과학(20312)

01. 물질의 구성

이 단원에서는 물질의 바탕이 되는 기본 성분인 원소와 물질을 이루는 기본 입자인 원자에 대해 알아보고 원자, 분자, 이온의 개념을 구별하고 이를 모형과 기호로 어떻게 표현하는지 알아봅시다.

4. 분자

생각열기

(Q1) 사진은 무엇일까요?

(A) 사진은 네덜란드의 대표적인 창의력교구인 카프라로 모양이 단순하고 크기가 균일한 직육면체 나무토막입니다. 이를 가지고 수십에서 수만가지의 모형을 만들어 내는 것이 꼭 요술을 부리는 것과 같다고 하여 카프라라는 이름이 붙여졌다고 합니다.

(Q2) 카프라로는 무엇을 할 수 있을까요?

(A) 사진과 같이 나룻배, 달팽이, 비행기 등 카프라를 활용하여 여러 모양을 만들 수 있습니다.

(Q3) 카프라 원목 조각과 이를 조립하여 만든 나룻배, 달팽이, 비행기는 같다고 할 수 있을까요? 이들의 공통점과 차이점에 대해 생각해봅시다.

(A) 카프라 원목 조각과 조립하여 만든 나룻배, 달팽이, 비행기는 재료가 카프라 원목이라는 공통점은 있지만 서로 다르다. 카프라 원목 조각이 원자에 조립하여 만든 나룻배, 달팽이, 비행기는 분자에 비유할 수 있다

이외에도 개개의 카프라 원목 조각을 이용하여 거대한 구조물을 만들어낼 수 있습니다.

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활동1. 원자와 분자는 어떻게 다를까요?

(Q4) 블럭과 블럭을 이용하여 만든 장난감 기차는 각각 무엇에 비유되었나요?

(A) 블럭은 원자에 블럭을 이용하여 만든 장난감 기차는 분자에 비유되었다.

(Q5) 물의 성질을 나타내는 가장 작은 입자는 무엇일까요?

(A) 물 분자이다. 그렇기 때문에 상태 변화가 일어나도 물의 성질은 변하지 않는다.

(Q6) 물 분자를 구성하는 입자의 종류는 무엇일까요?

(A) 물은 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어져 있다.

활동2. 분자 모형으로 원소와 분자 비교하기

(Q7) 원소와 원자는 어떻게 다를까요?

(A) 원소는 물질을 이루는 기본 성분으로 원자의 종류를 의미하고, 원자는 물질을 구성하는 기본 입자이다. 예를 들어 물은 수소와 산소의 두 가지 원소로 이루어져 있고, 1개의 물 분자는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어져 있다.

(Q8) 그림에 있는 각각의 물질들을 이루는 원자의 종류와 개수에 대해 생각해봅시다.

수소 분자 : 수소 원자 2개로 구성

질소 분자 : 질소 원자 2개로 구성

이산화탄소 분자 : 탄소 원자 1개와 산소 원자 2개로 구성

물 분자 : 산소 원자 1개와 수소 원자 2개로 구성

암모니아 분자 : 질소 원자 1개와 소 원자 3개로 구성

메테인 분자 : 탄소 원자 1개와 수소 원자 4개로 구성

수소 분자

물 분자

질소 분자

암모니아 분자

이산화탄소 분

메테인 분자

개념 정리하기

1. 분자

독립된 입자로 존재하여 물질의 성질을 나타내는 가장 작은 입자

1) 특징

① 원자가 결합하면 물질의 성질을 나타내는 가장 작은 입자인 분자가 만들어진다.
② 분자의 종류가 달라지면 물질의 성질이 달라진다. (예 : 산소 분자와 오존 분자)
③ 같은 종류의 원자끼리 결합하기도 하고, 서로 다른 종류의 원자끼리 결합하기도 한다.
④ 일반적으로 두 개 이상의 원자로 만들어지지만 헬륨이나 아르곤 기체처럼 한 개의 원자로 이루어진 분자도 존재한다. (헬륨 원자 = 헬륨 분자, 아르곤 원자 = 아르곤 분자)

2) 일상생활에서 여러 가지 분자의 이용

① 수소 자동차 : 산소와 반응하여 연소되면 전기와 물이 발생, 미래 에너지원으로 주목
② 물 : 생명활동에 꼭 필요, 여러 물질을 녹이는 용매
③ 질소 : 공기중에 가장 많고, 다른 물질과 잘 반응하지 않아 과자 봉지 등의 충전제로 이용
④ 이산화탄소 : 물에 녹아 탄산을 만들기 때문에 탄산음료 제조에 이용
⑤ 드라이아이스 : 고체 상태의 이산화탄소로 대기압에서 승화되는 성질을 이용해 무대 장식에 사용
⑥ 메테인 : 천연가스의 주성분, 음식을 만들거나 난방할 때 연료로 사용
⑦ 암모니아 : 자극적 냄새, 물에 잘 녹음, 염색제나 비료의 연료로 사용

2. 원소, 원자, 분자

원소 : 물질을 이루는 기본 성분, 예) 수소, 산소
원자 : 물질을 이루는 기본 입자, 예) 수소 원자 2개, 산소 원자 1개
분자 : 물질 고유의 성질을 가지는 가장 작은 입자, 예) 물 분자 1개

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내용구성: 이수영(대구 덕화중)