 이온 결합 물질이다.

바로 알기 ㄴ. (다)는 금속 원소인 (cid:36)와 비금속 원소인 (cid:37)로 이

ㄷ. (라)는 비금속 원소인 (cid:35)와 (cid:37)로 이루어진 화합물이므로 각

원자가 전자를 내어 전자쌍을 만들어 공유하면서 결합하는 공

유 결합 물질이다.

33

자료 해석하기

이온 결합 물질과 공유 결합 물질의 성질

(cid:34)(cid:3)이온

(cid:35)(cid:3)이온

(cid:34)(cid:3)이온

(cid:35)(cid:3)이온

(+)극

(-)극

물에

녹인다.

물에

녹인다.

(가)

(가)

(나)

(나)

전원을

연결한다.

전원을

연결한다.

(+)극

(-)극

• (가)는 이온들이 정전기적 인력으로 결합하고 있는 이온 결합

물질이다. (cid:8857) 수용액에서 ((cid:12))극 쪽으로 이동하는 (cid:34) 이온은 음

이온이고, ((cid:14))극 쪽으로 이동하는 (cid:35) 이온은 양이온이다.

• (나)의 수용액에 전원을 연결해도 전류가 흐르지 않는다. (cid:8857) (나)

는 수용액에서 전기적으로 중성인 분자 상태로 녹아 있는 공유

결합 물질이다.

ㄱ. (cid:34) 이온은 수용액에 전류를 흐르게 하면 ((cid:12))극 쪽으로 이

34

자료 해석하기

이온 결합 물질과 공유 결합 물질의 전기 전도성

채점 기준

배점(%)

동하므로 음이온이다.

ㄴ. 이온 결합 물질인 (가)는 수용액 상태에서 전류가 흐르며,

액체 상태에서 이온이 자유롭게 이동할 수 있으므로 전류가 흐

른다.

바로 알기 ㄷ. (나)는 수용액에서 전기적으로 중성인 분자 상

태로 존재하므로 공유 결합 물질이다. 공유 결합 물질은 비금

속 원소 사이에 전자쌍을 공유하여 결합한 물질이다.

전

기

전

도

도

(cid:17)

전

기

전

도

도

(cid:17)

(cid:34)

온도((cid:177)(cid:36))

(cid:35)

녹는점이다.

(cid:85)

온도((cid:177)(cid:36))

• 녹는점 이상으로 가열하여 액체 상태가 되어도 전기 전도성에

변화가 없는 (cid:34)는 공유 결합 물질이다.

• 녹는점 이상으로 가열하여 액체 상태가 되었을 때 전기 전도성

에 변화가 있는 (cid:35)는 이온 결합 물질이다.

고체 화합물 (cid:34), (cid:35)를 녹는점 이상으로 가열하였을 때 녹는점

이후, 즉 액체 상태가 되었을 때 전기 전도성이 나타나는 물질

은 이온 결합 물질이다. 이온 결합 물질은 고체 상태에서는 양

이온과 음이온이 강하게 결합되어 있어 전기 전도성이 없지만

(전기 전도도가 (cid:17)이지만), 액체 상태로 되면 이온이 이동할 수

있으므로 전기 전도성이 있다. 이와 달리 공유 결합 물질은 고

체 상태와 액체 상태의 전기 전도성에 차이가 없다. 따라서 (cid:34)

는 공유 결합 물질, (cid:35)는 이온 결합 물질이다.

① (cid:85)는 (cid:35)의 녹는점인 (cid:24)(cid:20)(cid:17)((cid:11)(cid:36))이다.

② (cid:34)는 원자 사이에 전자를 공유하여 이루어진 공유 결합 물

질이다.

되어 있다.

④ (cid:34)는 공유 결합 물질이므로 비금속 원소로 이루어진 물질이

고, (cid:35)는 이온 결합 물질이므로 금속 원소와 비금속 원소로 이

루어진 물질이다. 따라서 (cid:34), (cid:35)에는 모두 비금속 원소가 포함

전기 전도도가 (cid:17)으로 전기 전도성이 없다. 그러나 (cid:35)는 녹는점

이상으로 가열하여 액체 상태가 되면 전기 전도성이 있다.

바로 알기 ③ 이온 결합 물질인 (cid:35)는 고체 결정에 힘을 가하면

의 성질이다.

차이를 만드는 통합 사고력 문제

1권 74~77쪽

01

⑴ 우주 배경 복사는 빅뱅으로부터 약 (cid:20)(cid:25)만 년 후

우주의 온도가 약 (cid:20)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:44)일 때 원자핵과 전자가 결합하여 원

자가 생성되면서 우주 전체로 퍼져 나갔다.

⑵ 빅뱅 이후 우주가 빠르게 팽창하면서 온도가 낮아졌기 때문

에 헬륨보다 무거운 원소가 생성되는 핵융합 반응이 일어나기

어려웠다.

빅뱅으로부터 약 (cid:20)(cid:25)만 년 후 원자가 생성되었을 때

라고 옳게 설명한 경우

‘빅뱅 이후 약 (cid:20)(cid:25)만 년이 되었을 때’ 또는 ‘원자가

생성되었을 때’ 라고만 설명한 경우

우주의 팽창에 의해 온도가 낮아졌기 때문이라고

옳게 설명한 경우

⑴

⑵

50

40

50

⑴ 원자가 생성되기 전에는 빛이 전자와 계속 충돌하여

빛이 자유롭게 진행하기 어려운 불투명한 우주였다. 우주의 나

이가 약 (cid:20)(cid:25)만 년이 되었을 때 전자가 원자핵과 결합하여 원자

가 생성된 이후 빛이 전자의 방해를 받지 않고 우주로 퍼져 나

갈 수 있게 되었고, 이 빛을 우주 배경 복사라고 한다.

⑵ 헬륨보다 무거운 탄소 원자핵이 만들어지려면 수억 (cid:44)의 온

도가 상당한 기간 동안 지속되어야 한다. 그러나 헬륨이 만들

어진 이후에는 우주의 온도가 빠르게 낮아졌기 때문에 헬륨 원

자핵보다 무거운 원자핵이 만들어지기 어려웠다.

02

⑴

⑵ 높은 에너지 준위에 있는 전자가 낮은 에너지 준위로 이동

할 때 빛을 방출하여 선 스펙트럼이 나타나며, 원소마다 에너지

준위와 그 간격이 다르기 때문에 선 스펙트럼이 다르게 나타난다.

채점 기준

배점(%)

(cid:34)와 (cid:35)의 스펙트럼에 나타나는 방출선을 모두 그린

경우에만 정답 인정

에너지 준위와 관련지어 옳게 설명한 경우

⑴

⑵

50

50

20

⑴ (cid:34)와 (cid:35) 기체의 스펙트럼에 나타나는 방출선이 (다)에

서 모두 나타난다.

03

작다.

15

정답과 해설

⑤ (cid:34)는 녹는점 이상으로 가열하여도, 즉 액체 상태가 되어도

에너지 준위에 대한 언급 없이 설명한 경우

쪼개지거나 깨지는 성질이 있다. 넓게 펴지는 성질은 금속 원소

⑴ (가)를 형성한 별은 (나)를 형성한 별보다 질량이

⑵ (가)의 행성상 성운에는 수소, 헬륨, 탄소가 포함되어 있고,

05

⑴ (나)에서 일어나는 물과 나트륨의 반응을 화학

(나)의 초신성 잔해에는 수소와 헬륨, 탄소(cid:344)철, 철보다 무거운

원소가 포함되어 있다.

채점 기준

배점(%)

(가)를 형성한 별이 (나)를 형성한 별보다 질량이 작

다고 옳게 설명한 경우

(가)와 (나)의 성간 물질에 포함된 원소의 종류를 헬

륨, 탄소, 철을 포함하여 옳게 설명한 경우

⑴

⑵

경우

40

60

30

⑴ (가)는 질량이 태양과 비슷한 별이 진화하여 형성된

행성상 성운이고, (나)는 질량이 태양보다 훨씬 큰 별이 진화하

반응식으로 나타내면 (cid:19)(cid:47)(cid:66) (cid:12) (cid:19)(cid:41)2(cid:48)(cid:1) @?A(cid:1) (cid:19)(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) (cid:12) (cid:41)2

이다. 이때 수소 기체와 함께 생성된 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)은 물에 녹아 염기

성을 띠는 물질이므로 (다)에서 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨린

수용액이 붉은색으로 변한다.

⑵ 리튬((cid:45)(cid:74))이나 칼륨((cid:44)) 모두 나트륨((cid:47)(cid:66))과 같은 알칼리 금

속이므로 나트륨((cid:47)(cid:66)) 대신 실험해도 물과 반응하여 수소 기체

를 발생하고, 수용액은 염기성을 띠므로 페놀프탈레인 용액이

가 클수록 활발하므로 리튬((cid:45)(cid:74))으로 실험하는 경우 나트륨보다

물과 천천히 반응하고, 칼륨((cid:44))으로 실험하는 경우 나트륨보

다 물과 더 격렬하게 반응한다.

(가)보다 (나)에 무거운 원소가 더 많다고만 설명한

붉은색으로 변한다. 그런데 알칼리 금속의 반응성은 원자 번호

여 형성된 초신성 잔해이다.

채점 기준

배점(%)

⑵ 질량이 태양과 비슷한 별의 내부에서는 탄소 핵융합 반응이

화학 반응식을 옳게 쓰고, 화학 반응식과 관련지어

일어나지 않으므로 탄소까지만 생성된다. 질량이 태양보다 훨

붉은색으로 변하는 이유를 옳게 설명한 경우

씬 큰 별의 내부에서는 철까지 생성되고, 초신성 폭발 과정에서

화학 반응식만을 옳게 쓴 경우

철보다 무거운 원소가 생성된다.

반응의 공통점과 차이점을 모두 옳게 설명한 경우

⑴

⑵

공통점만 옳게 설명한 경우

40

20

60

30

04

⑴ 태양과 가까운 곳에서 형성된 미행성체들은 주

요 성분이 금속과 암석 성분이었고, 이들이 충돌하여 지구를

형성하였기 때문이다.

⑵ (나)와 (다) 사이, 마그마의 바다 상태에서 무거운 철 등의 성

분은 가라앉아 핵을 형성하였고, 가벼운 규산염 성분은 떠올라

맨틀을 형성하였다.

채점 기준

배점(%)

⑴

⑵

태양으로부터의 거리와 미행성체의 주요 성분을 언

급하여 옳게 설명한 경우

태양으로부터의 거리와 미행성체의 주요 성분 중

한 가지만 언급하여 설명한 경우

핵과 맨틀이 분리된 시기와 과정을 모두 옳게 설명

한 경우

핵과 맨틀이 분리된 과정만 옳게 설명한 경우

핵과 맨틀이 분리된 시기만 옳게 쓴 경우

50

25

50

30

20

⑴ 태양과 가까운 곳은 온도가 높아 무겁고 녹는점이 높

은 물질들이 남아 미행성체를 형성하였고, 이들이 충돌하여 암

석 성분의 지구형 행성이 형성되었다. 태양과 먼 곳은 온도가

낮아 녹는점이 낮은 가벼운 물질들이 모여 미행성체를 형성하

였고, 주변의 수소와 헬륨을 끌어들여 거대한 기체 성분의 목

성형 행성이 형성되었다.

⑵ 마그마의 바다 상태에서 핵과 맨틀이 분리되었다.

16

정답과 해설

알칼리 금속은 모두 물과 반응하여 수소 기체를 발생하

고, 반응 후 수용액은 염기성을 나타내므로 페놀프탈레인 용액

이 붉은색으로 변하는 공통점이 있다. 알칼리 금속의 반응성은

원자 번호가 클수록 더 활발하므로 나트륨 대신 칼륨으로 실험

하면 나트륨보다 물과 더 격렬하게 반응하여 수소 기체를 발생

하고, 리튬으로 실험하면 나트륨보다 물과 더 서서히 반응하여

수소 기체를 발생한다.

06

⑴ (cid:57) 원자 사이의 결합에서 각 (cid:57) 원자는 전자쌍 (cid:20)

개를 공유하므로 원자가 전자 수는 (cid:22)이다. 또, (cid:57) 원자에서 전

자가 들어 있는 전자 껍질 수는 (cid:19)이므로 (cid:57)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:22)족 원

소이다.

⑵ (cid:57) 원자의 원자가 전자 수는 (cid:22)이고, 수소 원자의 원자가 전

자 수는 (cid:18)이다. 화학 결합을 통해 (cid:57)는 비활성 기체인 네온

((cid:47)(cid:70))과 같은 전자 배치를 가지려고 하고, 수소((cid:41))는 비활성 기

체인 헬륨((cid:41)(cid:70))과 같은 전자 배치를 가지려고 한다. 따라서 (cid:57)

원자는 (cid:20)개의 수소 원자와 각각 전자쌍 (cid:18)개를 만들어 공유하

여 결합하므로 화학 결합 모형은 다음 그림과 같다.

(cid:12)(cid:18)

(cid:14)

(cid:12)(cid:24)

(cid:14)

(cid:12)(cid:18)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:12)(cid:18)

채점 기준

배점(%)

성하여 이들 두 이온이 정전기적 인력으로 결합하여 이온 결합

(cid:57)의 주기와 족을 화학 결합 모형과 관련지어 옳게

설명한 경우

(cid:57)의 주기와 족만을 옳게 쓴 경우

화학 결합 모형을 원자가 전자 수, 비활성 기체의 전

자 배치와 관련지어 설명하고 모형을 옳게 그린 경우

⑴

⑵

화학 결합 모형만 옳게 그린 경우

40

20

60

30

⑴ 원자들이 화학 결합을 할 때 원자가 전자가 관여한

다. (cid:57) 원자의 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있는 전자, 즉 원자

가 전자 수는 (cid:22)이고, 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 (cid:19)이다.

⑵ 원자가 전자가 (cid:22)개인 (cid:57) 원자는 원자가 전자가 (cid:18)개인 수소

와 공유 결합을 하여 가장 바깥 전자 껍질에 전자를 (cid:25)개 채우

려고 한다. 따라서 (cid:57) 원자 (cid:18)개는 수소 원자 (cid:20)개와 각각 전자

쌍 (cid:18)개씩을 공유하여 결합한다.

07

⑴ (cid:34)는 (cid:19)주기 (cid:18)족 원소로 금속 원소이고, (cid:36)는 (cid:20)주

기 (cid:18)(cid:24)족 원소로 비금속 원소이다. 금속 원소와 비금속 원소가

결합할 때는 양이온과 음이온이 형성되어 두 이온 사이의 정전

기적 인력에 의해 결합하므로 (cid:34)와 (cid:36)로 이루어진 화합물은 이

온 결합인 (가)와 같은 종류의 화학 결합으로 형성된다.

⑵ (cid:35) 원자는 원자가 전자 수가 (cid:23)이므로 비활성 기체인 네온과

전자 배치가 같아지려면 전자 (cid:19)개가 부족하다. 따라서 (cid:35)2에서

(cid:35) 원자는 각각 전자 (cid:19)개씩을 내어 만든 전자쌍 (cid:19)개를 공유하

여 결합한다. (cid:36) 원자는 원자가 전자 수가 (cid:24)이므로 비활성 기체

인 아르곤과 전자 배치가 같아지려면 전자 (cid:18)개가 부족하다. 따

라서 (cid:36)2에서 (cid:36) 원자는 각각 전자 (cid:18)개씩을 내어 만든 전자쌍 (cid:18)

개를 공유하여 결합한다.

채점 기준

배점(%)

화학 결합의 종류를 옳게 고르고, 원자의 전자 배치

로부터 각 원자를 금속 원소와 비금속 원소로 분류

50

⑴

⑵

하여 결합 형성을 옳게 설명한 경우

화학 결합의 종류만 옳게 쓴 경우

(cid:35)2와 (cid:36)2에서 공유한 전자쌍의 수를 화학 결합의 형

성 원리에 따라 모두 옳게 설명한 경우

(cid:35)2와 (cid:36)2에서 공유한 전자쌍의 수만 쓴 경우

한 가지 물질만 옳게 설명한 경우

20

50

25

25

⑴ (cid:34)는 (cid:18)족에 속하는 알칼리 금속이고, (cid:35)는 (cid:18)(cid:23)족 원

소로 비금속 원소이고, (cid:36)는 (cid:18)(cid:24)족에 속하는 할로젠이다. 알칼

리 금속과 할로젠이 결합할 때 알칼리 금속 원자는 전자를 잃

물질을 형성한다. 주어진 모형 (가)는 원자 사이에 전자가 이동

하여 이온이 형성된 후 두 이온이 정전기적 인력으로 결합하는

이온 결합을 나타낸 것이고, (나)는 결합하는 두 원자가 전자쌍

을 공유하여 결합하는 공유 결합을 나타낸 것이다.

⑵ (cid:35) 원자는 원자가 전자 수가 (cid:23)이므로 네온과 전자 배치가 같

아지려면 전자 (cid:19)개가 부족하고, (cid:36) 원자는 원자가 전자 수가 (cid:24)

이므로 아르곤과 전자 배치가 같아지려면 전자 (cid:18)개가 부족하

다. 따라서 (cid:35)2에서 (cid:35) 원자는 전자를 각각 (cid:19)개씩 내어 전자쌍 (cid:19)

개를 만들어 공유하므로 공유하는 전자쌍은 (cid:19)개이다. 또, (cid:36)2에

서 (cid:36) 원자는 전자를 각각 (cid:18)개씩 내어 전자쌍 (cid:18)개를 만들어 공

유하므로 공유하는 전자쌍은 (cid:18)개이다.

08

⑴ (cid:20)주기 원소 (cid:34)와 (cid:35)가 화학 결합을 할 때 (cid:34)는

전자를 잃고 (cid:34)+이 되므로 (cid:19)주기 비활성 기체인 네온((cid:47)(cid:70))과

같은 전자 배치를 갖는다. 한편 (cid:35)는 (cid:35)-으로 되어 (cid:20)주기 비활

성 기체인 아르곤((cid:34)(cid:83))과 같은 전자 배치를 갖는다.

⑵ (cid:34)와 (cid:35)로 이루어진 물질은 이온 결합 물질이고, (가)는 각

이온이 (cid:20)차원적으로 배열하므로 고체 상태이다. 고체 상태에

서는 이온이 강한 정전기적 인력에 의해 결합되어 있어 자유롭

게 이동하지 못하므로 (가)에서는 전기 전도성이 없다. 반면 수

용액 상태인 (나)에서는 이온이 자유롭게 이동할 수 있으므로

전원을 연결하면 전류가 흐른다. 즉, (나)에서는 전기 전도성이

있다.

채점 기준

배점(%)

전자의 이동과 전자 배치를 옳게 설명한 경우

⑴

⑵

(cid:34)+은 네온과, (cid:35)-은 아르곤과 같은 전자 배치를 갖

는다고만 설명한 경우

고체 상태, 수용액 상태에서 이온의 이동 유무를 결

합과 관련지어 옳게 설명한 경우

(가), (나)의 전기 전도성 유무만을 옳게 쓴 경우

50

25

50

25

⑴ (cid:20)주기 금속 원소는 화학 결합을 할 때 전자를 잃고

양이온이 되므로 네온과 같은 전자 배치를 갖는다. 한편 (cid:20)주기

비금속 원소가 금속 원소와 화학 결합을 할 때 가장 바깥 전자

껍질에 전자를 모두 채울 때까지 전자를 얻어 음이온이 되므로

같은 주기의 비활성 기체와 같은 전자 배치를 갖는다.

⑵ 이온 결합 물질은 고체 상태에서 전하를 띤 이온들이 정전

기적 인력에 의해 결합하고 있어 이동할 수 없으므로 전원을 연

결해도 전류가 흐르지 않는다. 그러나 수용액 상태에서는 이온

17

정답과 해설

고 양이온을 형성하고 할로젠 원자는 전자를 얻어 음이온을 형

들이 자유롭게 이동할 수 있으므로 전기 전도성이 있다.

자연의 구성 물질

01 지각과 생명체의 구성 물질

합물로 이루어져 있다. 탄소 화합물은 원자가 전자가 (cid:21)개인 탄

소를 중심으로 산소, 수소, 질소 등이 결합하여 만들어진다.

10 물을 제외한 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산은 공통적으로 탄소

를 포함한다.

개념 확인해서 High로!

1권 88~89쪽

01 (cid:34): 산소, (cid:35): 규소 02 ㄱ, ㄴ, ㄷ 03 (가) 규소,

(나) 탄소 04 (cid:34): 산소, (cid:35): 규소 05 ㄱ, ㄴ, ㄷ

11 바로 알기 ㄱ. 탄소는 다른 탄소와 단일 결합뿐만 아니라 (cid:19)중

결합 또는 (cid:20)중 결합을 형성하여 다양한 탄소 화합물을 만든다.

12 바로 알기 ㄱ. 규소와 탄소는 모두 원자가 전자가 (cid:21)개인 (cid:18)(cid:21)족

06 ⑴ 규산염 사면체 ⑵ 석영(또는 장석) 07 ⑴ 흑운모

원소이다.

⑵ 판상 구조 08 ㄴ 09 ㉠ 탄소 화합물, ㉡ 탄소

ㄷ. 탄소는 산소를 비롯하여 수소, 질소, 인 등 다양한 원소와

10 ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ 11 ㄴ, ㄷ 12 ㄴ

결합한다.

01 지구에는 철 다음으로 산소, 규소가 많다. 지각에는 산소가 가

장 많고, 그 다음으로 규소가 많다. 따라서 (cid:34)는 산소, (cid:35)는 규

소이다.

02 ㄱ. 지각과 생명체에서 모두 가장 많은 원소는 산소이다.

ㄴ. 생명체는 몸을 구성하는 생명 활동에 필요한 물질을 모두

지구로부터 얻는다.

ㄷ. 지각을 이루는 암석의 대부분은 규산염 광물로 이루어져

있으므로 지각에서는 규소가 주요 구성 원소이다. 생명체를 구

성하는 탄소 화합물은 탄소를 중심으로 다른 원소가 결합하여

만들어지므로 생명체에서는 탄소가 주요 구성 원소이다.

03 (가)는 규소의 전자 배치를, (나)는 탄소의 전자 배치를 나타낸

것이다.

어져 있다.

04 규산염 사면체는 산소((cid:34)) (cid:21)개와 규소((cid:35)) (cid:18)개가 결합하여 이루

05 지각을 이루는 암석은 대부분 규산염 광물로 이루어져 있으며,

규산염 광물은 규산염 사면체를 기본 구조로 하여 규산염 사면

체의 결합 규칙에 따라 다양한 광물이 만들어진다.

06 ⑴ (가)는 규산염 사면체가 다른 규산염 사면체와 결합하지 않

은 독립형 구조이다. (나)는 규산염 사면체가 단일 사슬 모양으

로 길게 결합한 단사슬 구조이다. (다)는 규산염 사면체가 입체

구조를 이룬 망상 구조이다.

⑵ 망상 구조로 이루어진 광물의 예로는 석영과 장석이 있다.

07 ⑴ 광물 (cid:34)는 흑운모이다.

⑵ 흑운모를 이루고 있는 결합 구조는 판상 구조이다.

08 바로 알기 ㄱ. 탄소 원자의 원자가 전자는 (cid:21)개이다.

ㄷ. 탄소 원자끼리의 결합은 거의 무한대로 이어질 수 있다.

02 생명체 구성 물질의 다양성

개념 확인해서 High로!

1권 98~99쪽

01 ⑴ ㉠ 물, ㉡ 단백질 ⑵ 아미노산 02 탄수화물

03 ㄱ, ㄴ, ㄷ 04 ⑴ 아미노산 ⑵ 펩타이드 결합 ⑶ 폴

리펩타이드 05 ㄱ, ㄴ 06 아미노산의 종류와 배열 순서

07 (가) 핵산, (나) 단백질, (다) 녹말 08 ⑴ 뉴클레오타이

드 ⑵ ㉠ 당, ㉡ 염기 09 ⑴ (가) (cid:37)(cid:47)(cid:34), (나) (cid:51)(cid:47)(cid:34) ⑵

(가) 아데닌((cid:34)), 구아닌((cid:40)), 사이토신((cid:36)), 타이민((cid:53)), (나) 아

데닌((cid:34)), 구아닌((cid:40)), 사이토신((cid:36)), 유라실((cid:54)) 10 ㄱ, ㄴ,

ㄹ 11 … (cid:36) (cid:53) (cid:40) (cid:34) (cid:40) (cid:53) (cid:53) (cid:34) (cid:36) (cid:40) (cid:40) (cid:53) … 12 ㄱ, ㄴ, ㄷ

01 ⑴ 생명체에서 가장 많은 비율을 차지하는 것은 물이며, 물 다

음으로 단백질이 많다.

⑵ 단백질을 이루는 기본 단위체는 아미노산이다.

02 탄수화물은 탄소, 수소, 산소의 화학 결합으로 이루어진 포도

당을 단위체로 만들어지며, 생명체에서 주로 에너지원으로 사

용된다. 탄수화물은 단당류(포도당), 이당류(엿당), 다당류(녹

말, 글리코젠, 셀룰로스 등)로 구분된다.

03 생명체를 이루는 탄소 화합물 중 탄수화물(녹말), 단백질, 핵산

((cid:37)(cid:47)(cid:34), (cid:51)(cid:47)(cid:34))은 단위체의 결합으로 만들어진 고분자 화합물

이다.

04 ⑴ 단백질의 단위체는 아미노산이다.

⑵ 이미노산과 아미노산 사이의 결합은 펩타이드 결합이다.

⑶ 여러 개의 아미노산이 펩타이드 결합으로 길게 연결된 것은

09 생명체는 주로 물과 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산 등의 탄소 화

폴리펩타이드이다.

18

정답과 해설

05 ㄱ. 생명체에서 단백질은 뼈, 머리카락, 손톱 등을 구성하는 성

01 ⑴ 기존의 재료보다 뛰어난 성질을 가지거나, 기존의 재료에는

분이면서 효소와 호르몬의 주성분으로 체내 화학 반응과 생리

없는 새로운 성질을 가진 소재를 신소재라고 한다.

기능을 조절한다.

⑵ 측정할 수 있는 물질의 성질을 물리적 성질이라고 하며, 밀

ㄴ. 우리 몸을 구성하는 아미노산은 (cid:19)(cid:17)종류이고, 단백질의 종

류는 아미노산의 종류, 개수, 배열 순서에 따라 결정된다.

도, 자성, 비열, 녹는점 등은 모두 물리적 성질에 해당한다. 이

외에 물리적 성질에는 강도, 끓는점, 전기 전도성, 굴절률 등이

바로 알기 ㄷ. 생명체를 구성하는 성분 중 가장 많은 것은 물이다.

있다.

06 단백질은 아미노산의 종류와 배열 순서에 따라 고유한 입체 구

조를 갖는다.

02 ⑴ 전기 저항이 작아 전류가 잘 흐르는 물질은 도체로, 대부분

의 금속이나 흑연이 이에 해당한다. 반대로 전기 저항이 커서

07 (가)는 뉴클레오타이드로 구성된 핵산이다. (나)는 아미노산이

전류가 거의 흐르지 않는 물질은 절연체(또는 부도체)로, 고무

펩타이드 결합으로 연결되어 형성된 단백질이다. (다)는 포도당

나 나무 등이 이에 해당한다. 도체와 절연체의 중간 정도의 전

으로 구성된 녹말이다.

08 ⑴ 핵산의 단위체는 뉴클레오타이드이다.

⑵ 뉴클레오타이드를 이루는 ㉠은 당, ㉡은 염기이다.

09 (가)는 (cid:37)(cid:47)(cid:34)이며, 염기로 아데닌((cid:34)), 구아닌((cid:40)), 사이토신

((cid:36)), 타이민((cid:53))을 갖는다. (나)는 (cid:51)(cid:47)(cid:34)이며, 염기로 아데닌

((cid:34)), 구아닌((cid:40)), 사이토신((cid:36)), 유라실((cid:54))을 갖는다.

10 바로 알기 ㄷ. (cid:51)(cid:47)(cid:34)의 단위체인 뉴클레오타이드를 이루는

염기가 (cid:21)종류((cid:34), (cid:40), (cid:36), (cid:54))이므로 뉴클레오타이드도 (cid:21)종류이다.

11 (cid:37)(cid:47)(cid:34) (cid:19)중 나선의 염기 아데닌((cid:34))은 타이민((cid:53))과 상보결합

하고, 구아닌((cid:40))은 사이토신((cid:36))과 상보결합한다. 따라서 제시

된 (cid:37)(cid:47)(cid:34) 가닥과 결합하는 가닥의 염기 서열은 (cid:36)(cid:53)(cid:40)(cid:34)(cid:40)(cid:53)(cid:53)

(cid:34)(cid:36)(cid:40)(cid:40)(cid:53)이다.

12 ㉠은 (cid:37)(cid:47)(cid:34) (cid:19)중 나선의 바깥쪽 골격으로 당과 인산으로 이루

어져 있다. ㉡은 염기이며, 뉴클레오타이드를 구성하는 성분이

다. (cid:37)(cid:47)(cid:34) (cid:19)중 나선 (cid:18)회전에는 (cid:18)(cid:17)쌍의 염기가 있다.

㉢ 반도체, ㉣ 초전도체 ⑵ ㉢ ⑶ 임계 온도 03 ⑴ 초전도

체 ⑵ (cid:53) 이하이다. ⑶ 초전도 현상이 나타나면 초전도체가 외

부 자기장을 밀어내기 때문이다. 04 ⑴ 그래핀 ⑵ 탄소

⑶ ㄱ 05 ⑴ 초전도체 ⑵ 그래핀 06 ⑴ (라), (바) ⑵ (라),

(바) ⑶ (다) ⑷ (가), (나), (마) 07 (가) 탄소 나노 튜브,

(나) 풀러렌, (다) 그래핀 08 갈고리가 있어서 천에 쉽게 달

라붙는 점을 모방하였다. 09 ㄱ, ㄷ

기적 성질을 가진 물질은 반도체로, 온도나 압력, 불순물 첨가

등과 같은 조건을 조절하여 전기 전도성을 다양하게 변화시켜

활용한다. 또한, 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 (cid:17)이 되는 물

질을 초전도체라고 하며, 자기 부상 열차나 자기 공명 영상

((cid:46)(cid:51)(cid:42)) 장치 등에 이용한다.

⑵ 트랜지스터나 태양 전지는 순수한 반도체 물질인 규소에

인, 비소, 붕소 등과 같은 물질을 소량 첨가하여 만든다. 따라

서 주된 재료는 반도체인 ㉢이다.

⑶ 전기 저항이 (cid:17)이 되는 초전도 현상이 나타나는 온도를 임계

온도라고 한다.

03 ⑴ 특정 온도 이하의 온도에서 전기 저항이 (cid:17)이 되므로 초전도

체이다.

에 일어난다.

⑵, ⑶ (나)는 자석이 초전도체 위에 떠 있는 마이스너 효과가

나타난 모습이다. 이는 초전도체의 온도가 (cid:53)보다 낮거나 같을

때 초전도체가 외부 자기장을 밀어내는 성질을 나타내기 때문

04 ⑴ 탄소 원자들이 육각형 모양의 한 층으로 배열된 신소재로,

흑연으로부터 한 층을 분리하여 얻은 그래핀이다.

⑵ 그래핀은 탄소 원자들이 육각형으로 배열된 평면 구조이다.

바로 알기 ㄴ. 그래핀은 강도가 강철보다 높으면서도 휘거나

구부릴 수 있다는 특징이 있다.

ㄷ. 그래핀은 열전도성이 매우 뛰어난 물질이다. 반면 단열재는

열을 차단하는 재료이므로 열전도성이 낮은 물질로 만들어야

한다.

05 ⑴ 초전도체는 임계 온도 이하의 온도에서 전기 저항이 (cid:17)이므

로 강한 전류를 흐르게 하면 강한 자기장을 발생시키고, 열이

발생하지 않아 손실되는 전력이 거의 없다. 그러나 대부분의

19

정답과 해설

03 우리 생활과 신소재

개념 확인해서 High로!

01 ⑴ 신소재 ⑵ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ 02 ⑴ ㉠ 도체, ㉡ 절연체,

이동할 수 있어서 그래핀은 전기 전도성이 우수하다.

1권 108~109쪽

⑶ ㄱ. 탄소와 공유 결합하지 않은 전자가 그래핀 위를 빠르게

초전도체의 임계 온도는 매우 낮아서, 초전도체를 활용하기 위

한 극저온 상태를 유지하는 데 많은 비용이 든다. 한편 임계 온

도가 비교적 높은 초전도체의 경우에는 초전도 현상이 유지될

수 있는 조건이 까다롭다. 이러한 제약들로 인해 초전도체가

쉽게 상용화되지 못하고 있다.

⑵ 그래핀은 대량 생산이 어렵고 생산 비용이 많이 든다. 또한,

반도체에 비해 전기적 성질을 변화시키기 어려워 아직은 활용

하는 분야가 제한적이다.

06 ⑴, ⑵ 매우 얇고 투명하며, 강도가 강철보다 강하면서도 휘거

나 구부릴 수 있는 특징을 가진 신소재는 그래핀이다. 이러한

성질을 이용하여 투명하고 구부러지는 디스플레이를 만든다.

중단원 개념 모아

정리하기

1권 110~111쪽

① 수소

② 규소

③ 탄소

④ 규산염 사면체 ⑤ 복사슬

⑥ 탄소 화합물

⑦ (cid:21)

⑧ 핵산

⑨ 물

⑩ 아미노산

⑪ 펩타이드

⑫ 뉴클레오타이드

⑬ (cid:34), (cid:40), (cid:36), (cid:54) ⑭ 상보결합

⑮ 뉴클레오타이드

⑯ 신소재

⑰ 초전도체

⑱ 그래핀

⑲ 불순물 반도체 ⑳ 생체 모방

또한, 균일하고 촘촘한 육각형 구조를 통해 바닷물의 염분을

실력 높여 Top으로!

1권 112~117쪽

걸러 담수로 만드는 필터로도 활용한다.

⑶ 규소와 같은 순수한 반도체에는 전류가 잘 흐르지 않지만,

인, 비소, 붕소 등과 같은 물질을 소량 첨가하면 전기 전도성이

크게 증가한다. 이러한 신소재는 발광 다이오드, 트랜지스터,

집적 회로 등과 같은 전기 소자를 만드는 데 쓰인다.

⑷ 초전도체는 특정 온도 이하의 온도에서 전기 저항이 (cid:17)이 되

어 강한 전류가 흘러도 열이 발생하지 않는다. 따라서 초전도

체로 만든 전자석에 강한 전류를 흘려 주면 강한 자기장을 만

들 수 있다. 자기 부상 열차나 핵융합 장치, 자기 공명 영상 장

01 ①

02 ③

03 ②

04 ⑤

05 ⑤

06 ④

07 ⑤

08 ④

09 ①

10 ④

11 ③

12 ④

13 ①

14 ⑤

15 ③

16 ③

17 ②

18 ①

19 ㉠ (cid:19)(cid:17), ㉡ (cid:19)(cid:24), ㉢ (cid:20)(cid:17), ㉣ (cid:19)(cid:20) 20 ④

21 ③

22 ④

23 ③

24 ⑤

25 ①

26 ⑤

27 ①, ②

01 우주에 가장 풍부한 원소 (cid:34)는 수소이고, 지각에 가장 풍부한

원소 (cid:35)는 산소이다.

수 있다.

이다.

치 등은 이러한 성질을 이용한다.

02 ㄱ. 지각과 생명체를 구성하는 원소 중 질량비가 가장 높은 ㉠

07 (가): 탄소 원자들이 튜브 형태로 결합된 탄소 나노 튜브는 전

은 산소이다.

기 전도성과 열전도성이 크고, 강도는 강철보다 (cid:18)(cid:17)(cid:17)배 이상

강하다.

(나): 탄소 원자들이 축구공 형태로 결합된 풀러렌은 내부에 빈

공간이 있어서 인체 내에서 의약품을 담아 운반하는 데 사용할

ㄴ. 지각에는 산소 다음으로 규소가 많다. 이것은 지각의 암석

을 구성하는 광물의 대부분이 규산염 광물이기 때문이다.

바로 알기 ㄷ. 생명체에 탄소가 많은 것은 생명체가 탄수화물,

단백질, 핵산 등과 같은 탄소 화합물로 되어 있기 때문이다.

03 ㄴ. 생명체를 구성하는 철은 우주를 구성하는 별 내부의 핵융합

(다): 탄소 원자들이 한 층의 평면으로 결합된 신소재는 그래핀

으로 생성된 것이다.

바로 알기 ㄱ. 지구와 생명체의 구성 원소는 우주로부터 기원

08 도꼬마리 열매 끝에는 갈고리가 있어서 동물의 털이나 천에 잘

하였다. 수소와 헬륨은 빅뱅에 의해 초기 우주에서 만들어진

달라붙는다. 흔히 ‘찍찍이’라고 부르는 벨크로 테이프는 도꼬마

것이고, 그보다 무거우면서 철보다 가벼운 원소는 별 내부의

리 열매를 모방하여 만든 것이다.

핵융합에 의해 만들어진 것이다. 철보다 무거운 원소는 초신성

09 ㄱ, ㄷ. 연잎의 표면에 있는 많은 돌기들은 물을 밀어내어 물에

폭발 때 만들어진 것이다.

젖지 않는다. 이는 방수 처리가 된 옷감이나, 비가 내리는 날

물이 빠르게 흘러내리도록 하기 위해 자동차 유리에 뿌리는 유

종류보다 많다.

ㄷ. 지구를 구성하는 원소의 종류가 생명체를 구성하는 원소의

리 코팅제 등에 활용할 수 있다.

04 ㄱ. 지각의 암석을 구성하는 광물은 대부분 규산염 광물이다.

바로 알기 ㄴ. 홍합의 족사는 파도가 쳐도 홍합이 바위에 잘

ㄴ. 규산염 광물의 주요 구성 원소는 규소((cid:52)(cid:74))와 산소((cid:48))이다.

달라붙어 있게 한다. 이를 모방하면 수술 부위 접합을 위한 의

ㄷ. 규산염 광물은 기본 구조인 규산염 사면체가 다양한 형태

료용 접착제나 수중 접착제를 만들 수 있다.

로 결합하여 다양한 광물이 있다.

20

정답과 해설

05

자료 해석하기

규산염 광물의 결합 구조

(가)

(나)

(다)

(라)

(마)

• (가) 독립형 구조: 규산염 사면체가 독립적으로 존재하여 인접하

는 사면체 간에 공유하는 산소가 없다. 이웃하는 사면체와는 중

간에 다른 양이온이 결합하여 연결된다. (cid:9127) 감람석

• (나) 단사슬 구조: 인접하는 사면체와 (cid:19)개의 산소를 공유하여 단

일 사슬 모양으로 결합한다. (cid:9127) 휘석

• (다) 복사슬 구조: 인접하는 사면체와 (cid:19)(cid:344)(cid:20)개의 산소를 공유하

여 단일 사슬이 두 층으로 결합되어 있다. (cid:9127) 각섬석

• (라) 판상 구조: 인접하는 사면체와 (cid:20)개의 산소를 공유하여 넓게

펼쳐진 판 모양의 구조를 이룬다. (cid:9127) 흑운모

• (마) 망상 구조: 인접하는 사면체와 (cid:21)개의 산소를 공유하여 (cid:20)차

원 입체 구조를 이룬다. (cid:9127) 석영, 장석

⑤ (마)는 입체 구조로 규산염 사면체가 산소 (cid:21)개를 모두 공유

한다.

바로 알기 ① (가)는 독립형 구조로 다른 규산염 사면체와 공

유하는 산소가 없다.

② (나)는 단사슬 구조로 규산염 사면체가 다른 규산염 사면체

와 산소 (cid:19)개를 공유한다.

③ (다)는 복사슬 구조로 규산염 사면체가 산소 (cid:19)~(cid:20)개를 다른

규산염 사면체와 공유하여 (cid:19)중 사슬 모양을 이룬다.

④ (라)는 판상 구조로 규산염 사면체가 다른 규산염 사면체와

산소 (cid:20)개를 공유한다.

06 바로 알기 ① (가) 독립형 구조의 광물로는 감람석이 있다.

② (나) 단사슬 구조의 광물로는 휘석이 있다.

③ (다) 복사슬 구조의 광물로는 각섬석이 있다.

⑤ (마) 망상 구조의 광물로는 석영, 장석이 있다.

07 ① 석영은 망상 구조로 되어 있어 화학적 풍화에 강하다.

골격을 형성하여 다양한 탄소 화합물을 만들 수 있다.

바로 알기 ㄱ. 탄소는 생명체를 구성하는 중요한 원소이지만

생명체를 구성하는 물질 중 물이나 무기염류에는 포함되어 있

지 않다.

화합물이다.

09 ㄱ. (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 탄소, 수소, 산소, 질소, 인으로 구성되므로 탄소

바로 알기 ㄴ. 탄소 화합물은 탄소를 중심으로 수소, 산소, 질

소, 인 등이 공유 결합한 화합물이다.

ㄷ. 탄소는 다른 탄소 원자와 결합하여 길이와 구조가 다양한

탄소 골격을 형성하므로 탄소 화합물의 종류는 매우 많다.

10 ㄱ. 그림의 탄소 골격은 길게 한 줄로 연결된 사슬 모양이다.

ㄷ. 그림의 화합물은 탄소, 수소, 산소가 결합한 탄소 골격으로

이루어져 있다.

바로 알기 ㄴ. 그림의 탄소 골격에서 (cid:19)중 결합이 있는 탄소를

제외한 탄소는 각각 (cid:21)개의 원자와 공유 결합하고 있다.

11 ③ 지질, 포도당, 단백질, (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 생명체를 구성하는 탄소 화

합물로 탄소 원자를 포함한다.

바로 알기 ① 효소의 주성분은 단백질이다.

② 지질, 포도당, 단백질은 에너지원으로 사용된다. (cid:37)(cid:47)(cid:34)는

유전 정보를 저장하는 역할을 한다.

④ 세포막을 구성하는 주성분은 인지질과 단백질이다.

⑤ 바이타민과 무기염류가 적은 양으로 생리 기능을 조절한다.

12 ㄴ. ㉡은 단백질이며, 효소와 호르몬의 주성분이다.

ㄷ. 유전 정보의 저장과 전달에 관여하는 물질은 핵산이다. 사

람의 몸을 구성하는 성분비 중 핵산의 비율은 (cid:18).(cid:22) (cid:6)이다.

바로 알기 ㄱ. 사람의 몸을 구성하는 물질 중 가장 많은 비율

을 차지하는 ㉠은 물이다.

13 ㄱ. (cid:34)는 물에 녹지 않고 유기 용매에 잘 녹으므로 지질의 한 종

류인 중성 지방이다. 중성 지방은 에너지원으로 사용된다. (cid:35)는

② 휘석의 결정형은 기둥 모양이며, 단사슬 구조로 두 방향의

포도당으로 이루어진 녹말이며, 에너지원으로 사용된다.

쪼개짐이 나타난다.

③ 흑운모는 판상 구조로 얇은 판 모양으로 쪼개진다.

바로 알기 ㄴ. 녹말은 단위체가 포도당 한 종류밖에 없으므로

배열 순서는 모두 같다. 탄수화물의 종류는 단위체가 결합하는

④ 각섬석은 복사슬 구조이며, 두 방향의 쪼개짐이 나타난다.

방식에 따라 달라진다.

바로 알기 ⑤ 감람석은 독립형 구조로, 규소와 산소의 비율이

ㄷ. (cid:36)는 무기염류이다. 호르몬 중에는 단백질 성분인 것과 스

(cid:18) : (cid:21)이다. 따라서 규소에 대한 산소의 비율이 가장 높다.

테로이드 성분인 것이 있다.

08 ㄴ. 탄소 원자는 원자가 전자가 (cid:21)개로 탄소 원자 (cid:18)개는 최대 (cid:21)

개의 원자와 공유 결합할 수 있다.

14 단위체가 펩타이드 결합으로 연결되어 있으므로 물질 (cid:57)는 단

백질이다. 단백질의 구성 원소는 탄소, 수소, 산소, 질소이며

ㄷ. 탄소는 다른 탄소 원자와 결합하여 길이와 구조가 다양한

단위체는 아미노산이다.

21

정답과 해설

• (나): 여러 종류의 단위체가 긴 사슬 모양으로 연결되어 있다. (cid:8857)

ㄷ. (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 뉴클레오타이드의 당과 인산의 공유 결합으로 바

15

자료 해석하기

핵산, 단백질, 탄수화물의 구조

(가)

(나)

(다)

• (가): 인산, 당, 염기로 이루어진 뉴클레오타이드 단위체로 구성

되어 있다. (cid:8857) (cid:51)(cid:47)(cid:34)

• (다): 한 종류의 단위체가 가지 모양으로 연결되어 있다. (cid:8857) 글리

단백질

코젠

③ 각각의 단위체 종류는 (cid:51)(cid:47)(cid:34)(가)는 (cid:21)종류, 단백질(나)은 (cid:19)(cid:17)

종류, 글리코젠(다)은 (cid:18)종류이다.

바로 알기 ① (cid:51)(cid:47)(cid:34)의 단위체는 뉴클레오타이드이다.

② 단백질은 탄소, 수소, 산소, 질소로 이루어져 있고, 탄수화

물인 글리코젠은 탄소, 수소, 산소로 이루어져 있다.

④ 단백질의 단위체는 아미노산이다.

⑤ 글리코젠은 단위체인 포도당이 가지 모양으로 연결되어

있다.

16 ㄱ. (가)는 아미노산이며, (나)는 아미노산이 펩타이드 결합으로

바로 알기 ㄷ. 단백질은 열에 약하므로 단백질에 열을 가하면

입체 구조가 변하여 그 기능도 상실한다.

17

자료 해석하기

아미노산과 뉴클레오타이드의 구조

(cid:41)(cid:109)(cid:47)

(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41)

인산

(cid:51)

(cid:36)

(cid:41)

(가)

염기

당

(나)

결합하는 방식으로 단위체가 계속 결합하여 고분자 화합물인

핵산을 형성한다.

바로 알기 ㄱ. 단백질을 구성하는 아미노산은 (cid:19)(cid:17)종류가

있다.

ㄴ. 아미노산의 배열 순서에 의해 단백질의 입체 구조와 기능이

결정된다. 유전 정보는 (cid:37)(cid:47)(cid:34)를 구성하는 뉴클레오타이드의

배열에 따른 염기 서열에 저장된다.

18 ㄱ. (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 염기 서열에 유전 정보를 저장하고 있는 유전 물

질이다.

바로 알기 ㄴ. (cid:37)(cid:47)(cid:34)를 구성하는 염기는 (cid:34), (cid:40), (cid:36), (cid:53)의 (cid:21)종

류이며, (cid:54)은 (cid:51)(cid:47)(cid:34)에 있는 염기이다.

깥쪽의 골격이 형성되고, 폴리뉴클레오타이드 사슬 안쪽에 염

기가 수소 결합으로 연결되어 있다.

19 (cid:37)(cid:47)(cid:34) (cid:19)중 나선의 폴리뉴클레오타이드의 두 가닥은 염기가 상

보결합을 하고 있다. 따라서 두 가닥의 폴리뉴클레오타이드는

상보적인 염기의 비율이 같다. 즉, 가닥 (cid:18)의 아데닌((cid:34)) 비율과

가닥 (cid:19)의 타이민((cid:53)) 비율이 같고, 가닥 (cid:18)의 구아닌((cid:40)) 비율과

가닥 (cid:19)의 사이토신((cid:36)) 비율이 같다.

20 ④ (cid:51)(cid:47)(cid:34)의 염기는 (cid:34), (cid:40), (cid:36), (cid:54) (cid:21)종류이다.

바로 알기 ① (cid:37)(cid:47)(cid:34)의 당은 디옥시리보스이다.

② (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 (cid:19)중 나선 구조이다.

③ (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 염기로 아데닌((cid:34)), 구아닌((cid:40)), 사이토신((cid:36)), 타이

민((cid:53))을 갖는다. 유라실((cid:54))은 (cid:51)(cid:47)(cid:34)의 염기이다.

⑤ (cid:51)(cid:47)(cid:34)는 단일 가닥이므로 아데닌((cid:34))과 유라실((cid:54))이 항상

21 ㄱ. 단백질과 (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 구성 원소로 탄소, 수소, 산소, 질소를

갖는다.

열에 저장되어 있다.

ㄴ. 단백질의 단위체인 아미노산 배열 순서는 (cid:37)(cid:47)(cid:34)의 염기 서

바로 알기 ㄷ. (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 단위체인 뉴클레오타이드의 배열 순

서에 의해 염기 서열이 달라지지만 염기 서열에 관계없이 (cid:19)중

나선 구조를 이룬다.

22 ㄱ, ㄷ. 과거 철이라는 신소재로 만든 농기구를 사용하면서 농

연결된 폴리펩타이드이다.

의 입체 구조가 변할 수 있다.

ㄴ. 폴리펩타이드(나)의 아미노산 배열이 달라지면 단백질(다)

상보적으로 결합하지 않는다.

• (가): 탄소 원자를 중심으로 아미노기, 카복실기, 수소 원자, 곁사

업 생산력이 크게 증가하기 시작하였다. 이처럼 신소재는 인류

슬이 결합된 아미노산으로, 단백질을 구성하는 단위체이다.

• (나): 인산, 당, 염기가 (cid:18) : (cid:18) : (cid:18)로 결합되어 있는 뉴클레오타이드

로, 핵산을 구성하는 단위체이다.

의 삶을 크게 발전시킬 정도로 중요하여, 문명의 발전 단계를

소재에 따라 석기 시대, 청동기 시대, 철기 시대 등으로 구분하

기도 한다.

ㄷ. 한 뉴클레오타이드의 인산이 다른 뉴클레오타이드의 당에

바로 알기 ㄴ. 철기 시대 이후 인류 문명의 단계를 소재에 따

22

정답과 해설

라 잘 구분하지는 않지만, 신소재는 현재까지 계속 인류의 문

바로 알기 ⑤ 전력 손실이 없는 송전선은 초전도체의 온도를

명을 발전시켜 왔으며 지금도 여러 가지 신소재를 개발하고 있다.

23 ㄱ. (가)는 초전도체로, 특정 온도 이하의 온도에서 전기 저항이

임계 온도 이하로 유지시킬 때 전기 저항이 (cid:17)이 되는 것을 활용

한 예이다.

(cid:17)이 되면 전류가 흐를 때 열이 발생하지 않아 에너지 손실 없이

강한 전류를 흐르게 할 수 있다.

ㄷ. (다)는 불순물 반도체로, 순수한 규소에는 전류가 잘 흐르

지 않지만, 비소나 붕소와 같은 특정한 원소를 소량 첨가하면

전기 전도성이 크게 상승한다.

바로 알기 ㄴ. (나)는 그래핀으로, 그래핀은 강도가 강철보다

우수하면서도 휘거나 구부릴 수 있다.

24

자료 해석하기

초전도체와 임계 온도

전

기

저

항

(cid:48)

(cid:53)

온도

(cid:53)(임계 온도) 이하의 온도에서 전기 저

항이 (cid:17)이 된다.

(cid:8857) 외부 자기장을 밀어내는 현상이 일어

난다.

(cid:8857) 전류가 흐를 때 열에너지가 발생하지

않는다.

ㄱ. 특정 온도 이하의 온도에서 전기 저항이 (cid:17)이 되므로 이 신

소재는 초전도체이다.

ㄴ, ㄷ. (cid:53) 이하의 온도에서 전기 저항이 (cid:17)이 되는 초전도 현상

이 나타나면 초전도체는 외부 자기장을 밀어내므로 자석이 초

전도체 위에 뜨게 된다. 이를 마이스너 효과라고 한다.

25 ②, ⑤ 흑연에서 한 층을 분리하여 얻은 신소재는 그래핀으로,

탄소 원자들이 육각형 모양으로 배열된 평면 구조이다. 이러한

균일하고 촘촘한 구조는 바닷물의 염분을 걸러 내어 담수로 바

꾸는 필터로도 활용될 수 있다.

③ 그래핀은 아주 얇고 빛을 투과시킬 수 있으며 휘거나 구부

릴 수 있다. 따라서 투명하고 휘어지는 디스플레이의 재료로

활용된다.

④ 그래핀은 반도체에 비해 전기적 성질을 변화시키기 어렵고,

대량 생산이 힘들다는 단점이 있다.

바로 알기 ① 그래핀은 열전도성이 높은 소재이다. 따라서 열

의 차단, 즉 단열과는 거리가 먼 소재이다.

26 순수한 규소에는 전류가 잘 흐르지 않지만, 원자가 전자가 (cid:22)개

나 (cid:20)개인 특정 원소를 소량 첨가하면 전기 전도성이 증가한다.

그리고 첨가한 원소에 따라 전기적 성질에 차이가 생기므로, 이

를 이용하면 트랜지스터나 발광 다이오드, 태양 전지 등을 만

27

자료 해석하기

생체 모방 기술

자연은 주변 환경과 조화를 이루며 진화하는 과정을 통해 독특한

특성을 발전시켜 왔다. 이러한 특성들을 모방하여 신소재를 만들

기도 하는데, 이러한 기술을 생체 모방 기술이라고 한다.

(가)

(나)

도꼬마리 열매 끝에는 갈고리가

있어서 동물의 털이나 천에 잘

달라붙는다.

흔히 ‘찍찍이’라고 부르는 벨크로

테이프는 도꼬마리 열매를 모방

하여 만든 것이다.

① 연잎 표면에는 돌기가 많아서 물을 밀어내므로 연잎은 물에

잘 젖지 않는다. 이를 모방하여 유리 코팅제를 만든다.

② 홍합 족사는 파도가 쳐도 홍합이 바위에 잘 달라붙어 있게

한다. 이를 모방하여 수중 접착제를 만든다.

바로 알기 ③, ④, ⑤ 트랜지스터는 반도체, 전자 종이는 그래

핀, (cid:46)(cid:51)(cid:42) 장치는 초전도체를 이용하여 만든 것으로, 생체 모방

과는 직접적인 관계가 없다.

차이를 만드는 통합 사고력 문제

1권 118~121쪽

01

지각에서 규소의 질량비가 높은 이유는 지각의 암

석을 구성하는 광물의 대부분이 규소와 산소가 주성분인 규산

염 광물로 이루어져 있기 때문이다. 생명체에서 탄소의 질량비

가 높은 이유는 생명체를 구성하는 탄수화물, 단백질, 지질, 핵

산과 같은 주요 물질이 탄소 화합물이기 때문이다.

채점 기준

배점((cid:6))

지각과 생명체에서 규소와 탄소의 질량비가 높은 이유를

규산염 광물과 탄소 화합물을 모두 들어 옳게 설명한 경우

지각과 생명체에서 규소와 탄소의 질량비가 높은 이유를

한 가지 원소에 대해서만 옳게 설명한 경우

100

50

들 수 있다. 또한, 이들을 조밀하게 제작하여 각종 집적 회로

지각은 암석으로 구성되어 있으며, 암석은 광물로 구성

를 만들 수도 있다.

되어 있다. 광물의 대부분은 규산염 광물이다. 생명체에서 생

23

정답과 해설

명 활동에 중요한 기능을 담당하는 탄수화물, 단백질, 지질, 핵

⑴ 단백질의 아미노산 배열 순서는 단백질의 입체 구조

산은 공통적으로 탄소를 포함하는 탄소 화합물이다.

를 결정하고, 단백질은 고유한 입체 구조를 가짐으로써 특정

규산염 사면체의 결합 구조와 결합의 다양성을 옳게 설명

05

⑴ (cid:37)(cid:47)(cid:34)를 구성하는 단위체는 인산, 당, 염기가

02

규산염 사면체의 결합 구조가 다양하고, 여기에 결

합하는 금속 이온의 종류와 비율에 따라 다양한 규산염 광물이

만들어지기 때문이다.

채점 기준

배점((cid:6))

한 경우

규산염 사면체 결합 구조의 다양성만 설명한 경우

100

50

규산염 광물의 기본 구조는 규산염 사면체이지만, 결합

하는 방식에 따라 그 구조는 독립형, 단사슬, 복사슬, 판상, 망

상 구조로 다양하다. 그에 따라 다양한 규산염 광물이 생기며,

여기에 금속 이온이 결합하여 더 다양한 종류가 생긴다.

03

탄소는 원자가 전자가 (cid:21)개이므로 최대 (cid:21)개의 공유

결합을 할 수 있어 다른 탄소 원자와 결합하여 길이와 모양이

다양한 탄소 골격을 형성하며, 수소, 산소, 질소, 인 등 다양한

원소와 결합할 수 있기 때문이다.

채점 기준

배점((cid:6))

탄소의 원자가 전자의 수와 다양한 탄소 골격의 형성을

모두 들어 옳게 설명한 경우

탄소가 다른 탄소와 결합할 수 있기 때문이라고만 설명한

100

30

경우

탄소는 다른 탄소와 결합하여 탄소 골격을 형성하고, 탄

소의 개수와 결합 방식에 따라 다양한 화합물을 만들 수 있다.

채점 기준

배점(%)

단백질의 입체 구조, 아미노산의 배열 순서, 종류와

개수를 모두 들어 옳게 설명한 경우

⑴

단백질의 종류에 따라 아미노산의 배열 순서나 수

가 다르다고만 설명한 경우

열에 의해 단백질의 입체 구조가 바뀐다는 것을 옳

⑵

게 설명한 경우

50

30

50

30

24

정답과 해설

기능을 나타낸다.

때문이다.

⑵ 열에 의해 단백질이 기능을 잃는 것은 입체 구조를 형성하던

약한 결합인 수소 결합이 깨져 단백질의 입체 구조가 달라지기

(cid:18) : (cid:18) : (cid:18)로 결합한 뉴클레오타이드이다. 당은 디옥시리보스이

며, 염기로는 아데닌((cid:34)), 구아닌((cid:40)), 사이토신((cid:36)), 타이민((cid:53))

이 있다. 뉴클레오타이드 하나당 염기가 하나 있으므로 (가) 부

분을 구성하는 단위체인 뉴클레오타이드의 개수는 염기의 개

수와 같은 (cid:18)(cid:19)개이다.

⑵ (cid:37)(cid:47)(cid:34)의 염기 서열에는 단백질의 아미노산 배열 순서와 같

은 유전 정보가 저장되어 있다.

채점 기준

배점(%)

(cid:37)(cid:47)(cid:34)의 단위체 구성을 옳게 설명하고 단위체의

개수를 언급하여 옳게 설명한 경우

⑴

(cid:37)(cid:47)(cid:34)의 단위체 구성만 옳게 설명한 경우

(cid:37)(cid:47)(cid:34)를 구성하는 단위체의 이름과 개수만 옳게

쓴 경우

⑵

(cid:37)(cid:47)(cid:34)의 염기 서열에 유전 정보가 저장된다는 것

을 옳게 설명한 경우

50

30

20

50

⑴ (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 당으로 디옥시리보스를 가진다고 해서 붙

은 이름이다. 단위체는 인산, 당, 염기가 (cid:18) : (cid:18) : (cid:18)로 결합하여

구성되므로, (cid:37)(cid:47)(cid:34)를 구성하는 단위체의 개수는 염기의 개수

(cid:37) (cid:47) (cid:34)를 구성하는 염기는 (cid:34), (cid:40), (cid:36), (cid:53)이고,

(cid:51)(cid:47)(cid:34)를 구성하는 염기는 (cid:34), (cid:40), (cid:36), (cid:54)이다. (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 두 가닥

의 폴리뉴클레오타이드가 염기끼리 상보결합하여 (cid:19)중 나선 구

조를 이룬다. (cid:51)(cid:47)(cid:34)는 한 가닥의 폴리뉴클레오타이드로 구성

된 단일 가닥 구조이다.

채점 기준

배점((cid:6))

(cid:37)(cid:47)(cid:34)와 (cid:51)(cid:47)(cid:34)를 구성하는 염기와 구조의 차이점을 옳

게 설명한 경우

100

50

04

⑴ 단백질의 기능은 입체 구조에 의해 결정되며, 단

로 계산할 수 있다.

백질의 입체 구조는 아미노산 배열 순서에 의해 결정된다. 따라

서 결합하는 아미노산의 종류, 개수, 배열 순서에 따라 많은 종

⑵ (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 유전 정보를 저장하는 기능을 한다. 이것은 (cid:37)(cid:47)(cid:34)

의 다양한 염기 서열에 유전 정보를 암호화할 수 있기에 가능

류의 단백질을 형성할 수 있다.

⑵ 아밀레이스에 열을 가하면 주성분인 단백질의 고유한 입체

구조가 변하여 단백질이 기능을 잃게 되기 때문이다.

하다.

06

열에 의해 단백질이 변성한다고만 설명한 경우

(cid:37)(cid:47)(cid:34)와 (cid:51)(cid:47)(cid:34)를 구성하는 염기만 옳게 설명한 경우

(cid:37)(cid:47)(cid:34)와 (cid:51)(cid:47)(cid:34)의 뉴클레오타이드를 이루는 염기는 각

각 (cid:21)종류이다. (cid:34), (cid:40), (cid:36)은 (cid:37)(cid:47)(cid:34)와 (cid:51)(cid:47)(cid:34)가 공통으로 갖고

있지만, (cid:53)은 (cid:37)(cid:47)(cid:34)만, (cid:54)은 (cid:51)(cid:47)(cid:34)만 갖고 있다. (cid:37)(cid:47)(cid:34)는 폴

리뉴클레오타이드 두 가닥이 꼬여 있는 (cid:19)중 나선 구조이고,

(cid:51)(cid:47)(cid:34)는 단일 가닥이다.

07

초전도체의 전기 저항이 (cid:17)이 되면 강한 전류를 흐

르게 할 수 있고, 이 강한 전류는 강한 자기장을 만들어 플라스

마 상태의 입자들을 가두어 둘 수 있다.

채점 기준

배점((cid:6))

전기 저항이 (cid:17)이 되어 강한 전류를 흐르게 하여 강한 자

기장을 만든다고 설명한 경우

강한 자기장을 만든다고만 설명한 경우

강한 전류를 흐르게 한다고만 설명한 경우

100

80

40

전기 저항이 (cid:17)이 아닌 일반 도체에 강한 전류가 흐르면

많은 열이 발생하므로 장시간 작동이 불가능하다. 하지만 초전

도체로 만든 전자석의 전기 저항을 (cid:17)으로 유지시키면 강한 전

류가 흘러도 열이 발생하지 않아 장시간 작동하면서 강한 자기

장을 유지시켜 준다.

08

•디스플레이 뒤로 손 부분이 비쳐 보이므로 그래

High Top을 완성하는 수능형 문제

1권 122~133쪽

1 ③

7 ③

2 ⑤

8 ④

3 ③

9 ②

4 ④

5 ②

6 ①

10 ④

11 ①

12 ⑤

13 ①

14 ⑤

15 ③

16 ③

17 ③

18 ⑤

19 ④

20 ④

21 ③

22 ④

23 ②

24 ③

1

자료 해석하기

빅뱅 우주론과 정상 우주론의 비교

(가) 빅뱅 우주론

(나) 정상 우주론

구분

(가) 빅뱅 우주론

(나) 정상 우주론

우주의 크기

우주의 질량

우주의 밀도

팽창

일정

감소

팽창

증가

일정

ㄱ, ㄴ. 우주 전역에 분포하는 수소와 헬륨의 질량비 약 (cid:20)：(cid:18)

과, 우주의 모든 방향에서 관측되는 온도 약 (cid:20) (cid:44)에 해당하는

우주 배경 복사는 빅뱅 우주론을 지지하는 증거이다.

핀은 빛을 잘 투과하는 성질을 가진다는 것을 알 수 있다.

바로 알기 ㄷ. 두 우주론은 모두 우주가 팽창하고 있다고 주

•양손으로 디스플레이를 구부려도 파손되는 부분이 없으므로

장하고 있으므로 멀리 있는 외부 은하들이 더 빨리 멀어지고

그래핀은 잘 휘거나 구부러지는 성질을 가진다는 것을 알 수

있다는 허블 법칙만으로 논쟁을 해결할 수 없다.

있다.

•디스플레이에서 영상이 재생되므로 그래핀은 전류가 잘 흐르

는 성질을 가진다는 것을 알 수 있다.

•디스플레이의 두께가 매우 얇으므로 그래핀은 매우 얇다는

것을 알 수 있다. 등

채점 기준

배점((cid:6))

그림에서 볼 수 있는 것을 근거로 들어 그래핀의 성질을

세 가지 이상 설명한 경우

그림에서 볼 수 있는 것을 근거로 들어 그래핀의 성질을

두 가지만 설명한 경우

한 가지만 설명한 경우

그림에서 볼 수 있는 것을 근거로 들어 그래핀의 성질을

100

60

30

40

2 ㄱ. 헬륨 원자핵은 양성자 (cid:18)(cid:21)개와 중성자 (cid:19)개의 비율로 이루어

진 시기에 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)개가 결합하여 생성되었다.

따라서 헬륨 원자핵이 생성되기 직전에 양성자와 중성자의 개

수비는 약 (cid:24)：(cid:18)이다.

ㄴ. 헬륨 원자핵이 생성된 후 수소 원자핵(양성자)과 헬륨 원자

핵의 개수비는 약 (cid:18)(cid:19)：(cid:18)이다. 양성자 (cid:19)개와 중성자 (cid:19)개로 이

루어진 헬륨 원자핵의 질량은 양성자 (cid:18)개로 이루어진 수소 원

자핵 질량의 약 (cid:21)배이므로, 수소 원자핵과 헬륨 원자핵의 질량

비는 ((cid:18)(cid:19)개(cid:61)(cid:18))：((cid:18)개(cid:61)(cid:21))(cid:30)약 (cid:20)：(cid:18)이다.

ㄷ. 현재 우주에 존재하는 헬륨의 양은 거의 대부분 초기 우주

에서 생성된 것이며, 별 내부에서 생성된 양은 상대적으로 매우

적다. 따라서 빅뱅 핵합성 직후의 수소와 헬륨의 질량비는 현

근거를 들지 않고 그래핀의 성질만 나열한 경우

재 우주와 거의 비슷하다.

그래핀은 강도가 우수하면서도 휘거나 구부릴 수 있고,

3 ㄱ. 빅뱅 이후 우주가 팽창하면서 우주의 온도가 점차 낮아져서

매우 얇고 투명하며, 전기 전도성이 우수하다. 따라서 투명하

고 휘어지는 디스플레이나 야간 투시용 콘택트 렌즈 등을 만드

는 데 이용된다.

우주의 나이 약 (cid:20)(cid:25)만 년이 되었을 때 우주의 온도는 약 (cid:20)(cid:17)(cid:17)(cid:17)

(cid:44)이었다. 따라서 (cid:34) 기간에는 우주의 온도가 (cid:20)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:44)보다 높

았다.

25

정답과 해설

ㄷ. (cid:34) 시기는 수소 원자가 생성되기 전이다. 따라서 수소 원자

바로 알기 ㄴ. 질량이 태양과 비슷한 별은 최종적으로 백색 왜

는 (cid:35) 시기에 더 많았다.

바로 알기 ㄴ. 우주 나이 약 (cid:20)(cid:25)만 년이 되었을 때 수소 원자와

헬륨 원자가 생성되었으며, 은하는 (cid:35) 기간에 형성되어 우주의

자별 또는 블랙홀이다.

성이 되고, 질량이 태양보다 훨씬 큰 별은 최종적으로 중성자

별 또는 블랙홀이 된다. 따라서 (cid:34)는 백색 왜성이고, (cid:35)는 중성

4 ㄱ. (가)에서 우주 배경 복사의 관측값은 온도 약 (cid:20) (cid:44)인 흑체

팽창으로 서로 멀어졌다.

복사 곡선과 거의 일치한다.

ㄴ. 우주의 온도가 약 (cid:20)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:44)일 때 퍼져 나간 우주 배경 복사

는 우주가 팽창하면서 온도가 점차 낮아져 현재 약 (cid:20) (cid:44)에 해

당하는 복사로 관측된다.

바로 알기 ㄷ. 우주 배경 복사는 우주의 모든 방향에 대체로

ㄷ. 질량이 태양과 비슷한 별에서는 탄소까지 생성된다. 반면

질량이 태양보다 훨씬 큰 별의 내부에서는 철까지 생성되고, 초

신성 폭발에 의해 철보다 무거운 원소가 생성된다. 따라서 (가)

보다 (나)에서 더 무거운 원소가 생성된다.

7 ㄱ. (cid:34) → (cid:35) 과정에서 태양계 성운이 회전하면서 중력에 의해

수축하여 대부분의 물질이 중심부로 모여들었다. 이때 회전에

의한 원심력의 영향으로 일부 물질이 납작한 원반 모양을 형성

균일하게 분포하지만, 코비((cid:36)(cid:48)(cid:35)(cid:38)) 위성의 관측 결과 미세한

하였다.

차이가 있다는 사실이 밝혀졌다.

5 ㄴ. 우주의 나이가 약 (cid:20)(cid:25)만 년일 때 원자핵과 전자가 결합하여

원자가 생성되었다. 따라서 원자가 생성되기 전인 (나) 시기에

ㄴ. (cid:35) → (cid:36) 과정에서 중심부의 중력 수축으로 원시 태양이 형

성되었다. 원시 태양은 원시별이므로 (cid:36) → (cid:37) 과정에서 중력

수축에 의해 밀도와 온도가 계속 상승하였다.

는 전자가 자유롭게 돌아다니고 있었다.

바로 알기 ㄷ. (cid:37)의 원시 행성들은 납작한 원반에서 형성된 미

바로 알기 ㄱ. (가) 시기에는 아직 원자가 생성되지 않았다. 빅

행성체들의 충돌에 의해 형성되었다.

뱅 이후 약 (cid:20)(cid:25)만 년이 되었을 때 수소 원자와 헬륨 원자가 생

성되었다.

ㄷ. 우주에서 가장 가벼운 원소는 수소이다. 수소 원자핵은 양

성자 (cid:18)개로 이루어져 있으므로 빅뱅 이후 약 (cid:18)(cid:17)-6초일 때 생성

되기 시작하였다.

6

자료 해석하기

질량에 따른 별의 진화 과정

원시별

원시별

주계열성

주계열성

적색 거성

㈎

질량이 태양과

비슷한 별

성운

㈏

질량이 태양보다

훨씬 큰 별

초거성

행성상 성운

초신성

백색 왜성

(cid:34)

(cid:35)

중성자별 또는 블랙홀

• 질량이 태양과 비슷한 별의 진화 과정: 성운 → 원시별 → 주계

열성 → 적색 거성 → 행성상 성운, 백색 왜성

• 질량이 태양보다 훨씬 큰 별의 진화 과정: 성운 → 원시별 → 주

계열성 → 초거성 → 초신성 → 중성자별 또는 블랙홀

ㄱ. (가)는 주계열성에서 적색 거성을 거쳐 행성상 성운이 되므

로 질량이 태양과 비슷한 별의 진화 과정이고, (나)는 주계열성

에서 초거성을 거쳐 초신성이 되므로 질량이 태양보다 훨씬 큰

별의 진화 과정이다. 따라서 (가)는 (나)보다 질량이 작은 별의

진화 과정이다.

26

정답과 해설

8 ㄱ. 별이 생기기 전까지는 우주에 수소와 헬륨, 소량의 리튬만

존재하였다.

ㄷ, ㄹ. 철보다 무거운 원소는 초신성 폭발 과정에서 생성된 것

이다. 따라서 태양계에 철보다 무거운 원소가 존재한다는 것은

태양계가 형성되기 전에 주변에서 초신성 폭발이 일어났으며,

이때 방출된 원소들이 태양계를 형성한 재료가 되었음을 알 수

있다.

바로 알기 ㄴ. 질량이 태양과 비슷한 별에서는 탄소까지만 생

성되고, 질량이 태양보다 훨씬 큰 별의 내부에서 탄소보다 무

거운 산소, 규소, 철이 생성된다.

9 (cid:34)는 (cid:19)주기, (cid:35)는 (cid:20)주기, (cid:36)는 (cid:21)주기 원소이며, 모두 원자가 전

자 수가 (cid:18)이므로 알칼리 금속이다.

ㄷ. 알칼리 금속이 물과 반응하면 수소 기체가 발생하고, 수용

액은 염기성을 띤다. 따라서 물과 반응한 수용액에는 모두 수

산화 이온((cid:48)(cid:41)-)이 들어 있다.

바로 알기 ㄱ. 알칼리 금속이 (cid:18)(cid:24)족 원소인 염소와 반응할 때

알칼리 금속은 전자를 잃고 양이온으로 되고, 염소는 전자를

얻어 음이온으로 되어 이온 결합을 이룬다. 따라서 염소와 반

응할 때 알칼리 금속인 (cid:34)(cid:344)(cid:36)는 모두 전자를 잃는다.

ㄴ. 알칼리 금속은 원자 번호가 커질수록 물, 산소 등과의 반응

성이 커지므로 반응성을 비교하면 (cid:34)＜(cid:35)＜(cid:36)이다.

10 ㄴ. (cid:38)는 (cid:18)(cid:24)족 원소로 원자가 전자 수가 (cid:24)이고, (cid:37)는 (cid:18)(cid:22)족 원

소로 원자가 전자 수가 (cid:22)이다. 따라서 (cid:38)의 원자가 전자 수는

(cid:37)보다 (cid:19)만큼 크다.

ㄷ. (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소이므로 비금속 원소이고, (cid:36)는 (cid:20)주기

(cid:18)(cid:20)족 원소이므로 금속 원소이다. 금속 원소와 비금속 원소가

결합할 때 금속 원소는 전자를 잃고 양이온이 되고 비금속 원

소는 전자를 얻어 음이온이 된다. 그리고 양이온과 음이온이

정전기적 인력에 의해 결합하여 이온 결합 물질을 형성한다.

바로 알기 ㄱ. (cid:34)는 (cid:19)주기 (cid:19)족 원소이므로 금속 원소이며, 전

자 (cid:19)개를 잃고 양이온으로 되기 쉽다. 이때 (cid:34) 이온의 전자 배

치는 (cid:18)주기의 비활성 기체인 헬륨((cid:41)(cid:70))과 같아진다. (cid:35)는 (cid:19)주

기 (cid:18)(cid:23)족 원소로 전자 (cid:19)개를 얻어 음이온으로 되기 쉬우며, 이

때 (cid:35) 이온의 전자 배치는 (cid:19)주기의 비활성 기체인 네온((cid:47)(cid:70))과

같아진다.

11 (가)는 (cid:18)주기, (cid:18)족 원소로 원자 번호 (cid:18)인 수소((cid:41))이다. (나)는

(cid:19)주기 (cid:18)족 원소로 알칼리 금속이고, (다)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:25)족 원소로

비활성 기체이다. (라)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 원소로 금속 원소이고, (마)

는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소로 할로젠이다. 이온으로 되었을 때 헬륨

((cid:41)(cid:70))과 전자 배치가 같아지는 원소는 (cid:19)주기의 (cid:18)족, (cid:19)족 금속

원소이므로 (나)이다. 원자 (cid:19)개가 전자를 공유하여 화합물을

형성하는 원소는 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소인 (마)이다. 산소는 전자 (cid:19)

개를 얻어 (cid:14)(cid:19)의 음이온으로 되기 쉬우므로 산소와 이온 결합

을 형성할 때 (cid:18) : (cid:18)의 개수비로 결합하는 물질은 (cid:12)(cid:19)의 양이온

이 되기 쉬운 (cid:19)족 원소인 (라)이다. (cid:18)개의 원자로도 안정하게

존재하며, 다른 원소와 잘 결합하지 않는 것은 (cid:18)(cid:25)족 비활성 기

체이므로 (다)이다. 따라서 원소 카드가 배치되지 않는 자리는

(가)이다.

12 ㄱ. (cid:34)는 녹는점이 (cid:26)(cid:25) (cid:11)(cid:36)이므로 실온((cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36))에서 고체 상태로

존재하고 전기 전도성이 있는 것으로 보아 금속 원소이다. 수

소를 제외한 (cid:18)족 원소는 알칼리 금속이고, (cid:18)(cid:24)족 원소는 비금

속 원소이므로 (cid:34)는 (cid:18)족 원소이다.

ㄴ. (cid:35)2는 전기 전도성이 없으며 (cid:35) 원자 (cid:19)개가 결합한 분자 상

태로 존재하는 것으로 보아 (cid:18)(cid:24)족 원소가 전자쌍을 (cid:18)개 공유하

여 형성된 공유 결합 물질이다.

ㄷ. (cid:36)2의 녹는점이 (cid:14)(cid:24).(cid:19) (cid:11)(cid:36)이므로 (cid:14)(cid:24).(cid:19) (cid:11)(cid:36)보다 높은 온도

에서는 액체 상태로 존재한다. 또, 끓는점이 (cid:22)(cid:25).(cid:25) (cid:11)(cid:36)이므로

(cid:22)(cid:25).(cid:25) (cid:11)(cid:36)보다 낮은 온도에서는 액체 상태로, (cid:22)(cid:25).(cid:25) (cid:11)(cid:36)보다 높은

온도에서는 기체 상태로 존재한다. 따라서 실온((cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36))에서는

액체 상태로 존재한다.

13 ㄱ. (가)에 속하는 (cid:34), (cid:35)는 금속 원소이고, (나)에 속하는 (cid:57), (cid:58)

는 비금속 원소이다. 금속 원소인 (cid:34)와 비금속 원소인 (cid:57)가 결

합한 (cid:34)(cid:57)2는 이온 결합 물질이다.

바로 알기 ㄴ, ㄷ. (cid:34)(cid:57)2는 (cid:34)2+과 (cid:57)-이 결합한 물질이므로 (cid:34)

는 (cid:19)족 금속 원소이고, (cid:57)는 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소이다. 이때 (가)

에 속하는 (cid:35)는 (cid:34)와 족이 다르므로 (cid:18)족 금속 원소이고, (나)에

속하는 (cid:58)는 (cid:57)와 족이 같으므로 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소이다. (cid:18)족

금속 원소인 (cid:35)와 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소인 (cid:58)가 결합한 화합물은

이온 결합 물질로, 이온 결합 물질은 고체 상태에서는 전기 전

도성이 없지만 액체 상태가 되면 전기 전도성이 있다.

14

자료 해석하기

이온의 전자 배치

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:35)(cid:145)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:36)(cid:153)(cid:3)(cid:145)

(cid:34)(cid:116)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:37)(cid:116)

• (cid:34)+은 (cid:34) 원자가 전자 (cid:18)개를 잃고 형성된다. (cid:8857) (cid:34)는 전자 껍질

수가 (cid:19)이고, 원자가 전자 수가 (cid:18)인 (cid:19)주기 (cid:18)족 원소이다.

• (cid:35)-은 (cid:35) 원자가 전자 (cid:18)개를 얻어 형성된다. (cid:8857) (cid:35)는 전자 껍질

수가 (cid:19)이고, 원자가 전자 수가 (cid:24)인 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소이다.

• (cid:36)2-은 (cid:36) 원자가 전자 (cid:19)개를 얻어 형성된다. (cid:8857) (cid:36)는 전자 껍질

수가 (cid:19)이고, 원자가 전자 수가 (cid:23)인 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소이다.

• (cid:37)+은 (cid:37) 원자가 전자 (cid:18)개를 잃고 형성된다. (cid:8857) (cid:37)는 전자 껍질

수가 (cid:21)이고, 원자가 전자 수가 (cid:18)인 (cid:21)주기 (cid:18)족 원소이다.

ㄱ. (cid:34)+은 (cid:34) 원자가 전자 (cid:18)개를 잃고 형성된 (cid:12)(cid:18)의 양이온이

므로 (cid:34) 원자에서 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 (cid:19)이고, 원

자가 전자 수가 (cid:18)이므로 (cid:19)주기 (cid:18)족 원소이다. (cid:37)+은 (cid:37) 원자가

전자 (cid:18)개를 잃고 형성된 (cid:12)(cid:18)의 양이온이므로 (cid:37) 원자에서 전

자가 들어 있는 전자 껍질 수는 (cid:21)이고, 원자가 전자 수가 (cid:18)이

므로 (cid:21)주기 (cid:18)족 원소이다. 즉, (cid:34)와 (cid:37)는 원자가 전자 수가 같

으므로 같은 족 원소이다.

ㄴ. (cid:35)-은 (cid:35) 원자가 전자 (cid:18)개를 얻어 형성된 (cid:14)(cid:18)의 음이온이

므로 (cid:35) 원자에서 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 (cid:19)이고, 원

자가 전자 수가 (cid:24)이므로 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소이다. (cid:36)2-은 (cid:36) 원자

가 전자 (cid:19)개를 얻어 형성된 (cid:14)(cid:19)의 음이온이므로 (cid:36) 원자에서

전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 (cid:19)이고, 원자가 전자 수가 (cid:23)

이므로 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소이다. 따라서 원자가 전자 수가 가장

큰 것은 (cid:35)이다.

ㄷ. (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소로 비금속 원소이고, (cid:37)는 (cid:21)주기 (cid:18)족

원소로 금속 원소이다. 금속 원소인 (cid:37)와 비금속 원소인 (cid:36)로

이루어진 (cid:37)2(cid:36)는 이온 결합 물질이므로 액체 상태에서 전기 전

도성이 있다.

27

정답과 해설

15

자료 해석하기

화학 결합에 따른 물질의 성질

진 (나)는 이온 결합 물질이다. 비금속 원소 (cid:35)와 금속 원소 (cid:37)

로 이루어진 (다) 또한 이온 결합 물질이므로 (나)와 (다)는 화학

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:153)(cid:3)(cid:116)

(cid:153)(cid:3)(cid:145)

결합의 종류가 같다.

(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14) (cid:14)

(cid:14)(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:34)

(cid:35)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:36)(cid:153)(cid:3)(cid:116)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:14)

(cid:37)(cid:153)(cid:3)(cid:145)

• 화합물 (cid:34)(cid:35)는 (cid:34)와 (cid:35)가 전자쌍을 공유하여 형성된 공유 결합

물질이다. (cid:8857) (cid:34)와 (cid:35)는 비금속 원소이다.

• 화합물 (cid:36)(cid:37)는 (cid:36)2+과 (cid:37)2-이 정전기적 인력에 의해 결합한 이온

결합 물질이다. (cid:8857) 양이온으로 존재하는 (cid:36)는 금속 원소이고, 음

이온으로 존재하는 (cid:37)는 비금속 원소이다.

• 화합물 (cid:34)(cid:35)에서 공유 전자쌍이 (cid:18)개이므로 (cid:34) 원자의 원자가 전

자 수는 (cid:18)이고, (cid:35) 원자의 원자가 전자 수는 (cid:24)이다.

• 화합물 (cid:36)(cid:37)에서 (cid:36)2+의 전자 수가 (cid:18)(cid:17)이므로 (cid:36) 원자의 전자 수

는 (cid:18)(cid:19)이고, 원자가 전자 수는 (cid:19)이다. (cid:37)2-의 전자 수가 (cid:18)(cid:17)이므

로 (cid:37) 원자의 전자 수는 (cid:25)이고, 원자가 전자 수는 (cid:23)이다.

ㄱ. 화합물 (cid:34)(cid:35)는 (cid:34) 원자와 (cid:35) 원자가 전자를 각각 (cid:18)개씩 내

어 전자쌍 (cid:18)개를 만들어 공유하면서 결합하고 있는 공유 결합

물질이므로 (cid:34)와 (cid:35)는 모두 비금속 원소이다. 화합물 (cid:36)(cid:37)에서

(cid:36)는 양이온((cid:36)2+)으로 존재하고, (cid:37)는 음이온((cid:37)2-)으로 존재하

므로 (cid:36)는 금속 원소이고, (cid:37)는 비금속 원소이다. 즉, (cid:34)와 (cid:37)는

모두 비금속 원소이므로 (cid:34)와 (cid:37)로 이루어진 물질 (cid:34)2(cid:37)는 공

유 결합 물질이다.

ㄷ. 화합물 (cid:34)(cid:35)에서 공유 전자쌍이 (cid:18)개이므로 (cid:35) 원자의 원자

가 전자 수는 (cid:24)이다. 따라서 (cid:35)는 (cid:35)-으로 되면서 비활성 기체

와 같은 안정한 전자 배치가 된다. 화합물 (cid:36)(cid:37)에서 (cid:36) 원자는

(cid:36)2+일 때 안정한 전자 배치이므로 (cid:35)와 (cid:36)의 화합물은 (cid:36)2+과

(cid:35)-이 (cid:18)：(cid:19)의 개수비로 결합한 (cid:36)(cid:35)2이다.

바로 알기 ㄴ. 화합물 (cid:34)(cid:35)에서 공유 전자쌍이 (cid:18)개이므로 (cid:35)

원자의 원자가 전자 수는 (cid:24)이고, 화합물 (cid:36)(cid:37)에서 (cid:37)2-의 전자

수가 (cid:18)(cid:17)이므로 (cid:37) 원자의 전자 수는 (cid:25)이고, 원자가 전자 수는

(cid:23)이다. 따라서 원자가 전자 수가 (cid:24)인 (cid:35) 원자 (cid:19)개가 결합한 (cid:35)2

에서 공유 전자쌍의 수는 (cid:18)이고, 원자가 전자 수가 (cid:23)인 (cid:37) 원자

(cid:19)개가 결합한 (cid:37)2에서 공유 전자쌍의 수는 (cid:19)이다. 따라서 공유

전자쌍의 수는 (cid:37)2(cid:280)(cid:35)2이다.

16 ㄱ. (cid:34)는 (cid:18)주기 (cid:18)족 원소인 수소((cid:41))로 비금속 원소이고, (cid:35)는 (cid:19)

주기 (cid:18)(cid:23)족 원소로 비금속 원소이다. 비금속 원소인 (cid:34)와 (cid:35)로

이루어진 화합물 (가)는 공유 결합 물질이다.

ㄴ. (cid:36)는 (cid:20)주기 (cid:18)족 원소로 금속 원소이고, (cid:37)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 원

소로 금속 원소이다. 비금속 원소 (cid:35)와 금속 원소 (cid:36)로 이루어

28

정답과 해설

바로 알기 ㄷ. 화합물 (가)(cid:344)(다)를 이루는 각 원자의 전자 배

치는 비활성 기체의 전자 배치와 같으므로 (cid:35) 원자는 (cid:34) 원자 (cid:19)

개와 각각 전자쌍 (cid:18)개를 공유하여 결합한다. 이로부터 (가)의

화학식은 (cid:34)2(cid:35)이다. 즉, (cid:89)(cid:30)(cid:19)이다. (나)에서 (cid:36)가 비활성 기체

와 같은 전자 배치를 가지려면 전자 (cid:18)개를 잃으므로 (cid:36)+이 되

고, (cid:35)가 비활성 기체와 같은 전자 배치를 가지려면 전자 (cid:19)개를

얻어야 하므로 (cid:35)2-이 된다. (cid:36)+과 (cid:35)2-이 (cid:19) : (cid:18)의 개수비로 결

합하여 (나)를 형성하므로 화학식은 (cid:36)2(cid:35)이다. 즉, (cid:90)(cid:30)(cid:19)이다.

(다)에서 (cid:37)가 비활성 기체와 같은 전자 배치를 가지려면 전자

(cid:19)개를 잃어야 하므로 (cid:37)2+이 되고, (cid:37)2+과 (cid:35)2-이 (cid:18) : (cid:18)의 개수

비로 결합하여 (다)를 형성하므로 화학식은 (cid:37)(cid:35)이다. 즉, (cid:91)(cid:30)(cid:18)

이다. 따라서

(cid:89)(cid:12)(cid:90)

(cid:91)

(cid:30)

(cid:19)(cid:12)(cid:19)

(cid:18)

(cid:30)(cid:21)이다.

17 ㄱ. ㉠은 지각에서 두 번째로 질량비가 높은 원소인 규소이다.

규소는 장석, 석영과 같은 규산염 광물의 주요 구성 원소이다.

ㄴ. ㉡은 생명체에서 두 번째로 질량비가 높은 원소인 탄소이

다. 탄소는 원자가 전자가 (cid:21)개이므로 탄소 원자 (cid:18)개가 최대 (cid:21)

개의 원자와 공유 결합할 수 있다.

바로 알기 ㄷ. 산소는 지각과 생명체를 구성하는 원소 중 가장

질량비가 높다. 산소, 규소, 탄소, 철 등 지각과 생명체를 구성

하는 많은 원소들은 별 내부의 핵융합으로 생성된 것이다.

18 (가)는 독립형 구조, (나)는 단사슬 구조, (다)는 복사슬 구조,

(라)는 판상 구조, (라)는 망상 구조이다.

ㄴ. 흑운모는 판상 구조(라)로 이루어져 얇은 판 모양으로 쪼개

진다.

ㄷ. 이웃한 규산염 사면체와 공유하는 산소의 수는 (나)는 (cid:19)개,

(다)는 (cid:19)(cid:344)(cid:20)개, (라)는 (cid:20)개, (마)는 (cid:21)개이다.

바로 알기 ㄱ. 화학적 풍화에 대한 광물의 안정도가 가장 높

은 구조는 (마)이다. (가)는 규산염 광물 중 화학적 풍화에 가장

약한 구조이다.

19 ㄱ. (가)는 다양한 단위체가 연결되어 형성된 단백질이다. 단위

체인 아미노산에는 질소를 포함한 아미노기가 있다. 단백질은

아미노산의 배열 순서에 따라 입체 구조와 기능이 달라진다.

ㄷ. (나)는 포도당이 결합하여 형성된 글리코젠이다. 포도당은

탄소 사이의 공유 결합으로 형성된 육각형 구조이다.

바로 알기 ㄴ. 글리코젠은 단위체가 포도당 한 종류이다. 탄수

화물은 결합 구조에 따라 다른 물질이 만들어진다.

단백질

(cid:37)(cid:47)(cid:34)

(cid:51)(cid:47)(cid:34)

• (cid:37)(cid:47)(cid:34), (cid:51)(cid:47)(cid:34), 단백질: 공통 구성 원소는 탄소, 수소, 산소, 질소

공유 결합이다.

20

자료 해석하기

탄소 화합물을 구분하는 모식도

(cid:37)(cid:47)(cid:34)(cid:13)(cid:3)(cid:51)(cid:47)(cid:34)(cid:13)(cid:3)단백질

㈎

예

아니요

㈏

아니요

예

이다.

• (가): (cid:37)(cid:47)(cid:34)와 (cid:51)(cid:47)(cid:34)에는 없는 단백질만의 특성이다. 따라서 펩

타이드 결합이 있는가 또는 효소의 성분인가 등이 될 수 있다.

• (나): (cid:51)(cid:47)(cid:34)에는 없는 (cid:37)(cid:47)(cid:34)의 특성이다. 따라서 (cid:19)중 나선 구조

인가 또는 염기로 타이민((cid:53))을 갖는가 등이 될 수 있다.

ㄱ. (cid:37)(cid:47)(cid:34)와 (cid:51)(cid:47)(cid:34)는 뉴클레오타이드로 구성되어 있고, 단백

질은 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결되어 있으므로 ‘펩타

이드 결합이 있는가’는 (cid:37)(cid:47)(cid:34), (cid:51)(cid:47)(cid:34)와 단백질을 구분하는 기

ㄷ. 탄수화물의 단위체는 포도당이기 때문에 (가)가 ‘단위체는

포도당인가’일 경우 단백질 대신 탄수화물을 넣으면 모식도가

준이 될 수 있다.

성립할 수 있다.

ㄴ. ㉢은 염기이므로 탄소와 질소를 포함한다.

바로 알기 ㄷ. ㉢은 구아닌((cid:40))이고, ㉣은 타이민((cid:53))이다.

22 ㄴ. (cid:34)는 아미노산 단위체의 결합으로 만들어지는 단백질이다.

단백질은 아미노산 배열 순서에 따라 입체 구조가 결정된다.

ㄷ. (cid:35)는 인산, 당, 염기로 구성된 뉴클레오타이드의 결합으로

만들어지는 핵산이다. 핵산은 (cid:37) (cid:47) (cid:34)와 (cid:51) (cid:47) (cid:34)가 있으며,

(cid:37)(cid:47)(cid:34)와 (cid:51)(cid:47)(cid:34)는 각각 (cid:21)종류의 뉴클레오타이드로 구성된다.

바로 알기 ㄱ. ㉠은 아미노산 사이의 펩타이드 결합이고, ㉡은

뉴클레오타이드 사이의 당과 인산의 결합이다. 두 결합 모두

23 ㄴ. 초전도체의 온도가 임계 온도 이하이면 전기 저항이 (cid:17)이 된

다. 이 상태에서는 전류가 흐를 때 열이 발생하지 않아 손실되

는 전력이 없다. 따라서 송전할 때 전력 손실이 없게 하기 위해

서는 액체 질소를 이용하여 초전도체의 온도를 항상 임계 온도

이하로 유지해야 한다. 이를 위해서는 외부로부터 액체 질소로

전달되는 열을 잘 차단해야 하는데, 진공층이 이러한 역할을

한다.

는 그래핀이다.

바로 알기 ㄱ. 흑연의 한 층을 분리하여 얻을 수 있는 신소재

ㄷ. 초전도 현상이 나타나면 전기 저항이 (cid:17)이므로 강한 전류가

흘러도 열이 발생하지 않는다.

바로 알기 ㄴ. (cid:37)(cid:47)(cid:34)와 (cid:51)(cid:47)(cid:34) 모두 뉴클레오타이드로 구성

24

자료 해석하기

되어 있으므로, ‘뉴클레오타이드로 구성되는가’는 두 물질을 구

초전도체와 임계 온도

분하는 기준이 될 수 없다.

21

자료 해석하기

핵산의 구조

전

기

저

항

(

)

(cid:52)

(cid:17)(cid:15)(cid:18)(cid:22)

(cid:17)(cid:15)(cid:18)(cid:17)

(cid:17)(cid:15)(cid:17)(cid:22)

(cid:17)

(cid:53)

(cid:40)

(cid:34)

㉣

(cid:36)

㉢

㉡

㉠

• ㉠은 인산, ㉡은 디옥시리보스(당), ㉢은 사이토신((cid:36))과 상보결합

하는 구아닌((cid:40)), ㉣은 아데닌((cid:34))과 상보결합하는 타이민((cid:53))이다.

• ㉠(cid:12)㉡(cid:12)㉣이 (cid:37)(cid:47)(cid:34)의 단위체인 뉴클레오타이드이다.

•㉢과 ㉣은 염기로 질소를 포함하는 탄소 화합물이다.

(cid:18)(cid:20)(cid:25) (cid:18)(cid:20)(cid:26) (cid:18)(cid:21)(cid:17) (cid:18)(cid:21)(cid:18)

온도((cid:44))

임계 온도 이하이면

초전도 현상이 나타난다.

임계 온도는

약 (cid:18)(cid:20)(cid:26) (cid:44)이다.

ㄷ. 신소재의 온도가 (cid:18)(cid:20)(cid:25) (cid:44)일 때 전기 저항이 (cid:17)이므로 신소재

에 전류가 흘러도 열이 발생하지 않아 전력 손실 없이 전기 에

너지를 보낼 수 있다.

바로 알기 ㄱ. 전력 손실이 없기 위해서는 송전선 내 초전도체

의 온도가 임계 온도인 (cid:18)(cid:20)(cid:26) (cid:44) 이하로 유지되어야 하므로 액체

질소의 온도도 (cid:18)(cid:20)(cid:26) (cid:44) 이하여야 한다.

ㄴ. 초전도체가 주변의 자기장을 밀어내는 현상을 마이스너 효

ㄱ. 핵산을 구성하는 기본 단위체는 뉴클레오타이드이다. 인산

(㉠), 당(㉡), 염기(㉣)가 (cid:18) : (cid:18) : (cid:18)로 뉴클레오타이드를 구성한다.

과라고 한다. 이는 초전도체의 온도가 임계 온도인 (cid:18)(cid:20)(cid:26) (cid:44) 이

하에서 초전도 현상이 나타날 때 일어난다.

29

정답과 해설

II 시스템과 상호 작용

역학적 시스템

01 중력과 물체의 운동

01 ⑴ 번개는 구름과 지면 사이에 상호 작용 하는 전기력으로 인해

구름에 있던 전자가 지면으로 이동하면서 불꽃이 발생하는

현상이다.

⑵ 화물선은 무게가 수백 톤에 달할 정도로 매우 무겁지만, 물

이 화물선에 작용하는 부력 때문에 화물선이 가라앉지 않고 물

위에 떠 있을 수 있다.

⑶ 지구는 북극 부근이 (cid:52)극, 남극 부근이 (cid:47)극인 커다란 자석

과 같다. 따라서 지구와 나침반 자침 사이에 작용하는 자기력

때문에 나침반 자침의 (cid:47)극은 항상 북극 근처를 가리킨다.

탐구 확인 문제

1권 144쪽

⑷ 가파른 언덕길에 서 있을 때 중력에 의해 몸이 빗면 아래로

01 ⑤, ⑥ 02 ⑴ 동시에 떨어진다. ⑵ (cid:26)(cid:15)(cid:25) (cid:78)/(cid:84)

미끄러져 내려가려는 힘을 받지만, 마찰력이 이를 방해하여 내

려가지 않고 정지해 있다.

01 ①, ② 자유 낙하 하는 쇠구슬 (cid:34)는 중력에 의해 속력이 (cid:18)초마

⑸ 나뭇가지를 가볍게 당겼다가 놓으면 나뭇가지는 탄성력에

다 (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)씩 일정하게 증가하는 운동을 한다.

③, ④ 수평 방향으로 던져진 쇠구슬 (cid:35)는 운동하는 동안 연직

방향으로 일정한 크기의 중력을 받고, 수평 방향으로는 힘을

의해 다시 원래 모양으로 되돌아간다.

02 ⑴ 지구가 물체를 당기는 힘을 중력이라고 한다. 물이 높은 곳

에서 낮은 곳으로 흐르거나 높은 곳에 있는 물체가 아래로 떨

받지 않는다. 따라서 쇠구슬 (cid:35)는 수평 방향으로 속력과 방향이

어지는 것 등은 중력에 의한 현상이다.

일정한 등속 직선 운동을, 연직 방향으로 중력만을 받아 운동

하는 자유 낙하 운동을 한다.

⑵ ㄱ. 중력은 지구 중심을 향하는 방향으로 작용한다.

ㄴ. 중력의 크기를 무게라고 하며, 이는 질량에 비례한다.

바로 알기 ⑤ 쇠구슬 (cid:35)에 작용하는 중력의 크기는 질량과 중

바로 알기 ㄷ. 중력은 지구상에 있는 모든 물체에 작용한다.

력 가속도의 곱으로 시간에 관계없이 일정하다.

예를 들어 높은 곳에서 고체를 가만히 놓으면 아래로 떨어지

⑥ 쇠구슬 (cid:35)는 연직 방향으로 자유 낙하 운동을 하므로, 같은

고, 액체는 높은 위치에서 낮은 위치로 흐르며, 기체는 중력에

높이에서 동시에 운동을 시작한 쇠구슬 (cid:34)와 (cid:35)는 바닥에 동시

붙들려 지구의 대기층을 구성한다.

에 도달한다.

02 질량에 관계없이 자유 낙하 하는 물체의 속력은 (cid:18)초마다 중력

가속도의 크기만큼, 즉 (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)씩 일정하게 증가한다. 따라서

쇠구슬 (cid:34)와 같은 높이에서 자유 낙하 하는 구슬 (cid:36)는 쇠구슬

(cid:35)와 지면에 동시에 도달한다.

개념 확인해서 High로!

1권 148~149쪽

01 ⑴ 전기력 ⑵ 부력 ⑶ 자기력 ⑷ 마찰력 ⑸ 탄성력 02

⑴ 중력, 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다, 물체가 지면

으로 떨어진다 등 ⑵ ㄱ, ㄴ 03 ㄱ, ㄴ 04 ⑴ (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84) ⑵

중력 가속도, (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)2 ⑶ (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84) ⑷ (cid:21)(cid:21).(cid:18) (cid:78) 05 ㄱ, ㄴ,

ㄷ 06 ⑴ (cid:18)(cid:17) (cid:78)/(cid:84) ⑵ (cid:18)(cid:17) (cid:78)/(cid:84) ⑶ (cid:18)초 07 ⑴ (cid:18)(cid:17) (cid:78) ⑵

(cid:19)(cid:17) (cid:78) 08 ⑴ ㉠ 빠르, ㉡ 중력 ⑵ 지구 주위를 도는 달, 지

구 주위를 도는 인공위성 등 09 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

30

정답과 해설

03 ㄱ. 공기 저항이 없이 물체가 중력만을 받아 낙하하는 운동을

자유 낙하 운동이라고 한다.

ㄴ. 자유 낙하 하는 물체의 가속도는 중력 가속도로 일정하므

로 속력이 매초 약 (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)만큼 증가한다.

바로 알기 ㄷ. 같은 높이에서 자유 낙하 하는 물체는 질량에

관계없이 속력이 (cid:18)초마다 약 (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)씩 증가한다. 따라서 질

량에 관계없이 지면에 도달할 때까지 걸린 시간이 같다.

04 ⑴ 공기 저항을 무시하므로 물체는 자유 낙하 운동을 하며, 중

력 가속도가 (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)2이라고 하였으므로 물체의 속력은 (cid:18)초

마다 (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)씩 증가한다.

⑵ 자유 낙하 하는 물체의 속력(cid:14)시간 그래프의 기울기는 중력

가속도를 의미하며, 그 값은 (cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)2이다.

⑶ (cid:87)는 물체를 놓은 순간으로부터 (cid:18)초 후 물체의 속력이므로

(cid:87)(cid:30)(cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)2(cid:61)(cid:18) (cid:84)(cid:30)(cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)이다.

⑷ 속력(cid:14)시간 그래프 아랫부분의 넓이는 이동 거리를 의미한

다. 따라서 (cid:17)(cid:344)(cid:20)초 동안 그래프 아랫부분의 넓이는 물체가

(cid:17)(cid:344)(cid:20)초 동안 낙하한 거리를 의미한다. 한편 (cid:20)초일 때 물체의

속력(cid:30)(cid:26).(cid:25) (cid:78)/(cid:84)2(cid:61)(cid:20) (cid:84)(cid:30)(cid:19)(cid:26).(cid:21) (cid:78)/(cid:84)이므로 그래프 아랫부분의

09 ㄱ. 지구의 중력으로 인해 달이 지구 주위를 공전한다. 한편 달

넓이(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:61)(cid:19)(cid:26).(cid:21) (cid:78)/(cid:84)(cid:61)(cid:20) (cid:84)(cid:30)(cid:21)(cid:21).(cid:18) (cid:78)이다.

도 지구에 중력을 작용하기 때문에, 달이 공전함에 따라 달로

부터 중력을 받은 해수면의 높낮이에 변화가 생긴다. 이로 인

05 ㄱ. 야구공에 수평 방향으로 작용하는 힘이 없으므로, 야구공

해 밀물과 썰물이 생긴다. 즉, 밀물과 썰물은 중력의 영향을 받

은 수평 방향으로 속력과 방향이 일정한 등속 직선 운동을

아 생기는 현상이다.

한다.

ㄴ. 식물의 뿌리는 중력의 방향으로, 즉 땅속으로 뻗어 나간다.

ㄴ. 야구공에 연직 방향으로 작용하는 힘은 중력뿐이므로, 야

ㄷ. 구름을 이루고 있는 물 입자들이 중력을 받아 비나 눈과 같

구공은 연직 방향으로 자유 낙하 운동을 한다. 따라서 야구공

은 형태로 지면에 떨어진다.

의 연직 방향 속력은 일정하게 증가한다.

ㄹ. 사람의 귀 안쪽에 있는 전정 기관에서는 중력을 감지하고,

ㄷ. 야구공이 운동하는 동안 야구공에 작용하는 힘은 중력으

이를 이용하여 몸의 균형을 인식한다.

로, 그 크기는 일정하다.

06 ⑴ 학생 (cid:35)가 던진 물체에 수평 방향으로 작용하는 힘이 없으므

로, 물체는 수평 방향으로 속력과 방향이 일정한 등속 직선 운

동을 한다. 따라서 물체가 지면에 도달하는 순간에도 수평 방

향의 속력은 처음과 같은 (cid:18)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)이다.

⑵ 학생 (cid:35)가 던진 물체는 연직 방향으로 중력만을 받아 자유

낙하 운동을 한다. 따라서 (cid:18)초 후 지면에 도달하였을 때 물체

의 연직 방향 속력 (cid:87)(cid:30)g(cid:85)(cid:30)(cid:18)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)2(cid:61)(cid:18) (cid:84)(cid:30)(cid:18)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)이다.

⑶ 물체를 수평 방향으로 던진 속력에 관계없이 물체는 연직

방향으로 자유 낙하 운동을 한다. 따라서 물체를 (cid:19)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)의 속

력으로 수평 방향으로 던지더라도 물체는 연직 방향으로 같은

높이를 낙하하므로 (cid:18)초 후 지면에 도달한다.

07 ⑴ 물체는 (cid:19)초 후 지면에 도달할 때까지 수평 방향으로 (cid:22) (cid:78)/(cid:84)

의 일정한 속력으로 운동한다. 따라서 (cid:84)(cid:30)(cid:22) (cid:78)/(cid:84)(cid:61)(cid:19) (cid:84)(cid:30)(cid:18)(cid:17) (cid:78)

이다.

02 충돌과 안전

개념 확인해서 High로!

1권 160~161쪽

01 ㉠ 관성, ㉡ 질량 02 ⑴ (가), (다) ⑵ (나), (라), (마)

03 해설 참조 04 ㉠ 충격량, ㉡ 운동량 05 (라)(cid:29)(가)

(cid:29)(다)(cid:29)(나) 06 (cid:34)(cid:30)(cid:35)(cid:30)(cid:36) 07 ⑴ (cid:18)(cid:22) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

⑵ (cid:19)(cid:21) (cid:47)(cid:5634)(cid:84) ⑶ (cid:18)(cid:20) (cid:78)/(cid:84) 08 (cid:18)(cid:19) (cid:76)(cid:72)·(cid:78)/(cid:84) 09 (가)(cid:30)(나)

10 ㉠ 충격량, ㉡ 시간, ㉢ 힘 11 해설 참조 12 ㄱ, ㄴ,

⑵ 물체를 (cid:18)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)의 속력으로 수평 방향으로 던지더라도 연

직 방향으로 자유 낙하 운동을 하므로 지면에 도달할 때까지

ㄷ, ㄹ

걸린 시간은 (cid:22) (cid:78)/(cid:84)로 던질 때와 같은 (cid:19)초이다. 따라서 (cid:19)초 동

안 물체는 (cid:18)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)의 일정한 속력으로 수평 방향으로 운동하

므로 (cid:84)(cid:30)(cid:18)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)(cid:61)(cid:19) (cid:84)(cid:30)(cid:19)(cid:17) (cid:78)이다.

01 물체가 자신의 운동 상태를 그대로 유지하려고 하는 성질을 관

성이라고 하며, 관성은 물체의 질량이 클수록 크다.

02 (가): 이불을 두드리면 이불은 움직이지만 이불에 붙어 있던 먼

08 ⑴ 수평 방향으로 던진 물체는 운동하는 동안 중력을 받아 지

지는 정지해 있으려는 관성에 의해 이불로부터 떨어진다.

구를 향해 떨어진다. 또한, 물체를 수평 방향으로 빠르게 던질

(나): 버스가 운동하다가 급정거하면 버스 안의 사람들은 계속

수록 물체는 더 먼 곳까지 가서 지구를 향해 떨어진다. 그리고

앞으로 나아가려는 관성에 의해 버스가 운동하던 방향, 즉 앞

그 속력을 점점 증가시키다가 어느 특정한 속력에 도달하면,

으로 쏠린다.

물체는 중력을 받아 계속 떨어지지만 지구가 둥글기 때문에 땅

(다): 버스가 정지해 있다가 갑자기 출발하면 버스 안의 사람들

에 닿지 않고 지구를 한 바퀴 돌게 된다.

은 계속 정지해 있으려는 관성에 의해 뒤로 쏠린다.

⑵ 뉴턴의 사고 실험을 통해 어떻게 인공위성이나 달이 지구의

(라): 걸어가다가 발이 돌부리에 걸리면 몸은 계속 앞으로 나아

중력을 받아도 지구로 떨어지지 않고 계속해서 지구 주위를 원

가려는 관성에 의해 앞으로 기울어져 중심을 잃고 앞으로 넘어

운동하는지를 설명할 수 있다.

진다.

31

정답과 해설

(마): 망치 자루 부분을 바닥에 부딪치면 망치가 순간적으로 정

따라서 네 물체의 운동량의 크기를 비교하면 (라)(cid:29)(가)(cid:29)(다)

지한다. 이때 망치 머리는 계속 아래로 운동하려는 관성에 의

(cid:29)(나)이다.

해 자루에 더 깊이 박혀 꽉 끼게 된다.

06 ‘충격량((cid:47)(cid:5634)(cid:84))(cid:30)힘((cid:47))(cid:61)힘이 작용한 시간((cid:84))’이므로 시간의 단

03 자동차가 달리다가 사고가 발생하여 갑자기 정지하면 내부의

위를 초로 환산하여 구한 후 충격량을 비교해야 한다.

사람은 계속 운동하려는 관성에 의해 몸이 앞으로 크게 쏠리거

나 심하면 자동차 바깥으로 튀어 나가 크게 다칠 수 있다. 따라

서 안전띠를 하면 사고가 나도 몸이 의자에 고정되어 있어 그

물체

힘의 크기

힘을 가한 시간

(cid:34)

(cid:20) (cid:47)

(cid:23)(cid:17)초

(cid:35)

(cid:22) (cid:47)

(cid:20)(cid:23)초

(cid:36)

(cid:18)(cid:22) (cid:47)

(cid:17).(cid:19)분(cid:30)(cid:18)(cid:19)초

계속 운동하려는 관성에 의해 몸이 앞으로 크게 쏠

(cid:34)(cid:344)(cid:36)가 받은 충격량의 크기는 다음과 같다.

피해를 줄일 수 있다.

리는 것을 막아 주기 때문이다.

채점 기준

배점((cid:6))

관성에 의해 몸이 앞으로 쏠리거나 자동차 밖으로 튀어

나가는 것을 막아 준다고 설명한 경우

관성이라는 언급이 없이 몸이 앞으로 쏠리거나 자동차 밖

으로 튀어 나가는 것을 막아 준다고만 설명한 경우

관성 때문이라고만 설명한 경우

100

50

50

04 물체에 힘이 작용할 때, 물체에 작용한 힘과 힘이 작용한 시간

의 곱을 충격량이라고 한다. 충격량을 받은 물체는 충격량의

크기만큼 운동량이 변한다. 즉, 충격량은 물체의 운동량 변화

05 ‘운동량((cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84))(cid:30)질량((cid:76)(cid:72))(cid:61)속도((cid:78)/(cid:84))’이므로 질량의 단위

를 (cid:76)(cid:72)으로, 속도의 단위를 (cid:78)/(cid:84)로 환산하여 구한 후 운동량을

이다.

량과 같다.

비교해야 한다.

(cid:20)(cid:17)(cid:3)(cid:78)(cid:16)(cid:84)

(cid:19)(cid:3)(cid:76)(cid:72)(cid:19)(cid:19)(cid:19)(cid:19)

(가)

(cid:24)(cid:17)(cid:17)(cid:3)(cid:72)

(다)

(cid:20)(cid:23)(cid:3)(cid:76)(cid:78)(cid:16)(cid:73)

(cid:21)(cid:17)(cid:3)(cid:76)(cid:72)

(나)

(cid:22)(cid:17)(cid:17)(cid:3)(cid:72)

(라)

(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:3)(cid:78)(cid:16)(cid:84)

(cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:3)(cid:76)(cid:78)(cid:16)(cid:73)

(가): (cid:19) (cid:76)(cid:72)(cid:61)(cid:20)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)(cid:30)(cid:23)(cid:17) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

(나): (cid:21)(cid:17) (cid:76)(cid:72)(cid:61)(cid:20)(cid:23) (cid:76)(cid:78)/(cid:73)(cid:30)(cid:21)(cid:17) (cid:76)(cid:72)(cid:61)

(cid:20)(cid:23)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:78)

(cid:20)(cid:23)(cid:17)(cid:17) (cid:84)

(cid:30)(cid:21)(cid:17)(cid:17) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

(다): (cid:24)(cid:17)(cid:17) (cid:72)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)(cid:30)(cid:17).(cid:24) (cid:76)(cid:72)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)/(cid:84)(cid:30)(cid:24)(cid:17) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

(라): (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:72)(cid:61)(cid:18)(cid:25)(cid:17) (cid:76)(cid:78)/(cid:73)(cid:30)(cid:17).(cid:22) (cid:76)(cid:72)(cid:61)

(cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:78)

(cid:20)(cid:23)(cid:17)(cid:17) (cid:84)

(cid:30)(cid:19)(cid:22) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

32

정답과 해설

(cid:34): (cid:20) (cid:47)(cid:61)(cid:23)(cid:17) (cid:84)(cid:30)(cid:18)(cid:25)(cid:17) (cid:47)(cid:5634)(cid:84)

(cid:35): (cid:22) (cid:47)(cid:61)(cid:20)(cid:23) (cid:84)(cid:30)(cid:18)(cid:25)(cid:17) (cid:47)(cid:5634)(cid:84)

(cid:35): (cid:18)(cid:22) (cid:47)(cid:61)(cid:17).(cid:19) (cid:78)(cid:74)(cid:79)(cid:30)(cid:18)(cid:22) (cid:47)(cid:61)(cid:18)(cid:19) (cid:84)(cid:30)(cid:18)(cid:25)(cid:17) (cid:47)(cid:5634)(cid:84)

따라서 충격량의 크기를 비교하면 (cid:34)(cid:30)(cid:35)(cid:30)(cid:36)이다.

07 ⑴ (cid:81)(cid:30)(cid:78)(cid:87)(cid:30)(cid:20) (cid:76)(cid:72)(cid:61)(cid:22) (cid:78)/(cid:84)(cid:30)(cid:18)(cid:22) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

⑵ (cid:42)(cid:30)(cid:39)D(cid:85)(cid:30)(cid:21) (cid:47)(cid:61)(cid:23) (cid:84)(cid:30)(cid:19)(cid:21) (cid:47)(cid:5634)(cid:84)

⑶ 물체에 운동 방향과 같은 방향으로 가한 충격량의 크기만큼

물체의 운동량의 크기도 증가한다. 즉, ‘처음 운동량(cid:12)충격량

(cid:30)나중 운동량’이므로 (cid:23)초 후 물체의 운동량(cid:30)(cid:18)(cid:22) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)(cid:12)

(cid:19)(cid:21) (cid:47)(cid:5634)(cid:84)(cid:30)(cid:20)(cid:26) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)이다.

따라서 (cid:23)초 후 물체의 속도의 크기(cid:30)

(cid:20)(cid:26) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

(cid:20) (cid:76)(cid:72)

(cid:30)(cid:18)(cid:20) (cid:78)/(cid:84)

08 힘(cid:14)시간 그래프 아랫부분의 넓이는 물체가 받은 충격량의 크

기와 같고, 이는 운동량 변화량과 같다. 따라서 (cid:17).(cid:23)초 동안 물

체가 받은 충격량(cid:30)(cid:17).(cid:23)초 동안 운동량 변화량(cid:30)(cid:19)(cid:17) (cid:47)(cid:61)(cid:17).(cid:23) (cid:84)

(cid:30)(cid:18)(cid:19) (cid:47)(cid:5634)(cid:84)(cid:30)(cid:18)(cid:19) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)이다.

09 물체에 운동 방향과 반대 방향으로 가한 충격량의 크기만큼 운

동량의 크기가 감소한다.

(cid:19)(cid:3)(cid:47)

(cid:21)(cid:3)(cid:78)(cid:16)(cid:84)

(cid:19)(cid:3)(cid:76)(cid:72)

(가)

(cid:18)(cid:21)(cid:3)(cid:78)(cid:16)(cid:84)

(cid:21)(cid:3)(cid:47)

(cid:18)(cid:3)(cid:76)(cid:72)

(나)

(가): (cid:19) (cid:76)(cid:72)(cid:61)(cid:21) (cid:78)/(cid:84)(cid:14)(cid:19) (cid:47)(cid:61)(cid:20) (cid:84)(cid:30)(cid:19) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

(나): (cid:18) (cid:76)(cid:72)(cid:61)(cid:18)(cid:21) (cid:78)/(cid:84)(cid:14)(cid:21) (cid:47)(cid:61)(cid:20) (cid:84)(cid:30)(cid:19) (cid:76)(cid:72)(cid:5634)(cid:78)/(cid:84)

따라서 (cid:20)초 후 운동량의 크기는 (가)(cid:30)(나)이다.

10 두 달걀을 같은 높이에서 떨어뜨렸으므로 바닥과 충돌 직전 두

달걀의 운동량은 같다. 또한, 두 달걀이 바닥과 충돌한 후 정지

했을 때 운동량은 (cid:17)이다. 따라서 충돌 과정에서 두 달걀의 운

동량 변화량, 즉 바닥으로부터 받은 충격량은 같다. 한편 달걀

이 바닥과 충돌하는 시간은 딱딱한 바닥보다 푹신한 바닥이 길

다. 충격량이 같을 때 충돌 과정에서 받는 평균 힘의 크기는 충

돌 시간에 반비례하므로, 달걀이 받는 평균 힘의 크기는 딱딱

한 바닥이 푹신한 바닥보다 크다. 따라서 딱딱한 바닥에 떨어

진 달걀만 깨진다.

11

물건이 충돌할 때 같은 충격량을 받더라도 공기가

채워진 많은 캡들이 충돌 시간을 길게 하여 물건이 받는 평균

힘의 크기를 줄여 준다. 따라서 에어캡을 사용하면 물건이 깨

지는 것을 방지할 수 있다.

채점 기준

배점((cid:6))

같은 충격량을 받을 때 충돌 시간을 길게 하여 물건이 받

는 힘을 줄인다고 설명한 경우

충돌 시간을 길게 하여 물건이 받는 힘을 줄인다고만 설

명한 경우

충돌 시간을 길게 한다고만 설명한 경우

물건이 받는 힘을 줄인다고만 설명한 경우

100

80

50

50

12 ㄱ. 에어백은 자동차가 충돌하여 관성에 의해 몸이 차 내부에

부딪칠 때 충돌 시간을 길게 해 준다. 따라서 사람이 크게 다치

ㄴ. 포수용 글러브는 두툼하게 만들어져 있어서 투수가 던진

빠른 야구공을 잡을 때 충돌 시간을 길게 하여 손이 덜 아프게

는 것을 방지한다.

한다.

ㄷ. 헬멧의 내부는 푹신한 재질로 되어 있어서 머리가 바닥 등

에 부딪칠 때 충돌 시간을 길게 하여 큰 피해를 줄인다.

ㄹ. 모서리 보호대는 푹신한 재질로 만들어서 모서리에 머리가

▲ 에어백

▲ 포수용 글러브

중단원 개념 모아

정리하기

1권 162~163쪽

① 전기력

② 마찰력

③ 지구 중심

④ 자유 낙하 운동 ⑤ 중력 가속도

⑥ 등속 직선 운동

⑦ 중력

⑩ 질량

⑬ 운동량

⑯ 시간

⑧ 자유 낙하 운동 ⑨ 관성

⑪ 정지

⑭ 질량

⑰ 운동량

⑫ 알짜힘

⑮ 충격량

⑱ 충격량

⑲ 운동량

⑳ 시간

실력 높여 Top으로!

1권 164~171쪽

01 ⑤

02 ⑤

03 ⑤

04 ①

05 ④

06 ⑤

07 ④

08 ①

09 ④

10 ③

11 ③

12 ③

13 ⑤

14 ③

15 ①

16 ⑤

17 ②

18 ⑤

19 ②

20 ③

21 ②

22 ④

23 ②

24 ①

25 ②

26 ⑤

27 ①

28 ①

29 ②, ④ 30 ①

31 ④

32 ④

33 ④

34 ④

35 ①

36 ⑤

01 ㄱ. 질량이 있는 두 물체 사이에는 중력이 상호 작용 한다. 따라

서 메모지와 지구 사이에는 중력이 상호 작용 한다.

ㄴ. 철판과 자석 사이에 자기력이 상호 작용 하여 둘 사이에 끌

어당기는 힘이 작용한다.

ㄷ. 메모지는 지구로부터 중력을 받지만, 자석 및 철판과 접촉

한 면에서 마찰력이 상호 작용 하여 아래로 떨어지지 않는다.

ㄱ. 중력은 물체의 질량이 클수록 크다.

ㄴ. 지구상에 있는 물체는 지구 중심 방향으로 중력을 받는다.

ㄷ. 뜨거운 공기는 차가운 공기에 비해 가볍다. 따라서 차가운

공기에 작용하는 중력이 상대적으로 커서 하강하고, 반대로 뜨

거운 공기는 상승하며 대류가 일어난다. 즉, 대류는 중력이 있

기 때문에 나타나는 현상이며, 대기 대순환의 원인이 된다

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