01 1 허블은외부은하를관측하여우주가팽창하고있음을밝혀내었고, 빅뱅우주론은우주가팽창한다는것을바탕으로 한다. 2 빅뱅우주론은약 138 억년전초고온, 초고밀도의한점에 서대폭발이일어나우주가팽창한다는이론이다. 3, 4 빅뱅직후우주는초고온, 초고밀도상태였고, 우주가팽 창함에따라현

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1 Ⅰ 1 물질과규칙성 물질의규칙성과결합 ⑵ 별빛이저온의기체를통과하면특정파장의빛이기체에흡수되기때문에연속스펙트럼에서특정파장만검은색선으로나타나는흡수스펙트럼이나타난다. ⑶ 고온의별주위에서에너지를얻어가열된기체가방출한빛을분광기에통과시키면방출스펙트럼이나타난다. 01 우주의시작과원소의생성 진도교재 11, 13 쪽 6 ᄀ, ᄂ우주의약 98 % 는수소와헬륨으로이루어져있다. ᄃ우주에분포하는수소와헬륨의질량비약 3:1 이라는값은 빅뱅우주론에서예측한값과실제로관측하여얻은값이비슷 하므로빅뱅우주론의증거가된다. 1 ㄱ, ㄴ 2 ⑴ ㄴ, ㄷ ⑵ ㄹ, ㅁ ⑶ ㅂ ⑷ ㄱ 3 ᄀ 38, ᄂ 3, ᄃ빅뱅 1 빅뱅우주론에서빅뱅이후우주의크기는증가하고총질량은일정하므로우주의밀도와온도는감소한다. 2 빅뱅이후가벼운입자가먼저생성되었고점차무거운입자가생성되었다. ⑴ 빅뱅후가장먼저생성되었으며더이상분해할수없는입 자는기본입자로, 쿼크와전자등이있다. ⑵ 쿼크 3 개가결합하여양성자와중성자가생성되었다. ⑶ 빅뱅으로부터약 3 분후, 양성자 2 개와중성자 2 개가결합하 여헬륨원자핵이생성되었다. ⑷ 빅뱅으로부터약 38 만년후, 우주의온도가약 3000 K 이 되었을때전자가원자핵과결합하여원자가생성되었다. 3 빅뱅우주론에따르면, 빅뱅으로부터약 38 만년후우주의온도가 3000 K 일때원자가생성되면서우주로퍼져나간빛 은우주가팽창하면서온도가낮아져파장이길어질것으로예 측되었다. 실제로약 3 K 인물체가방출하는것과같은파장의 복사가우주전역에서관측되었다. 이복사가바로우주배경복 사이며, 이는빅뱅우주론의증거가된다. 4 ⑴ 양성자와중성자가생성된초기에는양성자와중성자의상호변환이자유로워두입자의수가비슷했다. ⑵ 우주의팽창으로온도가낮아지면서에너지를흡수하여일 어나는양성자에서중성자로의변환이어려워졌다. ⑶ 헬륨원자핵이생성되기직전양성자와중성자의개수비는 약 7:1 이었다. ⑷ 2 개의양성자와 2 개의중성자가결합하여헬륨원자핵을만 들었다. 4 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 5 ⑴ 연속스펙트럼 ⑵ 흡수스펙트럼 ⑶ 방출스펙트럼 6 ᄀ수소, ᄂ헬륨, ᄃ빅뱅 ⑸ 헬륨원자핵이생성되기직전양성자와중성자의개수비는 약 7:1(14:2) 이다. 수소원자핵은양성자 1 개이고, 양성자 2 개와중성자 2 개가결합하여헬륨원자핵이되므로수소원자핵 과헬륨원자핵의개수비는약 12:1 이된다. 헬륨원자핵의질 량은수소원자핵의 4 배이므로수소원자핵과헬륨원자핵의질 량비는약 3:1 이되고, 전자의질량은원자핵에비해매우작 으므로수소원자와헬륨원자의질량비도약 3:1 이된다. 5 ⑴ 고온의별이방출하는빛을분광기에통과시키면연속적인색의띠가나타나는연속스펙트럼이나타난다. Q1 1 개 Q2 2 개 Q3 흡수스펙트럼 A 1 3 진도교재 16 ~ 18 쪽 ⑴ ( 가 ) 1 개 ( 나 ) 2 개 ⑵ ( 가 ) 수소 ( 나 ) 헬륨 해설참조 원소의종류와함량 ( 질량비 ) 해 설참조 2 2 진도교재 15 쪽 1 1 고온의광원에서방출된빛은 ( 가 ) 와같이연속스펙트럼이나타난다. 2 원소마다선스펙트럼이다르기때문에선스펙트럼을분석 하면원소의종류를알수있다. 4, 5 ( 사 ) 햇빛의스펙트럼에서흡수선을분석하면태양의대 기성분을알수있고, 여러별빛의스펙트럼을분석하면우주의 원소분포를알수있다. 3 한원소의흡수선과방출선이나타나는파장은같으 므로별빛의스펙트럼에나타나는흡수선을원소의방출선과비 교하여별의대기를구성하는원소의종류를알아낸다. 진도교재 14 쪽 [Q1] 수소동위원소는양성자의수가 1 개로모두같다. [Q2] 원자핵의양성자의수가 2 개인원소를헬륨이라고한다. [Q3] 전자가낮은에너지준위에서높은에너지준위로이동하려면에너지차이에해당하는파장의빛을흡수해야한다. 2 ( 나 ) 수소와 ( 바 ) 칼슘의스펙트럼에방출선이나타나는위치가미지의별의스펙트럼에나타나는흡수선의위치와일치하므 로미지의별의대기에포함되어있는원소는수소와칼슘이다. 정답과해설 01

2 01 1 허블은외부은하를관측하여우주가팽창하고있음을밝혀내었고, 빅뱅우주론은우주가팽창한다는것을바탕으로 한다. 2 빅뱅우주론은약 138 억년전초고온, 초고밀도의한점에 서대폭발이일어나우주가팽창한다는이론이다. 3, 4 빅뱅직후우주는초고온, 초고밀도상태였고, 우주가팽 창함에따라현재는우주의온도와밀도가감소하였다. 5 빅뱅우주론에따르면현재우주는팽창하고있다. 02 1, 5 그림은우주가팽창하면서은하사이의거리가멀어지고있는빅뱅우주론의모형이다. 2 모형에서우주가팽창하였으나빈공간이다른물질로채워 지지않았으므로우주의질량은일정하다. 4 우주가팽창하면서온도는낮아진다. 3 우주의질량은일정한데우주가팽창하므로우주의 밀도는점차감소한다. 03 ㄱ. 쿼크와전자는물질을이루는기본입자이다. ㄴ. 원자는양전하를띠는원자핵과음전하를띠는전자로이루 어진입자로, 중성을띤다. ㄹ. 헬륨원자핵은양성자 2 개와중성자 2 개가결합한입자이다. 입자이다. ㄷ. 양성자나중성자는 3 개의쿼크가결합하여생성된 04 빅뱅우주론에따르면, 가벼운입자가먼저생성되고점차무거운입자가생성되었다. ㄱ. 약 138 억년전빅뱅 ( 대폭발 ) ㄴ. 빅뱅으로부터약 초후기본입자인쿼크와전자의생성 ㄹ. 빅뱅으로부터약 10-6 초후양성자와중성자의생성 ㄷ. 빅뱅으로부터약 3 분 후헬륨원자핵의생성 ㅁ. 빅뱅으로부터약 38 만년후수소 원자와헬륨원자의생성 05 ㄴ. 3 개의쿼크 (C) 가결합하여중성자 (A) 나양성자 (B) 가생성되었다. ㄷ. 1 개의양성자 (B) 는수소원자핵으로, 1 개의전자 (D) 와결합 하여수소원자가되었다. ㄱ. 빅뱅우주에서가장먼저생성된입자는더이상쪼 개지지않는쿼크와전자이고, 이를기본입자라고한다. 06 ⑴ 양성자의수는전자의수와같으므로 ( 가 ) 원자의양성자의수는 1 개, ( 나 ) 원자의양성자의수는 2 개이다. ⑵ 원소의종류는양성자의수에따라다르다. 양성자의수가 1 개이면수소, 양성자의수가 2 개이면헬륨이다. 양성자 1 개는 수소원자핵, 양성자 2 개는중성자 2 개와결합하여헬륨원자핵 을이룬다. 따라서 ( 가 ) 는수소원자, ( 나 ) 는헬륨원자이다. 07 물질은원자로, 원자는원자핵과전자로, 원자핵은양성자와중성자로, 양성자와중성자는쿼크로이루어져있다. B 원자핵 전자 A 양성자나중성자 C 쿼크 D ㄱ. 전자 (A) 와쿼크 (D) 는모두기본입자로, 빅뱅으로부터약 초후에생성되었다. ㄷ. 원자핵 (B) 은양성자나중성자 (C) 보다나중에생성되었다. 우주의온도는시간이지날수록점점낮아졌으므로원자핵 (B) 의생성시기보다양성자나중성자 (C) 의생성시기에우주의온 도가더높았다. ㄴ. 원자에서전자 (A) 의수와원자핵 (B) 을이루는양성 자의수는같고, 이에따라원자는전기적으로중성을띤다 빅뱅후우주는점점팽창하였으므로우주의크기는 A 시기가 B 시기보다작았다. 2 A 시기에양성자와중성자가결합하여헬륨원자핵이생성 되었다. 3 B 시기에원자핵과전자가결합하여원자가생성되었다. 5 B 시기에수소원자와헬륨원자가생성되었다. 우주를이루 는주요원소는수소와헬륨이다. 4 A 시기에우주의온도는약 10 억 K 이었고, B 시기 에우주의온도는약 3000 K 이었다. 초고온, 초고밀도의한점 에서대폭발이일어나팽창하면서우주의온도가낮아졌다. 09 ㄱ. 우주배경복사는우주의모든방향에서대체로고르게관측된다. ㄴ. 우주배경복사는전자가원자핵에붙잡혀원자가 생성되면서우주로퍼져나간빛이다. 원자생성이전에는빛이 전자의방해로직진할수없었다. ㄷ. 우주가팽창하는동안새로운물질이계속생성되어우주의 밀도가일정하게유지된다는우주론은정상우주론이다. 우주 배경복사는빅뱅우주론의증거이고, 빅뱅우주론에서는우주 가팽창하는동안질량이일정하여밀도가감소한다. 10 ( 가 ) 는원자가생성되기전이고, ( 나 ) 는원자가생성된시기이다. ( 가 ) 일때빛은전자와충돌하여산란되므로직진하지못 하여우주가불투명했다. ( 나 ) 시기이후빛은직진할수있게되 어우주전역으로퍼져나갔다. ㄴ. 원자는빅뱅으로부터약 38 만년후, 우주의온도가약 3000 K 으로낮아졌을때생성되었다. ㄷ. ( 나 ) 에서우주로퍼져나간빛이우주배경복사로관측되며, 우주가팽창하면서파장이길어져약 3 K 에해당하는복사로 관측된다. ㄱ. ( 가 ) 시기에우주의온도는 3000 K 보다높았다. 11 ( 가 ) 시기는양성자와중성자가생성된초기이고, ( 나 ) 시기는헬륨원자핵이생성되기직전이다. ㄱ. 양성자가중성자로변환하려면에너지를흡수해야하고, 중 성자가양성자로변환하려면에너지를방출해야한다. ( 가 ) 시기 에는우주의온도가높아양성자와중성자의상호변환이자유 롭게일어났다. ㄷ. ( 가 ) ( 나 ) 는우주가팽창하여우주의온도가낮아졌기때 문에일어난변화이다. ㄴ. 우주의온도가낮아짐에따라양성자가에너지를 흡수하기어려워중성자로변환될수없었으므로 ( 나 ) 시기에는 ( 가 ) 시기보다양성자의개수가많아졌다. 02 정답과해설

3 12 우주의온도가낮아지면서양성자와중성자가결합하였다. 양성자와중성자가결합하여헬륨원자핵이생성되었 기때문이다. 양성자와중성자의결합, 헬륨원자핵을포함하여서술한경우 양성자와중성자가결합하였기때문이라고만서술한경우 50 % 13 양성자와중성자의개수비는 7:1 이고헬륨원자핵생성직전이다. 양성자 1 개는그자체로수소원자핵이고, 양성자 2 개와중성자 2 개가결합하여헬륨원자핵이된다. 18 빅뱅우주론에서는우주가팽창하면서우주의온도가낮아지고, 이에따라원소가합성되어수소와헬륨의질량비가약 3:1 이되었을것이라고예측하였다. 실제로별빛의스펙트럼 을분석한결과, 수소와헬륨의질량비가약 3:1 로관측되었다. ( 가 ) 별빛의스펙트럼분석 ( 나 ) 빅뱅우주론에따라과학자들이수소와헬륨의질량비를예 측하였고, 관측된값이예측한값과일치하므로수소와헬륨의 질량비는빅뱅우주론의증거가된다. ( 가 ) 와 ( 나 ) 를모두옳게서술한경우 ( 가 ) 와 ( 나 ) 중한가지만옳게서술한경우 50 % 수소원자핵 12 개 헬륨원자핵 1 개 ㄱ. 빅뱅으로부터약 3 분후, 우주의온도가약 10 억 K 이되었 을때헬륨원자핵이생성되었다. ㄴ. 양성자 14 개, 중성자 2 개중양성자 2 개와중성자 2 개가결합하여헬륨원자핵 1 개가생성되면수소원자핵은 12 개가남는다. 따라서수소원자핵과헬륨원자핵의개수비는 12:1 이다. ㄷ. 중성자의질량이양성자보다조금크지만두입자의질량은 거의같다. 따라서양성자 2 개와중성자 2 개로이루어진헬륨 원자핵의질량은양성자 1 개로이루어진수소원자핵질량의약 4 배이다. 수소원자핵과헬륨원자핵의개수비가 12:1 이므로 질량비는약 3:1 이다. 14 ㄴ. ( 가 ) 에서흡수선이나타나는위치 ( 파장 ) 와 ( 나 ) 에서방출선이나타나는위치 ( 파장 ) 가같으므로 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는동일한원소 를관측한것이다. ㄷ. 원자핵주위를도는전자가특정한파장의빛을흡수하거나 방출하면스펙트럼에흡수선이나방출선이나타난다. ㄱ. ( 가 ) 는흡수스펙트럼, ( 나 ) 는방출스펙트럼이다. 15 구성원소의종류에따라흡수선이나방출선이나타나는파장이달라지고, 원소의함량에따라선폭이달라지므로별빛의 스펙트럼을분석하면원소의종류와함량 ( 질량비 ) 을알수있다. 16 A 는연속스펙트럼, B 는방출스펙트럼, C 는흡수스펙트럼이나타난다. ㄱ. 고온의별이방출하는빛을관측하면스펙트럼에서연속적 인색의띠가나타난다. ㄷ. 별빛이저온의기체를통과하면특정파장의빛이흡수되어 연속적인색의띠에검은색흡수선이나타난다 (C). ㄴ. 백열등을분광기로관찰하면연속스펙트럼 (A) 이 나타난다. 고온의성운이나기체방전관을관측할때는방출스 펙트럼 (B) 이나타난다. 17 ㄱ. 프라운호퍼는태양의스펙트럼을관측하여수백개의흡수선을발견하였는데이를프라운호퍼선이라고한다. ㄴ. 흡수선은태양빛이대기를통과하면서특정파장의빛이흡 수되어나타나므로이를분석하여태양의대기성분을알수있다. ㄷ. 태양스펙트럼의흡수선을통해태양의대기가여 러종류의원소로이루어져있음이밝혀졌다 해설참조 A 는쿼크, B 는원자핵, C 는원자이다. 1 쿼크가결합하여양성자나중성자가된다. 쿼크 (A) 와전자 는기본입자에속한다. 2 양전하를띠는양성자와전하를띠지않는중성자가결합하 여원자핵은양전하를띤다. 3 원자핵을구성하는양성자의수가 1 개이면수소, 2 개이면헬륨 이다. 4 음전하를띠는전자는양전하를띠는원자핵의양성자와같 은수로결합하므로원자는중성을띤다. 5 우주가팽창하면서우주의밀도는계속감소하였다. 입자는무거운입자가나중에생성되었으므로 B 보다 C 가생성 된시기에우주의밀도가더작았다. 02 A 는중수소원자핵, B 는 3 중수소원자핵, C 는양성자 ( 수소원자핵 ), D 는헬륨원자핵이다. 1 수소는양성자와결합하는중성자의수에따라동위원소가 존재한다. 양성자 1 개와중성자 1 개가결합하면중수소원자핵 (A) 이된다. 2 중수소원자핵 2 개가충돌하면양성자 1 개가방출되고, 양성 자 1 개와중성자 2 개로이루어진 3 중수소원자핵 (B) 이된다. 3 양성자와중성자의질량은비슷하므로헬륨원자핵 (D) 의질 량은양성자 (C) 의약 4 배이다. 5 우주의나이가약 3 분일때우주의온도가약 10 억 K 으로 낮아져헬륨원자핵이생성되었다. 4 양성자수가같고중성자수가다른원소가동위원소 이다. A, B, C 는수소의동위원소이며, D 의원소는헬륨이다. 03 ㄱ. ( 가 ) 는전자가빛의진행을방해하여우주가불투명한시기였고, ( 나 ) 는빛이직진하여우주가투명한시기였다. ㄴ. ( 나 ) 는원자가생성된시기이므로빅뱅후약 38 만 년이지난시기이다. ㄷ. ( 가 ) 에서 ( 나 ) 시기로가면서우주의온도가낮아져전자가 원자핵에붙잡힐수있었다. 진도교재 19 쪽 정답과해설 03

4 04 ( 가 ) 시기에는양성자와중성자의개수가비슷했지만, ( 나 ) 시기에양성자의개수가중성자에비해많아졌다. ( 가 ) 시기에는우주의온도가높았으므로양성자와중 성자의상호변환이자유로웠으나 ( 나 ) 시기에는우주의온도가 낮아져중성자에서양성자로의변환만일어났기때문이다. 우주의온도와양성자와중성자의상호변환을포함하여옳게 서술한경우 양성자와중성자의상호변환만포함하여옳게서술한경우 50 % 05 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는흡수스펙트럼이고, ( 다 ) 와 ( 라 ) 는방출스펙트럼이다. ㄴ. 별빛이저온의기체를통과하면기체를구성하는원소에특 정파장의빛이흡수되어 ( 가 ), ( 나 ) 와같은흡수스펙트럼이관 측된다. ㄱ. 전자가높은에너지준위에서낮은에너지준위로 이동하면빛이방출되어 ( 다 ), ( 라 ) 와같은방출스펙트럼이나타 난다. ㄷ. ( 다 ) 와 ( 라 ) 는방출선이나타나는위치가다르므로동일한원 소의스펙트럼이아니다. ( 가 ) 와 ( 다 ), ( 나 ) 와 ( 라 ) 는각각동일한 원소의스펙트럼이다. 5 ⑴ 지구형행성은태양에서가까워온도가높은곳에서형성되었으므로녹는점이높은고체물질로형성되었다. 가벼운물 질은증발하여태양계가장자리로밀려났다. ⑵ 태양에서먼곳으로밀려나있던수소, 헬륨등의가벼운기 체들은얼음이나메테인등이응축된물질의중력에이끌려목 성형행성을이루었다. ⑶ 수성, 금성, 지구, 화성은지구형행성에속하고, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은목성형행성에속한다. 6 ( 나 ) 원시지구에미행성체가충돌하여발생한열로지구의물질이녹아마그마바다가형성되었다. ( 다 ) 마그마바다에서 무거운물질은중심으로가라앉아핵을형성하였고, 가벼운물 질은떠올라맨틀을형성하였다. ( 가 ) 미행성충돌이줄어들면서 지구표면이식어원시지각이형성되었다. 진도교재 24 ~ 26 쪽 ( 나 ) ( 다 ) ( 마 ) 해설참조 해설참조 해설참조 지구와생명체를이루는원소의생성 1 ⑴ 사람에는산소가가장많지만, 지구에는철이가장많다. ⑵ 지구와사람은수소나헬륨보다무거운원소의비율이높다. 이러한원소는별의진화과정에서만들어진다. 2 ⑴ 성운의밀도가큰부분에서원시별이형성되고, 원시별은중력에의해수축하면서온도와압력이높아진다. 3 ( 다 ) 우리은하나선팔에서초신성폭발로태양계성운이형성되었고, ( 가 ) 성운의물질이수축하면서회전하여원시원반과 원시태양이형성되었다. ( 나 ) 원시원반에서물질이뭉쳐미행 성체가형성되었다. 4 ⑴ 태양계성운은중력에의해수축하면서물질이모여들어크기가점차작아졌다. ⑵ 태양계성운이수축하면서중력수축에너지가발생하여중 심부의온도가점차높아졌다. 진도교재 21, 23 쪽 1 ⑴ ⑵ 2 ⑴ 높아 ⑵ ᄀ수소, ᄂ헬륨 ⑶ ᄀ철, ᄂ초신성 3 ( 다 ) ( 가 ) ( 나 ) 4 ⑴ ⑵ ⑶ 5 ⑴ 지 ⑵ 목 ⑶ 지 6 ( 나 ) ( 다 ) ( 가 ) 01 ㄴ. 사람의몸은약 70 % 가물로이루어져있고, 그밖에는탄소화합물로이루어져있어사람의몸에는산소가가장많다. ㄱ. 수소와헬륨은우주의주요원소이다. 지구에는수 소와헬륨이적고, 철이풍부하다. ㄷ. 빅뱅후약 38 만년일때수소와헬륨원자가생성되었다. 지구와사람을이루는원소는이보다무거운원소가많으며별의 진화과정에서만들어졌다. 02 ( 가 ) 지구에는철 (A), 산소 (B) 의순으로많다. ( 나 ) 사람에는산소 (D), 탄소 (C) 의순으로많다. 03 성간물질이모여가스구름이되고, 가스구름이수축하여성운이형성된다. 성운내부의밀도가큰곳에서원시별이형성 되고, 원시별이중력에의해수축하여중심온도가높아지면핵 융합반응이일어나빛을방출한다. 4 원시별의중심온도가 1000 만 K 이상으로높아지 면수소핵융합반응이시작되면서주계열성이된다 주계열성은내부압력과중력이평형을이루어별의크기가일정하게유지된다. 2 주계열성에서수소핵융합반응이일어나헬륨이생성되므 로헬륨원자핵의양이점차증가한다. 3 수소핵융합반응이일어나려면별중심부의온도가 1000 만 K 이상이어야한다. 5 수소는별에서가장풍부한원소이므로별은일생의대부분 을수소핵융합반응을하는주계열성으로보낸다. 성된다. 4 주계열성에서는수소핵융합반응으로에너지가생 04 정답과해설

5 05 4 개의수소원자핵이결합하여 1 개의헬륨원자핵을만들면서감소한질량이에너지로전환되는수소핵융합반응이다. ㄱ, ㄹ. 수소핵융합반응은태양과같은주계열성에서일어난다. ㄷ. 질량은에너지로전환이가능하며 A 와 B 의질량차이만큼 에너지가방출된다. ㄴ. 수소원자핵 4 개의질량의합 (A) 은헬륨원자핵 1 개 의질량 (B) 보다약 0.07 % 더크다. 06 ㄷ. 주계열성은 A 와 B 의크기가같아서별의크기가일정하게유지된다. ㄱ, ㄴ. A 는수소핵융합반응이일어나면서별을팽창시 키는내부압력이고, B 는별을수축시키는중력이다. 07 질량이태양정도인주계열성은적색거성으로진화하며, 중심부의헬륨이고갈되면바깥층은팽창하여행성상성운이되 고, 중심부는수축하여백색왜성이된다 ( 가 ) ( 나 ) 에서별의바깥층이팽창하면서표면온도가낮아져별이붉게보인다. 1 A 는주계열성이팽창하여형성된적색거성이다. 3 ( 나 ) ( 다 ) 에서별의중심부는수축하여밀도가커진다. 4 백색왜성은질량이태양정도인별이진화하여형성된다. 5 질량이태양정도인별은중심에서철을합성할수있을만 큼온도가높아지지않는다. 09 주계열성이후별이팽창하면서적색거성이되는단계이다. ❸ 표면이팽창하면온도가낮아지고붉게보임 ❶ 중심에서헬륨핵수축 : 에너지발생 ㄱ. 중심부에서수소가고갈되어핵융합반응이멈추면, 중심핵 이수축하여중력수축에너지가발생하므로온도가상승한다. ㄴ. 중심핵에서생성되는에너지에의해수소로이루어진바깥 층이가열되어수소핵융합반응이일어나고, 이로인해내부압 력이증가하여바깥층이팽창한다. ㄷ. 중심핵의온도가매우높아지면헬륨핵융합반응이일어나 탄소원자핵이형성된다. 10 중심핵의온도가 1 억 K 이상이되면 3 개의헬륨원자핵이결합하여 1 개의탄소를만드는헬륨핵융합반응이일어난다. 탄소 ( 또는탄소, 산소 ), 중심핵의온도가상승하면서 헬륨핵융합반응이일어나탄소가생성된다. 탄소 ( 또는탄소, 산소 ) 와헬륨핵융합반응을옳게서술한경우 탄소 ( 또는탄소, 산소 ) 만옳게쓴경우 50 % 11 ㄴ. 탄소핵으로이루어진중심부가남아백색왜성이형성될수있다. ㄱ. 적색거성중심에서핵융합반응이끝나고바깥층 이우주로방출되면서형성된행성상성운이다. ❷ 중심핵바깥의수소층이가열되어핵융합반응이일어남 ㄷ. 백색왜성에서는핵융합반응이일어나지않는다. 12 초신성폭발이일어나는것으로보아질량이태양의 10 배이상인별의진화과정이다. ㄱ. ( 가 ) 에서는탄소를생성한후에도중심부의온도가높아져 더무거운원소를생성하는핵융합반응이일어난다. 별의질량 에따라철까지생성될수있다. ㄴ. ( 나 ) 초신성폭발과정에서엄청난양의에너지가방출되므 로철보다무거운원소가생성된다. ㄷ. ( 다 ) 중성자별은핵융합반응이끝난별의중심부가 수축하여형성된다. 13 그림에서탄소보다무거운원소들이생성되었으므로태양보다질량이매우큰별의내부구조이다. 1 규소가핵융합하면철 (A) 이생성되며, 철은별의내부에서 만들어지는가장무거운원소이다. 2 별의중심부로갈수록온도가높아무거운원소를생성하는 핵융합반응이일어난다. 4 초신성폭발후중심부가수축하여질량에따라중성자별이 나블랙홀이된다. 남은중심부의질량이빛조차빠져나오지못 할정도로큰경우에는블랙홀이된다. 5 초신성으로폭발할때폭발과정에서생성된원소들뿐만아 니라별내부에서생성된원소들도우주로방출된다. 3 철 (A) 보다무거운원소는초신성폭발이일어날때 핵융합하여일시적으로생성된다. 14 ㄱ, ㄴ. 그림은초신성폭발로물질이방출되어생성된게성운이다. 이렇게방출된물질은새로운별을만드는재료가된다. ㄷ. 폭발이일어난후중심부에서는물질이급격하게수축하여 중성자별이나블랙홀이형성된다. 15 철원자핵은안정하기때문에이보다더무거운원소는초신성폭발과정에서엄청난에너지가발생할때생성된다. 이렇 게생성된원소가재료가되어지구와같은천체를형성한다. 철원자핵이매우안정하기때문에별내부에서철보다 무거운원소가생성되지않는다. 지구에존재하는철보다무거 운원소는초신성폭발과정에서생성된것이다. 철보다무거운원소가생성되지않는까닭과지구에존재하는 철보다무거운원소의탄생과정을모두옳게서술한경우 둘중한가지만옳게서술한경우 50 % 16 3 성운이수축하면서회전하면회전속도가빨라지면서물질이회전축에수직인방향으로퍼져나가납작한원반 모양이된다. 17 성운이회전하면서원심력이작용하여성운의모양이납작해졌고, 성운이중력수축하여중심부로물질이모이면서원시 태양의압력과온도가상승하였다. ( 가 ) 는성운이회전하였기때문이다. ( 나 ) 는성운이중력에의해수축하였기때문이다. ( 가 ) 와 ( 나 ) 현상의원인을모두옳게서술한경우 둘중한가지만옳게서술한경우 50 % 정답과해설 05

6 18 ㄱ, ㄷ. A 에서는무거운물질이남아지구형행성이형성되었고, B 에서는가벼운물질이모여목성형행성을형성하였다. ㄴ. A 는 B 보다온도가높은영역이다. 녹는점이낮은 물질은 B 로밀려났으며, 녹는점이높은철, 니켈, 규소등의물 질이 A 에남아미행성체를형성하였다. ㄹ. A 에서는암석성분의행성, B 에서는기체성분의행성이 형성되었다 ( 나 ) ( 다 ) 에서무거운원소가중심부로가라앉아맨틀과핵의분리가일어났으므로지구중심부의밀도는 ( 가 ) 보다 ( 다 ) 에서컸다. 1 ( 가 ) ( 나 ) 에서미행성체의충돌열로지구의온도 가상승하여마그마바다가형성되었다. 3 원시바다는원시지각이생성된후에, 지각의낮은곳에빗 물이모여형성되었다. 4 최초의생명체는자외선을차단해주는바다에서출현하였다. 5 미행성체가충돌하여합쳐지면서지구의질량은증가하였다. 04 ( 가 ) 마그마바다시기에는지구가전체적으로균일하였으나 ( 나 ) 시기에는핵과맨틀이만들어졌다. 이후지표가식어원 시지각이형성되었다. 무거운물질은중심부로가라앉아핵을형성하였고, 가 벼운물질은위로떠올라맨틀을형성하였다. 물질의이동과맨틀과핵의분리를옳게서술한경우 맨틀과핵이형성되었다고만서술한경우 30 % 05 ㄷ. 대기중의이산화탄소는바다에녹은후석회암으로침전되어대기중의양이크게감소하였다. ㄱ. 철, 니켈등의무거운물질은핵을형성하였고, 산 소와규소등의가벼운물질이맨틀을형성하였다. ㄴ. 지구대기의주성분은지구탄생초기에수소, 이산화탄소, 질소, 수증기등이었고, 시간이지나점점산소와질소로변하 였다. 01 ㄱ. A( 수소 ) 는우주의진화과정에서빅뱅우주초기에생성되었다. ㄷ. C( 산소 ) 는지구대기에질소다음으로많고, 해수를이루는 물의구성원소이므로대기와해수에도풍부하게존재한다. ㄴ. B( 철 ) 는질량이매우큰별의중심부에서핵융합반 응으로생성되었다. 02 ㄱ. ( 가 ) 에서 A 는원시별을수축시키는중력이다. ㄴ. ( 나 ) 에서 B 는수소핵융합반응에의해에너지가방출되면 서생기는내부압력이다. ㄷ. 주계열성은중력 (A) 과내부압력 (B) 이평형을이루어크기 가일정하게유지된다 해설참조 05 2 ㄱ. 별의질량이클수록더무거운원소를생성하므로별의질량 은 ( 나 ) 가 ( 가 ) 보다크다. ㄴ. ( 가 ) 는행성상성운과백색왜성으로진화하고, 중 성자별로진화하는것은 ( 나 ) 이다. ㄷ. ( 나 ) 에서는더이상핵융합반응이일어나지않으며, 초신성 폭발때철보다무거운원소가생성된다. 진도교재 27 쪽 중심으로갈수록온도상승, 무거운원소생성 ( 가 ) ( 나 ) 질량이태양정도인별 질량이태양의 10 배이상인별 03 원소들의주기성 1 원소는물질을구성하는가장기본적인성분으로, 더이상다른성분으로분해되지않는다. 현재까지알려진원소는약 110 종류이다. 2 ⑴ 되베라이너는화학적성질이비슷한세쌍의원소들의원자량사이에일정한관계가있음을알아내었다. ⑵ 멘델레예프는당시까지발견된 63 종의원소들을원자량순 으로배열하였다. ⑶ 모즐리는원소들의주기적성질이원자번호와관련있다는 사실을알아내어원소들을원자번호순으로배열하였다. 3 ⑴, ⑶ 현대의주기율표는원소들을원자번호순으로배열하여화학적성질이비슷한원소가같은세로줄에오도록하 였다. 진도교재 29, 31 쪽 1 원소 2 ⑴ ᄀ ⑵ ᄀ ⑶ ᄂ 3 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 4 금속원소 :( 다 ), ( 라 ), ( 바 ), 비금속원소 :( 가 ), ( 나 ), ( 마 ) 5 ⑴ 알칼리 ⑵ 공통 ⑶ 할로젠 6 ⑴ ᄀ원자가전자, ᄂ 전자껍질 ⑵ ᄀ 1, ᄂ 1 ⑶ ᄀ 17, ᄂ 7 ⑶ 1 개 7 ⑴ 11 ⑵ 3 개 ⑵ 현대의주기율표는 1 7 주기와 1 18 족으로이루어져있다. ⑷ 주기율표의왼쪽부분과가운데부분에는대체로금속원소 가위치하고, 오른쪽부분에는비금속원소가위치한다. 4 구리 (Cu), 칼륨 (K), 마그네슘 (Mg) 은주기율표의왼쪽부분과가운데부분에위치하는금속원소이고, 황 (S), 산소 (O), 헬륨 (He) 은주기율표의오른쪽부분에위치하는비금속원소이다. 06 정답과해설

7 5 ⑴ 주기율표의 1 족에속하는금속원소인알칼리금속은실온에서고체상태이지만칼로쉽게잘릴정도로무르다. ⑵ 알칼리금속은물, 산소와잘반응하고, 할로젠은금속, 수소 와잘반응한다. 즉, 알칼리금속과할로젠모두반응성이매우 크므로자연상태에서대부분화합물로존재한다. ⑶ 주기율표의 17 족에속하는비금속원소인할로젠은할로젠 원자 2 개가결합한이원자분자 (F2, Cl2, Br2, I2) 로존재한다. 6 ⑵, ⑶ 원자가전자의수는족번호의끝자리수와같다.( 단, 3 12 족, 18 족은예외 ) 7 ⑴ 양성자의수와원자번호는같다. 나트륨은원자핵의전하가 11+ 이므로양성자의수는 11 개이고, 원자번호는 11 이다. ⑵, ⑶ 나트륨은전자가첫번째전자껍질에 2 개, 두번째전자 껍질에 8 개, 세번째전자껍질에 1 개배치되어있다. 즉, 전자 가배치되어있는전자껍질의수는 3 개이고, 가장바깥전자껍 질에배치된전자가 1 개이므로원자가전자의수는 1 개이다. A 1 1 Q1 해설참조 진도교재 33 쪽 원소수소산소네온마그네슘염소 원자번호 양성자의수 1 개 8 개 10 개 12 개 17 개 전자의수 1 개 8 개 10 개 12 개 17 개 원자모형 주기 1 주기 2 주기 2 주기 3 주기 3 주기 원자가 전자의수 진도교재 32 쪽 1 1 알칼리금속은원자번호가클수록반응성이커서물과더격렬하게반응한다. 따라서리튬에비해원자번호가큰칼륨 이물과더격렬하게반응한다. 2 알칼리금속은원자번호가클수록반응성이크다. 3, 4 알칼리금속은물과반응하여수소기체를발생하고, 수 용액은염기성용액이된다. 5 알칼리금속이공기중에서광택을잃는것은공기중의산 소와반응하기때문이다. [Q1] 원자번호는양성자의수및전자의수와같다. 따라서원자번호로양성자의수와전자의수를알아내어원자모형에전 자를배치할수있다. 전자가배치되어있는전자껍질의수는 주기번호와같으므로원자모형에서전자껍질의수로주기를 알수있다. 또, 가장바깥전자껍질에배치되어있는전자의수 로원자가전자의수를알수있다 개 6 개 0 개 2 개 7 개 원소는물질을구성하는가장기본적인성분으로, 더이상다른성분으로분해되지않는다. 현재까지알려진원소는약 110 종류이며, 원소의종류는물질의종류에비해매우적다. 5 한종류의원소만으로도물질을구성할수있다. 02 염화수소 (HCl) 는염소 (Cl) 와수소 (H) 로이루어져있고, 물 (H2O) 은수소 (H) 와산소 (O) 로이루어져있으며, 암모니아 (NH3) 는질소 (N) 와수소 (H) 로이루어져있다. 수소 (H), 각물질은서로다른종류의원소들이화학 결합하여생성되었으므로서로다른물질이다. 공통적인원소의종류를옳게쓰고, 다른물질인까닭을원소 를언급하여옳게서술한경우 다른물질인까닭만원소를언급하여옳게서술한경우 70 % 공통적인원소의종류만옳게서술한경우 30 % 03 ㄱ. 되베라이너는화학적성질이비슷한세쌍의원소가존재하며, 이원소들의원자량사이에일정한관계가있음을알아 내었다. ㄷ. 모즐리는원소들의주기적성질이원자번호가증가함에따 라규칙적으로변한다는것을알아내었다. ㄴ. 멘델레예프는당시에알려진 63 종의원소들을원자 량순으로배열하여주기율표를만들었으나, 몇몇원소들의성 질이주기성을벗어나는문제점이있었다 주기율표는원자번호가증가하는순으로원소가배열되어화학적성질이비슷한원소들이같은세로줄에오도록하 였다. 1, 2 주기율표의가로줄을주기라하고, 1 7 주기가 있다. 또, 주기율표의세로줄을족이라하고, 1 18 족이있다. 3 주기율표에서화학적성질이비슷한원소들은같은족에있다. 4 주기율표의왼쪽부분과가운데부분에는대체로금속원소 가배열되어있고, 오른쪽부분에는비금속원소가배열되어있 다. 또, 금속원소와비금속원소사이에는준금속원소가배열 되어있다. 05 금속원소는실온에서대부분고체상태로존재하며특유의광택이있다. 또, 열을잘전달하고전기가잘통하며, 힘을가하 면부서지지않고얇게펴지거나길게뽑히는등모양만변한다. 3 금속원소는전자를잃고양이온이되기쉽다. 06 영역 Ⅰ 은금속원소이고, 영역 Ⅱ 는비금속원소이다. ㄴ. 금속원소는실온에서대부분고체상태로존재한다. 에속한다. ㄱ. 수소는 1 족원소이지만비금속원소이므로영역 Ⅱ ㄷ. 비금속원소는열을잘전달하지않으며, 전기가잘통하지 않는다. 진도교재 34 ~ 36 쪽 해설참조 해설참조 해설참조 정답과해설 07

8 07 ㄴ. 구리와철은열전도성과전기전도성이있으므로금속원소이고, 산소와황은열전도성과전기전도성이없으므로비 금속원소이다. ㄷ. 구리는전기전도성이커서전선에이용한다. ㄱ. 금속원소는두가지 ( 구리, 철 ) 이다. 08 리튬 (Li), 나트륨 (Na), 칼륨 (K), 루비듐 (Rb) 은알칼리금속이다. 알칼리금속은수소를제외한 1 족원소로, 모두실온에 서고체상태이다. 알칼리금속은반응성이커서물이나공기중의 산소와잘반응하므로석유나액체파라핀속에넣어보관한다. 1 알칼리금속이다. 할로젠은플루오린 (F), 염소 (Cl), 브로민 (Br) 등의 17 족원소이다. 09 ㄱ. 물과의반응으로보아반응성은칼륨 > 나트륨 > 리튬이다. ㄷ. 칼륨, 나트륨, 리튬은모두알칼리금속으로, 알칼리금속은 물과반응할때수소기체를발생하고, 수용액은염기성용액이 된다. ㄴ. 알칼리금속이물과반응할때수용액은염기성용 액이되므로페놀프탈레인용액에의해붉은색을띠게된다. 따 라서 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는무색 붉은색이다. 10 리튬조각을칼로자르면안쪽의리튬이드러나게되어은백색광택이나타나지만, 리튬이공기중의산소와반응 하여서서히광택을잃는다. 단면의모습과변화를모두옳게서술한경우 단면의모습만옳게서술한경우 50 % 11 할로젠은 17 족비금속원소로플루오린, 염소, 브로민, 아이오딘등이속하며, 이원자분자 (F2, Cl2, Br2, I2 등 ) 로존재한다. 3 할로젠은반응성이커서금속이나수소와잘반응한 다. 공기중의산소와잘반응하는원소는알칼리금속이다. 12 A 는수소 (H), B 는산소 (O), C 는플루오린 (F), D 는마그네슘 (Mg), E 는염소 (Cl) 이다. 비금속원소로, 금속과잘반응하 며, 실온에서색을띠는기체로존재하는원소는할로젠중플루 오린 (F) 과염소 (Cl) 이다. 플루오린 (F2) 은담황색, 염소 (Cl2) 는 황록색을띠므로주어진설명은 E 인염소에대한설명이다. 13 ㄱ. 금속과의반응으로보아할로젠의반응성은 F2>Cl2> Br2 이다. 따라서 ( 가 ) 에서는 Cl2 에서보다더격렬한반응이일 어난다. ㄷ. 표의내용으로보아금속이나수소와의반응성은할로젠의 공통적인성질이다. 따라서아이오딘도금속이나수소와반응할 것이다. HF 이다. ㄴ. H2 와 F2 이반응하여생성된화합물의화학식은 4 전자가배치되어있는전자껍질의수는주기번호와같다. 따라서같은주기원소는전자가배치되어있는전자껍질의수 가같다. 5 전자는첫번째전자껍질에최대 2 개, 두번째와세 번째전자껍질에최대 8 개가배치된다. 15 ㄱ. 원자핵의전하가 12+ 이므로양성자의수는 12 개이고, 원자번호는 12 이다. ㄴ. 전자가배치되어있는전자껍질의수가 3 개이므로 3 주기 원소이고, 원자가전자의수가 2 개이므로 2 족원소이다. ㄷ. 원자번호가 12 이고, 3 주기 2 족인원소는마그네슘 (Mg) 으로금속원소이다. 16 A 는리튬 (Li), B 는나트륨 (Na), C 는염소 (Cl) 이다. 같은주기원소는전자가배치되어있는전자껍질의수가같고, 같은 족원소는원자가전자의수가같아화학적성질이비슷하다. ㄱ. A(Li) 와 B(Na) 는원자가전자의수가 1 개로같으므로같 은족원소이고, 화학적성질이비슷하다. ㄴ. B(Na) 와 C(Cl) 는전자가배치되어있는전자껍질의수가 3 개로같으므로같은 3 주기원소이다. ㄷ. 원자가전자의수는 A(Li) 와 B(Na) 가각각 1 개, C(Cl) 가 7 개이므로 C 가가장많다. 17 A 는헬륨 (He), B 는리튬 (Li), C 는산소 (O), D 는플루오린 (F), E 는나트륨 (Na), F 는염소 (Cl) 이다 족원소는가장바깥전자껍질에전자가최대로배치되어 있다. A(He) 는 1 주기 18 족원소이므로전자가첫번째전자껍 질에최대로배치되어있다. 3 D(F) 와 F(Cl) 는 17 족원소이므로원자가전자의수가 7 개 로같다. 4 E(Na) 와 F(Cl) 는 3 주기원소이므로전자껍질의수가 3 개 로같다. 5 원자번호는 A(He) 가 2, B(Li) 가 3, C(O) 가 8, D(F) 가 9, E(Na) 가 11, F(Cl) 가 17 이다. 따라서원자번호가가장큰원 소는 F(Cl) 이다. 2 같은족원소는원자가전자의수가같아화학적성 질이비슷하다. 따라서 A F 중화학적성질이비슷한원소는 B(Li) 와 E(Na), D(F) 와 F(Cl) 이다. 18 원자가전자는화학반응에참여하여원소의화학적성질을결정한다. 원자번호가증가함에따라원소의화학적성질을결정 하는원자가전자의수가주기적으로변하기때문이다. 원자가전자의수를언급하여옳게서술한경우 원자가전자의수를언급하지못한경우 0 % 14 1 원자를구성하는양성자의수와전자의수가같아원자는전기적으로중성이다. 2 원자에서전자는특정한에너지준위의궤도인전자껍질에 존재한다. 3 같은족원소는같은수의원자가전자를갖고있어화학적 성질이비슷하다 진도교재 37 쪽 08 정답과해설

9 01 A 는밀도가작은액체인석유에테르이고, B 는밀도가큰액체인물이다. ( 가 ) 리튬조각은물이나석유에테르보다밀도가작으므로 A 위에떠있으며, 물에닿지못하므로반응하지않는다. ( 나 ) 나트륨조각은물보다는밀도가작지만, 석유에테르보다는 밀도가크므로 A 와 B 사이에위치하며, 물에닿으므로물과격 렬하게반응하여수소기체를발생한다. 4 ( 가 ) 에서는리튬조각이 A 위에떠있으므로물과 반응하지않는반면, ( 나 ) 에서는나트륨조각이 A 와 B 사이에 위치하며물과반응하므로수용액이염기성용액이되어붉게변 한다. 02 ㄱ. 알칼리금속 (M) 과의반응으로보아할로젠의반응성은플루오린 > 염소 > 브로민 > 아이오딘이다. ㄴ. 실온에서액체상태인원소는브로민으로한가지 이다. 실온에서플루오린과염소는기체상태이고, 아이오딘은 고체상태이다. ㄷ. 염소와 M 의반응을화학반응식으로나타내면 2MCl 이다. 03 ㄱ, ㄴ. 원자핵에가까운전자껍질일수록에너지준위가낮으므로안정한수소원자의전자는에너지가가장낮은 A 의에 너지를가진다. ㄷ. 원자에서전자는특정한에너지준위의궤도인전자껍질에 존재하므로 A 와 B 사이의에너지를가질수없다. 04 A 는산소 (O), B 는플루오린 (F), C 는나트륨 (Na), D 는마그네슘 (Mg) 이다. 2 B(F) 는수소 (H) 와반응하여플루오린화수소 (HF) 를생성 한다. 3 C(Na) 는염소 (Cl) 와반응하여염화나트륨 (NaCl) 을생성 한다. 4 A(O) 와 B(F) 는비금속원소이고, C(Na) 와 D(Mg) 는금속 원소이다. 5 원자가전자의수는 A(O) 가 6 개, B(F) 가 7 개, C(Na) 가 1 개, D(Mg) 가 2 개이므로 A D 의원자가전자수의합은 6 개 +7 개 +1 개 +2 개 =16 개이다. 1 A(O) 는원자가전자의수가 6 개인 16 족원소이다. 04 원소들의화학결합과물질의생성 진도교재 39, 41 쪽 1 ⑴ 비활성기체 ⑵ 8 ⑶ 비활성기체 2 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 3 ⑴ 결정 ⑵ 분자 ⑶ 전기전도성 4 ( 가 ) 수산화나트륨, 염화칼슘 ( 나 ) 물, 에탄올, 이산화탄소 5 ⑴ ⑵ ⑶ 1 ⑴ 비활성기체는주기율표의 18 족에속하는원소로, 안정한전자배치를이루어반응성이매우작다. ⑵ 네온 (Ne) 과아르곤 (Ar) 은 18 족원소로, 가장바깥전자껍 질에배치된전자의수가 8 개이다. ⑶ 원자들은전자를잃거나얻어서비활성기체와같은안정한 전자배치를이루기위해화학결합을한다. 2 ( 가 ) 는염화나트륨 (NaCl) 의화학결합모형이고, ( 나 ) 는물 (H2O) 의화학결합모형이다. ⑴ 원소들은화학결합을할때비활성기체와같은전자배치 를한다. ⑵ ( 가 ) 는금속원소와비금속원소사이의결합으로생성되고, ( 나 ) 는비금속원소들사이의결합으로생성된다. ⑶ ( 가 ) 의염화나트륨은나트륨이온 (Na+) 과염화이온 (Cl-) 이 정전기적인력으로결합하여생성된다. ⑷ ( 나 ) 의물 (H2O) 은산소 (O) 가수소 (H) 2 개와각각전자쌍 1 개 씩을공유하여생성된다. 3 ⑴ 이온결합물질은수많은양이온과음이온이연속적으로결합한결정으로이루어져있다. ⑵ 공유결합물질은일반적으로일정한개수의원자가전자쌍 을공유하여결합한분자로이루어져있다. ⑶ 이온결합물질은액체상태에서전기전도성이있지만, 공 유결합물질은액체상태에서전기전도성이없다. 따라서액체 상태일때전기전도성의차이로두물질을구분할수있다. 4 물 (H2O): 비금속원소인수소 (H) 와산소 (O) 가공유결합한물질 에탄올 (C2H6O): 비금속원소인탄소 (C), 수소 (H), 산소 (O) 가공유결합한물질 수산화나트륨 (NaOH): 금속원소의양이온인나트륨이온 (Na+) 과비금속원소의음이온인수산화이온 (OH-) 이이온결 합한물질 염화칼슘 (CaCl2): 금속원소의양이온인칼슘이온 (Ca2+) 과 비금속원소의음이온인염화이온 (Cl-) 이이온결합한물질 이산화탄소 (CO2): 비금속원소인탄소 (C) 와산소 (O) 가공유 결합한물질 5 ⑴ 규산염광물은규산이온 (SiO44-) 이비금속원소나금속양이온과결합한물질이다. ⑵ 지구의대기는거의질소 (N2) 와산소 (O2) 로이루어져있는 데, 질소와산소는모두공유결합물질이다. ⑶ 사람몸의약 70 % 를이루는물질은공유결합물질인물 이다. 진도교재 42 ~ 44 쪽 해설참조 ( 가 ) 공유결합 ( 나 ) 수소 (H): 헬륨 (He), 산소 (O): 네온 (Ne) 해설참조 해설참조 정답과해설 09

10 01 A 는헬륨 (He), B 는리튬 (Li), C 는네온 (Ne), D 는황 (S), E 는염소 (Cl) 이다. ㄱ. A(He) 와 C(Ne) 는 18 족원소이므로비활성기체이다. ㄷ. D(S) 와 E(Cl) 가가장안정한이온이될때 D(S) 는전자 2 개 를얻고, E(Cl) 는전자 1 개를얻어옥텟규칙을만족하여 3 주기 18 족원소인아르곤 (Ar) 과같은전자배치를한다. ㄴ. B(Li) 는안정한이온이될때전자 1 개를잃어 A(He) 와같은전자배치를한다. 02 비활성기체는가장바깥전자껍질의전자수가 He 은 2 개, 나머지원소는 8 개로가장바깥전자껍질에전자가 모두채워져안정한전자배치를이루기때문이다. 전자배치와관련하여옳게서술한경우 전자배치와관련하여서술하지못한경우 0 % 03 A 는리튬 (Li), B 는산소 (O), C 는네온 (Ne), D 는나트륨 (Na) 의전자배치모형이다. ㄴ. B(O) 와 D(Na) 가가장안정한이온이될때 B(O) 는전자 2 개 를얻고, D(Na) 는전자 1 개를잃어 C(Ne) 와같은전자배치를 한다. ㄷ. C(Ne) 는가장바깥전자껍질에전자가 8 개배치되어있으 므로비활성기체이다. 비활성기체는반응성이매우작아다른 원자와결합하지않는다. ㄱ. A(Li) 는안정한이온이될때전자 1 개를잃어비 활성기체인헬륨 (He) 과같은전자배치를한다. 04 이온결합은금속원소와비금속원소사이에형성되는결합이고, 공유결합은비금속원소들사이에형성되는결합이다. 5 산소 (O) 는비금속원소이고, 마그네슘 (Mg) 은금속원소이므 로이온결합을한다. 수소 (H) 와질소 (N) 는비금속원소이므로 공유결합을한다. 1 헬륨 (He) 은비금속원소이지만비활성기체이므로 철 (Fe) 과결합을형성하지않는다. 수소 (H) 와산소 (O) 는비금 속원소이므로공유결합을한다. 2 산소 (O) 와황 (S) 은비금속원소이므로공유결합을한다. 리 튬 (Li) 은금속원소이고, 브로민 (Br) 은비금속원소이므로이온 결합을한다. 3 수소 (H) 와탄소 (C) 는비금속원소이므로공유결합을한다. 칼륨 (K) 은금속원소이고, 아이오딘 (I) 은비금속원소이므로이 온결합을한다. 4 염소 (Cl) 는비금속원소이고, 나트륨 (Na) 은금속원소이므 로이온결합을한다. 산소 (O) 는비금속원소이고, 칼륨 (K) 은 금속원소이므로이온결합을한다. 05 A 는마그네슘 (Mg), B 는황 (S) 의전자배치모형이다. ㄷ. A 의이온 (Mg2+) 은두번째전자껍질에전자가 8 개배치되 어있고, B 의이온 (S2-) 은세번째전자껍질에전자가 8 개배치 되어있다. 따라서두이온의가장바깥전자껍질에배치되어 있는전자의수는 8 개로같다. ㄱ. A(Mg) 는 +2 가의양이온 (Mg2+) 이되고, B(S) 는 -2 가의음이온 (S2-) 이되므로두이온은서로전하의종류가 달라이온결합을형성한다. ㄴ. 가장안정한이온이되면전자가배치되어있는전자껍질의 수가 A 는 2 개가되고, B 는 3 개그대로이다. 따라서전자껍질 의수는 A 의이온이 B 의이온보다적다. 06 수소 (H) 는산소 (O) 와전자쌍 1 개를공유하여헬륨 (He) 과같은전자배치를이루고, 산소는수소 2 개와각각전자쌍 1 개 씩을공유하여네온 (Ne) 과같은전자배치를이룬다. 07 ㄴ. A 는전자를잃어양이온 ( 가 ) 가되고, B 는전자를얻어음이온 ( 나 ) 가된다. 따라서 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는정전기적인력으로결 합한다. ㄱ. A 는전자를잃어양이온이되므로금속원소이고, B 는전자를얻어음이온이되므로비금속원소이다. ㄷ. ( 가 ) 는 3 주기금속원소가전자를잃어형성되므로네온 (Ne) 과같은전자배치를하고, ( 나 ) 는 3 주기비금속원소가전 자를얻어형성되므로아르곤 (Ar) 과같은전자배치를한다. 08 KCl, NaF, LiCl, MgO, AgNO3 은금속원소의양이온과비금속원소의음이온이결합한물질이므로이온결합물질 이고, HI, H2O, N2, CH4, SO2 은비금속원소끼리결합한물 질이므로공유결합물질이다. 09 ( 가 ) 는고체, ( 나 ) 는액체, ( 다 ) 는수용액상태의염화나트륨 (NaCl) 모형을나타낸것이다. 1 ( 가 ) 에서는수많은나트륨이온 (Na+) 과염화이온 (Cl-) 이정 전기적인력으로연속적으로이온결합하여결정을이루고있다. 3 ( 다 ) 에서는나트륨이온과염화이온이물분자에둘러싸여 수화된상태이다. 4 염화나트륨은이온결합물질이므로녹는점과끓는점이높 아실온에서고체상태인 ( 가 ) 로존재한다. 5 염화나트륨은 ( 가 ) 의고체상태에서는전기전도성이없지 만, ( 나 ) 의액체상태와 ( 다 ) 의수용액상태에서는이온이자유롭 게이동할수있으므로전기전도성이있다. 2 결정은원자나이온들이규칙적으로배열하고있는 고체상태의물질이다. 따라서결정을이루고있는것은 ( 가 ) 이다. 10 ( 가 ) 에외부힘을가하면쉽게쪼개지거나부스러진다. 이온층이밀리면서같은전하를띤이온사이에반발력이 작용하기때문이다. 변화와그까닭을모두옳게서술한경우 변화만옳게서술한경우 40 % 11 A 는원자번호 12 이므로마그네슘 (Mg) 이고, B 는원자번호 17 이므로염소 (Cl) 이다. 따라서이화합물은마그네슘이온 (Mg2+) 과염화이온 (Cl-) 이 1:2 의개수비로결합한이온결합 물질이다. ㄷ. 화합물이생성될때금속원소인 A(Mg) 는전자를잃어양 이온이되고, 비금속원소인 B(Cl) 는 A(Mg) 가잃은전자를얻 어음이온이되어결합을형성한다. 즉, A 에서 B 로전자가이 동한다. ㄱ. 이화합물은이온결합물질이므로분자상태로존 재하지않으며, 양이온과음이온이 1:2 의개수비로연속적으 로결합하고있다. 10 정답과해설

11 ㄴ. A 의이온 (Mg2+) 과 B 의이온 (Cl-) 이 1:2 의개수비로결 합하고있으므로이화합물의화학식은 AB2 이다. 12 ( 가 ) 는산소 (O2) 의분자모형이고, ( 나 ) 는물 (H2O) 의분자모형이다. ㄱ. ( 가 ) 는산소 (O) 원자 2 개가전자쌍 2 개를공유하여생성되 고, ( 나 ) 는산소 (O) 원자가수소 (H) 원자 2 개와각각전자쌍 1 개씩을공유하여생성된다. 따라서 ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서공유전자쌍 의수는 2 개로같다. ㄴ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서 O 는전자를잃거나얻지않으므로전자가 배치되어있는전자껍질의수가변하지않는다. 따라서 ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서 O 는전자가배치되어있는전자껍질의수가 2 개로같다. ㄷ. O 는 ( 가 ) 와 ( 나 ) 의분자를생성할때옥텟규칙을만 족하므로가장바깥전자껍질인두번째전자껍질에전자가 8 개배치된다. 즉, O 의가장바깥전자껍질에배치되어있는전 자의수는 ( 가 ) 와 ( 나 ) 가모두 8 개이다 설탕을물에녹여도설탕분자는전기적으로중성인상태로존재한다. 1, 2 설탕은비금속원소인탄소 (C), 수소 (H), 산소 (O) 가공유결합하여생성된물질이다. 3, 5 고체설탕이나설탕물에는전하를운반할수있는이온 이나전자가존재하지않으므로설탕은 ( 가 ) 와 ( 다 ) 에서모두전 기전도성이없다. 14 ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서공통된원소인 C 는염소 (Cl), ( 가 ) 의 A 는리튬 (Li), ( 나 ) 의 B 는수소 (H) 이다. ㄱ. A(Li) 와 B(H) 는 1 족원소이다. ㄴ. ( 가 ) 는금속원소인리튬과비금속원소인염소가결합하여 생성된물질 (LiCl) 이므로이온결합물질이고, ( 나 ) 는비금속원 소인수소와염소가결합하여생성된물질 (HCl) 이므로공유결 합물질이다. ㄷ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서 A(Li) 와 B(H) 는모두헬륨 (He) 과같은전 자배치를한다. 15 ( 가 ) 는액체나수용액상태에서만이온의이동이가능하므로고체상태에서는전기전도성이없지만, 액체상태 에서는전기전도성이있다. ( 나 ) 는전하를띠는입자가없으므 로고체와액체상태에서모두전기전도성이없다. ( 가 ) 와 ( 나 ) 의고체, 액체상태에서전기전도성과그까닭을모 두옳게서술한경우 ( 가 ) 의고체, 액체상태에서전기전도성과그까닭만옳게서 술한경우 ( 나 ) 의고체, 액체상태에서전기전도성과그까닭만옳게서 술한경우 ( 가 ) 와 ( 나 ) 의고체, 액체상태에서전기전도성만옳게서술한 경우 ( 가 ) 와 ( 나 ) 의고체나액체상태에서전기전도성중한가지만 옳게서술한경우 60 % 40 % 20 % 16 ( 가 ) 의염화칼슘 (CaCl2) 과 ( 나 ) 의탄산수소나트륨 (NaHCO3) 은이온결합물질이고, ( 다 ) 의에탄올 (C2H6O) 과 ( 라 ) 의뷰테인 (C4H10) 은공유결합물질이다. ㄱ. 물에녹았을때전기전도성이있는물질은이온결합물질 이므로 ( 가 ) 의 CaCl2 과 ( 나 ) 의 NaHCO3 이다. ㄴ. 금속원소와비금속원소로이루어진화합물은이온결합물 질인 ( 가 ) 의 CaCl2 과 ( 나 ) 의 NaHCO3 이다. ㄷ. 공유결합물질은비금속원소로이루어진물질인 ( 다 ) 의 C2H6O 과 ( 라 ) 의 C4H10 으로두가지이다. 17 ( 가 ) 는산소 (O2), ( 나 ) 는질소 (N2) 이다. 1 산소는광합성으로생성되며생명체의호흡에이용된다. 2 질소는대기의약 78 % 를차지한다. 3 산소와질소는모두원자 2 개가공유결합하여생성된이원 자분자이다. 5 산소와질소는같은주기원소이고, 화합물을생성할때모 두옥텟규칙을만족하므로가장바깥전자껍질에배치되어 있는전자의수가 8 개로같다. 4 공유전자쌍의수는산소가 2 개, 질소가 3 개이다 A 는수소 (H), B 는리튬 (Li), C 는플루오린 (F), D 는네온 (Ne), E 는나트륨 (Na), F 는마그네슘 (Mg) 이다. 1 비활성기체는 18 족원소인 D(Ne) 한가지이다. 2 A(H) 는원자가전자의수가 1 개이고, C(F) 는원자가전자 의수가 7 개이므로전자쌍 1 개를공유하여결합한다. 3 C(F) 와 E(Na) 가결합하여플루오린화나트륨 (NaF) 을생 성할때플루오린은전자를 1 개얻고, 나트륨은전자를 1 개잃 어둘다 D(Ne) 와같은전자배치를한다. 4 C(F) 와 F(Mg) 가결합할때플루오린화이온 (F-) 과마그네 슘이온 (Mg2+) 은 2:1 의개수비로결합하여플루오린화마그 네슘 (MgF2) 을생성한다. 따라서화학식은 FC2 이다. 5 화합물 AC(HF) 는비금속원소끼리결합하여생성 되므로공유결합물질이고, BC(LiF) 는금속원소와비금속원 소가결합하여생성되므로이온결합물질이다. 02 A 는고체상태에서전기전도성이있으므로흑연 (C) 이고, B 는고체상태에서전기전도성이없지만, 액체상태에서전기 전도성이있으므로이온결합물질인염화칼륨 (KCl) 이다. C 는 고체상태와액체상태에서모두전기전도성이없으므로공유 결합물질인물 (H2O) 이다. 공유전자쌍 :2 개 해설참조 ㄴ. B( 염화칼륨 ) 는이온결합물질이므로고체상태에서외부 의충격에쉽게부스러진다. ㄱ. A( 흑연 ) 는원소이고, C( 물 ) 는화합물이다. ㄷ. 공유결합물질인 C( 물 ) 는이온결합물질인 B( 염화칼륨 ) 에 비해녹는점과끓는점이낮다. 7+ 공유전자쌍 :3 개 7+ ( 가 ) 산소 (O2) ( 나 ) 질소 (N2) 진도교재 45 쪽 정답과해설 11

12 03 암모니아 (NH3) 와메테인 (CH4) 의전자배치는다음과같다. ㄴ. 암모니아에서중심원자는질소 (N) 이고, 메테인에서중심 원자는탄소 (C) 로, 두원자모두전자가배치되어있는전자껍 질의수가 2 개이다. ㄷ. 암모니아의중심원자인질소와메테인의중심원자인탄소 는같은 2 주기원소이고, 화합물을생성할때옥텟규칙을만족 하므로가장바깥전자껍질에배치되어있는전자의수가둘다 8 개이다. 이다. 1+ H ㄱ. 공유전자쌍의수는암모니아가 3 개, 메테인이 4 개 04 A 는수소 (H), B 는리튬 (Li), C 는산소 (O) 이다. ㄷ. A(H) 와 C(O) 의화합물 (H2O) 은공유결합물질이므로분자 로이루어져있고, B(Li) 와 C(O) 의화합물 (Li2O) 은이온결합 물질이므로결정으로이루어져있다. ㄱ. A(H) 와 C(O) 는비금속원소이므로 C(O) 1 개가 A(H) 2 개와각각전자쌍 1 개씩을공유하여화합물을생성한 다. 따라서이화합물의화학식은 A2C(H2O) 이다. ㄴ. B(Li) 와 C(O) 는이온결합을하므로전자를공유하지않는다. 05 탄소와산소의원자가전자의수는각각 4 개, 6 개로옥텟규칙을만족하기위해서는탄소의경우전자가 4 개부 족하고, 각산소는전자가 2 개씩부족하므로각각공유전자쌍 2 개씩, 총 4 개를형성해야모든원소가옥텟규칙을만족하기 때문이다. N H 원자가전자의수를언급하여옳게서술한경우 원자가전자의수를언급하지못한경우 0 % 01 원자는원자핵 (B) 과전자 (A) 로, 원자핵은양성자와중성자 (C) 로, 양성자와중성자는각각세개의쿼크 (D) 로이루어져있다. ㄱ. 물질을이루는기본입자에는쿼크 (D) 와전자 (A) 가있다. ㄴ. 전자 (A) 는질량이매우작은입자이므로원자핵 (B) 이원자 질량의대부분을차지한다. 공유전자쌍 : 1+ H 3개공유전자쌍 :4개 1+ H 진도교재 46~49 쪽 ㄴ, ㄷ 해설참조 17 해설참조 18 해설참조 19 해설참조 20 해설참조 1+ H C H 1+ H ㄷ. 빅뱅후우주의온도가낮아지면서점점더무거운 입자를만들수있게되었다. 쿼크 (D) 가생성된시기보다원자 핵 (B) 이생성된시기에우주의온도가낮았다. ㄹ. 빅뱅후양성자와중성자 (C) 가생성되었을때는우주의온 도가높아양성자와중성자의상호변환이자유로웠기때문에 양성자와중성자의개수비가거의비슷하였다. 우주의온도가 낮아지면서원자핵 (B) 이생성되기직전에는양성자에서중성자 로의변환이어려워져양성자의수가증가하였고, 양성자 : 중성 자의비율이약 7:1 로변하였다 이시기에우주로퍼져나간빛은우주를가득채웠고, 우주가팽창하면서파장이길어져현재약 3 K 우주배경복사 로관측되고있다. 1 A 는양성자 2 개와중성자 2 개로이루어진헬륨원 자핵과전자 2 개가결합한헬륨원자이다. 2 B 는양성자 1 개와전자 1 개로이루어진수소원자이다. 중 수소원자는양성자 1 개와중성자 1 개가전자 1 개와결합한것 이다. 3 이시기는원자핵이전자를끌어당겨원자가형성된시기이 다. 전자가원자핵에붙잡히면서빛이직진할수있게되어우 주가투명해졌다. 4 우주의온도가약 3000 K 으로낮아졌을때전자가원자핵 에붙잡힐수있었다. 03 ㄴ. 양성자 1 개는수소원자핵이되고, 양성자 2 개와중성자 2 개가헬륨원자핵 1 개가된다. 양성자 ( 수소원자핵 ) 와헬륨 원자핵의개수비가 12:1 이되고, 헬륨원자핵의질량이양성 자의약 4 배이므로수소원자핵과헬륨원자핵의질량비는약 3:1 이된다. 원자핵의질량은원자의질량과거의같으므로수 소와헬륨의질량비는약 3:1 이다. ㄷ. ( 가 ) ( 나 ) 는우주의나이가약 3 분이되었을때양성자와 중성자가결합하여헬륨원자핵을만든변화이다. ㄱ. 이시기는아직전자가자유롭게돌아다니므로빛 이전자에막혀우주가불투명한상태이다. 우주가투명해진시 기는원자가생성된빅뱅약 38 만년후이다. 04 ㄱ. A D 의스펙트럼에는방출선이나타나고, 천체의스펙트럼에는흡수선이나타난다. ㄷ. 스펙트럼에서구성원소의양이많을수록선의폭이두껍게 나타나므로선의폭을비교하면구성원소의양을비교할수 있다. ㄴ. 원소 A C 의방출선이나타나는위치 ( 파장 ) 는천 체의흡수선이나타나는위치와같으므로이천체를이루는원 소에 A C 가있다. 원소 D 는방출선이천체의흡수선과일치 하지않으므로이천체의구성원소가아니다. A B C D A AB B A B CBC A B 12 정답과해설

13 05 ㄱ. ( 가 ) 는질량이태양정도인별이고, ( 나 ) 는질량이태양의 10 배이상인별이다. ㄴ. 온도가높을수록더무거운원소의핵융합반응이 일어나므로별중심부의최고온도는 ( 가 ) 보다 ( 나 ) 가높다. ㄷ. ( 나 ) 와같이질량이큰별에서철보다무거운원소가초신성 폭발때생성된다. 06 ㄱ. ( 가 ) 는질량이작은주계열성이진화하여형성된행성상성운이고, ( 나 ) 는질량이큰주계열성이진화하여형성된초신성 잔해이다. ㄴ. 블랙홀은질량이매우큰별이초신성폭발후중심 핵이수축하여형성된다. ( 가 ) 는질량이태양정도인별이진화 하여형성되므로중심에서백색왜성이형성될수있다. ㄷ. 별이초신성으로폭발하면서엄청난에너지가발생하여철 보다무거운원소가생성되고우주공간으로방출된다. 07 ㄱ, ㄴ. 태양계성운은수축하면서회전하여크기는점차작아졌 고, 모양은납작해졌다. 차증가하였다. ㄷ. 성운중심부는중력에의해수축하므로밀도는점 08 금속원소는대체로주기율표의왼쪽부분과가운데부분에위치하고, 비금속원소는주기율표의오른쪽부분에위치한다. 금속원소와비금속원소사이에는준금속원소가위치한다. ㄴ. ( 다 ) 의준금속원소들은금속원소와비금속원소의중간성 질이있거나, 금속원소와비금속원소의성질이모두있다. ㄱ. ( 나 ) 의금속원소들은열과전기가잘통하지만, ( 가 ), ( 라 ), ( 마 ) 의비금속원소들은열과전기가잘통하지않는다. ㄷ. ( 마 ) 는비활성기체로반응성이거의없다. 09 1, 2 칼륨은칼로쉽게잘릴정도로무르고, 칼로자른단면은은백색광택을띤다. 그러나공기중에드러난칼륨은산소 와반응하여산화칼륨 (K2O) 이되므로금방광택을잃는다. 3 칼륨이물과반응하면수소기체가발생하며, 수용액은염기 성용액이된다. 성운의회전과수축 ~ H, 비금속원소비금속원소 금속원소 5 칼로잘릴정도로무르고, 공기중의산소와잘반응하며, 물 과반응하여수소기체를발생하고그수용액이염기성용액이 되는것은알칼리금속의공통적인성질이다. 따라서같은족원 소인나트륨으로실험해도칼륨과비슷한결과를얻을수있다. 4 칼륨이물과반응하면수용액은염기성용액이되므 로페놀프탈레인용액을떨어뜨리면붉은색으로변한다. 원시태양 준금속원소 원시원반및고리미행성체 10 A 는플루오린 (F), B 는마그네슘 (Mg), C 는염소 (Cl) 이다. ㄷ. B(Mg) 는금속원소이고원자가전자의수가 2 개이며, C(Cl) 는비금속원소이고원자가전자의수가 7 개이므로 B(Mg) 1 개가 C(Cl) 2 개에전자를 1 개씩주어이온결합한다. 따라서이화합물의화학식은 BC2(MgCl2) 이다. ㄱ. A(F) 와 C(Cl) 는원자가전자의수가 7 개이므로 전자 1 개를얻어 -1 가의음이온이되기쉽다. ㄴ. 화학적성질이비슷한원소는같은족원소이므로 A(F) 와 C(Cl) 가이에해당한다. 11 A 는리튬 (Li), B 는질소 (N), C 는산소 (O), D 는네온 (Ne), E 는나트륨 (Na), F 는마그네슘 (Mg) 이다. 5 B(N), C(O), E(Na), F(Mg) 는가장안정한이온이되었을 때 D(Ne) 와같은전자배치를한다. 1 A(Li) 는알칼리금속으로반응성이매우크고, D(Ne) 는비활성기체로반응성이매우작다. 따라서 A(Li) 는 D(Ne) 보다반응성이크다. 2 금속원소는 A(Li), E(Na), F(Mg) 이고, 비금속원소는 B(N), C(O), D(Ne) 이다. 3 원자가전자의수가가장많은원소는 18 족원소를제외하고 족번호가가장큰 C(O) 이다. 4 전자가배치되어있는전자껍질의수가 2 개인것은 2 주기 원소이므로 A(Li), B(N), C(O), D(Ne) 의네가지이다. 12 ㄴ, ㄷ. B2(N2) 와 BC2(NO2) 는비금속원소끼리결합한물질이므로공유결합물질이다. ㄱ, ㄹ. A2C(Li2O) 와 FC(MgO) 는금속원소와비금 속원소가결합한물질이므로이온결합물질이다. 13 ㄱ. 나트륨 (Na) 과염소 (Cl) 는모두 3 주기원소이다. ㄴ. Cl 가이온이될때는전자가배치되어있는전자껍 질의수가변하지않지만, Na 이이온이될때는전자가배치되 어있는전자껍질의수가 3 개에서 2 개로변한다. ㄷ. 염화나트륨 (NaCl) 에서나트륨이온 (Na+) 은네온 (Ne) 과 같은전자배치를하고, 염화이온 (Cl-) 은아르곤 (Ar) 과같은 전자배치를한다. 14 ㄷ. ( 가 ) 는전구에불이들어왔으므로이온결합물질인염화나트륨을녹인수용액이다. 염화칼륨은이온결합물질이므 로수용액상태에서전기전도성이있다. 따라서염화칼륨수용 액은 ( 가 ) 의모형에해당한다. ㄱ. ( 가 ) 는염화나트륨수용액이고, ( 나 ) 는설탕물이다. ㄴ. 염화나트륨은고체상태에서는전기전도성이없지만, 액체 와수용액상태에서는전기전도성이있다. 설탕은고체, 액체, 수용액상태에서모두전기전도성이없다. 15 ㄷ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 에모두존재하는 B 는원자핵의전하가 +8 이므로양성자의수가 8 개이고, 원자번호가 8 이다. ( 가 ) 에서 A 는원자핵의전하가 +12 이므로양성자의수가 12 개이고, 원자 번호가 12 이다. ( 나 ) 에서 C 는원자핵의전하가 +6 이므로양성 자의수가 6 개이고, 원자번호가 6 이다. 따라서원자번호가가 장큰원소는 A 이다. ㄱ, ㄴ. ( 가 ) 는이온결합물질인 AB 이고, ( 나 ) 는공유 결합물질인 B2C(CB2) 이다. 정답과해설 13

14 [16 ~ 17] 그림은한점에서폭발한우주가점점팽창하면서은하사이의거리가멀어지고있으므로빅뱅우주론을설명하는 2 자연의구성물질 모식도이다. 16 빅뱅우주론에따르면우주가팽창하면서총질량은일정하다. 이에따라밀도가작아지고, 온도는낮아진다. 낮아진다. 우주의총질량은일정하고, 밀도가작아지며, 온도가 우주의질량, 밀도, 온도를모두옳게서술한경우 세가지중두가지만옳게서술한경우 70 % 세가지중한가지만옳게서술한경우 40 % 17 우주배경복사, 우주의수소와헬륨의질량비약 3:1, 이두가지는빅뱅우주론을주장하는사람들에의해예 측되었고, 실제로그존재가관측되었기때문에빅뱅우주론의 증거가된다. 빅뱅우주론의증거두가지와증거가되는까닭을옳게서술 한경우 빅뱅우주론의증거두가지만옳게서술한경우 70 % 빅뱅우주론의증거한가지만옳게서술한경우 40 % 01 지각과생명체구성물질의결합규칙성 1 지각에는산소, 규소의비율이높고, 생명체에는산소, 탄소의비율이높다. 따라서지각과생명체를구성하는물질중가장 많은비율을차지하는원소는산소이다. 2 ⑴ 규소는주기율표의 14 족원소로, 원자가전자의수가 4 개이다. ⑵ 규산염사면체는규소 1 개를중심으로산소 4 개가결합한것 이다. 3 ⑴ 탄소화합물은탄소로이루어진기본골격에수소, 산소, 질소등여러원소가공유결합하여이루어진고분자물질이다. ⑶ 탄소는단일결합뿐만아니라다른탄소원자와탄소와탄소 사이에 2 중결합이나 3 중결합을만들수도있다. 진도교재 53 쪽 ⑴ 4 ⑵ ᄀ 1, ᄂ산소 ⑶ 규산염광물 3 ⑴ ⑵ ⑶ 18 A 는 B 보다온도가높다. A 에서는철, 니켈, 규산염등녹는점이높은물질이미행성체를형성하였고, B 에서는물, 메테 인, 암모니아의얼음등녹는점이낮은물질이미행성체를형성 하였다. 미행성체의평균밀도는 A 가 B 보다크다. A 가 B 보다 철, 니켈, 규산염등녹는점이높은무거운물질이많기때문이다. Q1-4 가 Q2 감람석 Q3 휘석 진도교재 54 쪽 A 와 B 에서형성된미행성체의평균밀도를옳게비교하고, 녹는점을까닭으로옳게서술한경우 평균밀도만옳게비교한경우 50 % 19 알칼리금속은공기중의산소와반응하면산화물을생성하고, 물과반응하면수소기체를발생하며그수용액은염기성용 액이된다. 알칼리금속은반응성이매우커서공기중의산소나 물과잘반응하기때문이다. 산소와물과의반응성을언급하여옳게서술한경우 산소나물중한가지와의반응성만언급하여옳게서술한경우 40 % 20 A 는수소 (H), B 는리튬 (Li), C 는산소 (O), D 는플루오린 (F) 이다. 이온결합물질 :BD(LiF), B2C(Li2O), 금속원소와 비금속원소사이에전자를주고받아생성되기때문이다. 공유결합물질 :AD(HF), A2C(H2O), 비금속원소끼리서로 의전자쌍을공유하여생성되기때문이다. 이온결합물질과공유결합물질을옳게분류하고, 그까닭을 옳게서술한경우 이온결합물질과공유결합물질의분류만옳게한경우 40 % 01 4 사람의몸은물이가장많은양을차지하고, 물은수소 (A) 와산소 (C) 로이루어져있다. 1 A 는수소, B 는탄소, C 는산소이다. 2 탄소 (B) 를기본골격으로하여탄소화합물이만들어진다. 규산염광물은규소와산소를주성분으로하여만들어진다. 3 산소 (C) 는별내부의핵융합으로생성되었다. 빅뱅우주초 기에는수소, 헬륨까지만생성되었다. 5 사람의몸에서탄소 (B) 는유기물로존재한다. 02 ㄱ. 지각은여러가지암석으로, 암석은여러가지광물로이루어져있다. 어져있다. ㄴ. 지각을이루는암석의 92 % 는규산염광물로이루 ㄷ. 규산염광물은규산염사면체사이의결합구조가달라짐에 따라다양한종류로존재한다. 진도교재 55 ~ 56 쪽 해설참조 14 정답과해설

15 03 1 전자의수가 14 개이므로원자번호가 14 인규소의전자배치이다. 2 원자의전자배치에서가장바깥전자껍질에들어있는전 자의수가 4 개이므로원자가전자의수는 4 개이다. 4, 5 규소는산소와공유결합을하여규산염사면체를이룬 다. 규산염광물은규산염사면체가여러가지규칙에따라서로 결합하여만들어진광물이다. 3 지각에가장풍부한원소는산소이다. 04 규산염사면체는 1 개의규소와 4 개의산소가결합한것이다. 그림은 1 개의 B 를중심으로 4 개의 A 가결합해있으므로 A 는산소, B 는규소이다. ㄴ. A( 산소 ) 는 -2 가의음전하를띠고, B( 규소 ) 는 +4 가의양 전하를띤다. ㄱ. A 는산소이고, B 는규소이다. ㄷ. 규산염사면체는 -2 가인 A( 산소 ) 4 개와 +4 가인 B( 규소 ) 1 개가결합한것이므로 (-2)\4+(+4)\1=-4 가의음전 하를띤다. 05 석영은규산염사면체가망상구조를이루는규산염광물로, 투명하고육각기둥모양이며규소와산소만으로이루어져 있다. 규산염사면체의결합구조는감람석 (1) 은독립형구조, 휘석 (2) 은단사슬구조, 각섬석 (3) 은복사슬구조, 흑운모 (4) 는판상구조이다. 06 ㄱ. 한줄의직선형구조로, 단일사슬모양인단사슬구조이다. ㄷ. 단사슬구조를이루는대표적인광물로는결정이기둥모양 의휘석이있다. ㄴ. 단사슬구조는규산염사면체가양쪽의산소를공 유하여단일사슬모양으로결합한것이다. 07 ㄱ, ㄴ. 규산염사면체가산소 3 개를공유하여얇은판모양으로결합한판상구조이다. ㄷ. 판상구조는흑운모에서볼수있는결합구조이다. 장석에서볼수있는결합구조는망상구조이다. 08 A 는광물의대부분을차지하는규산염광물이고, B 는비규산염광물이다. 규산염광물은규산염사면체가여러가지규칙 에따라서로결합하여만들어진광물이다. 1 감람석은규산염사면체가독립형구조를이루는광물이다. 3 각섬석은규산염사면체가복사슬구조를이루는광물이다. 4 흑운모는규산염사면체가판상구조를이루는광물이다. 5 장석은규산염사면체가망상구조를이루는광물이다. 2 방해석은비규산염광물 (B) 이다. 09 사람을구성하는원소중산소의비율이가장높다. 대부분의생명체에서유기물은탄소를기본골격으로하는탄소화합 물로이루어져있다. 따라서 A 는산소, B 는탄소이다. 인접한규산염사면체가양쪽의산소를공유하여단일사슬모양으로결합한다. 10 ㄱ. 전자의수가 6 개이므로탄소이다. 탄소의원자가전자의수는 4 개이므로최대 4 개의원자와결합이가능하다. ㄴ. 탄소는산소, 수소, 질소등과결합하여탄수화물, 단백질과 같은유기물을만든다. ㄷ. 1 개의탄소원자는 4 개의수소원자와공유결합하여메테 인분자를형성한다. 11 ㄴ. 탄소는원자가전자의수가 4 개이므로최대 4 개의원자와결합을할수있다. ㄱ. ( 가 ) 는사슬모양, ( 나 ) 는고리모양의구조이다. ㄷ. 탄소는연속적으로결합할수있기때문에탄수화물이나단 백질과같은복잡한유기물을만들수있다. 12 탄소의원자가전자의수는 4 개이므로탄소원자는최대 4 개의원자와결합을할수있다. 또한, 탄소는연속적 으로결합할수있어서생명체를구성하는복잡하고다양한분 자를만드는데유리하기때문에생명체에서중요한역할을한다. 원자가전자를언급하여탄소가생명체에서중요한역할을하 는까닭을옳게서술한경우 원자가전자를언급하지않고까닭만옳게서술한경우 50 % ( 가 ) 는산소와규소, ( 나 ) 는산소와탄소, ( 다 ) 는철과산소의구성비율이높으므로각각지각, 사람, 지구에해당한다. ㄴ. ( 나 ) 사람은물을이루는산소를제외하고탄소가가장많은데, 이는사람의몸을이루는유기물이탄소화합물이기때문이다. ㄱ. ( 가 ) 는지각, ( 다 ) 는지구에해당한다. ㄷ. ( 가 ) 지각과 ( 나 ) 사람에는산소가가장많고, ( 다 ) 지구에는 철이가장많다. 02 ( 가 ) 에서 1 개의 B 와 4 개의 A 가결합하므로 A 는산소, B 는규소이다. ( 나 ) 는전자의수가 14 개이므로규소의전자배치이다. ㄴ. B( 규소 ) 는 ( 나 ) 에서원자가전자의수가 4 개이므로최대 4 개 의원자와결합을할수있다. ㄱ. ( 나 ) 는규소의전자배치로, ( 가 ) 의 B 에해당한다. ㄷ. ( 가 ) 규산염사면체에 2 개의 Mg2+ 이결합하여만들어진감 람석은독립형구조이다. 03 ( 가 ) 는독립형구조, ( 나 ) 는단사슬구조, ( 다 ) 는복사슬구조이다. ㄱ. ( 가 ) 독립형구조의대표적인광물은감람석이다. ㄷ. 규산염사면체사이의결합이복잡해질수록풍화에강하므 로독립형구조인 ( 가 ) 보다복사슬구조인 ( 다 ) 가풍화에강하다. ㄹ. ( 가 ) 는공유하는산소가없다. ( 나 ) 는규산염사면체가양쪽 의산소를공유하고, ( 다 ) 는단사슬 2 개가연결된구조이므로 ( 가 ) 에서 ( 다 ) 로갈수록사면체간에공유하는산소의수가증가 한다. 진도교재 57 쪽 ㄴ. ( 나 ) 는단사슬구조, ( 다 ) 는복사슬구조이다. 정답과해설 15

16 04 ㄱ. 탄소는다른탄소와공유결합하여다양한모양의구조를만들수있다. ㄷ. 탄소는고리모양, 사슬모양등다양한모양의탄소골격을 만들수있다. ㄴ. 탄소는단일결합, 2 중결합, 3 중결합을하여복잡 한구조의탄소화합물을만들수있다. ㄹ. 탄소는다양한종류의원자와결합할수있고, 탄소결합사 이로다른원자를받아들일수있다. [Q2] DNA 2 중나선의안쪽은두가닥의폴리뉴클레오타이드의염기가상보결합으로연결되어있다. 이때아데닌 (A) 은타이 민 (T) 과만결합하고, 구아닌 (G) 은사이토신 (C) 과만결합한다. [Q3] 단백질은 20 종류의아미노산이다양한조합으로결합하여다양한종류가형성된다. 핵산은 4 종류의뉴클레오타이드가 다양한조합으로다양한염기서열을형성하여유전정보를저 장한다. 02 생명체구성물질의형성 진도교재 59 쪽 1 ⑴ 아미노산 ⑵ ᄀ펩타이드, ᄂ폴리펩타이드 ⑶ 입체구조 ⑷ 아미노산 2 ⑴ 뉴클레오타이드 ⑵ 당 ( 디옥시리보스 ) 3 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 1 ⑴ 단백질을구성하는단위체는아미노산이다. ⑵ 많은아미노산이펩타이드결합으로연결되어긴사슬모양 의폴리펩타이드를형성하고, 폴리펩타이드가접히고구부러져 입체구조를가진단백질이된다. ⑶, ⑷ 단백질은아미노산의배열순서에따라독특한입체구 조를가지며, 그에따라단백질의기능이결정된다. 2 ⑴ DNA 를구성하는단위체는뉴클레오타이드이다. ⑵ 뉴클레오타이드는인산, 당 ( 가 ), 염기가 1:1:1 로결합한 물질이며, DNA 를구성하는당은디옥시리보스이다. 3 ⑴ DNA 를구성하는당은디옥시리보스이고, RNA 를구성하는당은리보스이다. ⑵ 뉴클레오타이드는인산 당 염기로구성되는데, DNA 를 구성하는염기는아데닌 (A), 구아닌 (G), 사이토신 (C), 타이민 (T) 4 종류이다. 따라서 DNA 를구성하는뉴클레오타이드는 4 종류 이다. ⑶ RNA 를구성하는염기의종류는아데닌 (A), 구아닌 (G), 사 이토신 (C), 유라실 (U) 이다. ⑷ DNA 는두가닥의폴리뉴클레오타이드가마주보며회전하 여 2 중나선구조를이루고, RNA 는한가닥의폴리뉴클레오타 이드로된단일가닥구조이다. Q1 당, 인산 Q2 타이민 (T), 사이토신 (C) Q3 단위체 [Q1] DNA 2 중나선의바깥쪽골격은한뉴클레오타이드의인산과다른뉴클레오타이드의당이결합하는당 인산결합으로 이루어져있다. 진도교재 60 쪽 01 ㄱ. ( 가 ) 는단백질을구성하는단위체인아미노산이며, 약 20 종류가있다. ㄴ. ᄀ은아미노산사이의펩타이드결합이며, 이결합 이형성될때물이한분자빠져나온다. ㄷ. ( 나 ) 는폴리펩타이드이고, ( 다 ) 는입체구조를가진단백질이 다. 폴리펩타이드에서단백질이될때에는펩타이드결합이일 어나는것이아니라, 아미노산배열순서에따라약한결합이생 기면서폴리펩타이드가접히고구부러져입체구조를이룬다. 02 B 가단백질이면단백질을구성하는단위체 A 는아미노산이다 단백질의입체구조는아미노산배열순서에의해결정된다. 아미노산배열순서에대한정보는핵속의 DNA 에저장 되어있다. 04 ㄱ. 아미노산의구조에서ᄀ은아미노기이고, ᄂ은카복실기이다. ㄴ. ( 가 ) 는두아미노산의카복실기와아미노기사이에서물한 분자가빠져나오면서형성된펩타이드결합이다. ㄷ. 많은아미노산이펩타이드결합으로연결되어단백 질이형성된다. 핵산은뉴클레오타이드가다양한순서로결합하 여형성된다. 05 단백질에열을가하면단백질의입체구조가변하는데, 이것을단백질의변성이라고한다. 단백질은입체구조에의해특정한기능을나타내는데, 열을가하면단백질이변성되어입체구조가변하기때문에단 백질이고유의기능을잃게된다. 단백질의기능이입체구조에의해결정되며, 변성되면입체 구조가변하기때문이라고옳게서술한경우 진도교재 61 ~ 62 쪽 아미노산 해설참조 ( 가 ) 뉴클레오타이드 ( 나 ) 핵산 아데닌 (A) 30 %, 구아닌 (G) 35 %, 사이토신 (C) 15 %, 타이민 (T) 20 % 12 해설참조 단백질의입체구조가변하기때문이라고만서술한경우 70 % 16 정답과해설

17 06 1 단백질은에너지원으로도사용되어 4 kcal/g 의열량을낸다. 2 단백질은근육, 뼈등의성분으로몸을구성하며, 세포막의 주요성분이다. 3 단백질은효소나호르몬의성분으로물질대사나생리기능 을조절한다. 5 단백질은항체의성분으로병원체로부터몸을보호한다. 질이합성된다. 4 유전정보는핵산에저장되며, 이정보에따라단백 07 인산, 당, 염기로구성된단위체는뉴클레오타이드이며, 뉴클레오타이드가결합하여핵산을형성한다. 08 ㄴ. DNA 는폴리뉴클레오타이드두가닥이꼬여있는 2 중나선구조이고, RNA 는폴리뉴클레오타이드한가닥으로구성 된단일가닥구조이다. ㄷ. DNA 는유전정보를저장하고있는유전물질의본체이고, RNA 는 DNA 의유전정보를전달하여단백질을합성하는데 관여한다. ㄱ. 아데닌 (A), 구아닌 (G), 사이토신 (C) 은 DNA 와 RNA 에공통적으로있는염기이다 RNA( 나 ) 를구성하는염기는아데닌 (A), 구아닌 (G), 사이토신 (C), 유라실 (U) 이다. 1 ( 가 ) 는 DNA 이고, ( 나 ) 는 RNA 이다. 2 DNA( 가 ) 를구성하는당은디옥시리보스이고, RNA( 나 ) 를 구성하는당은리보스이다. 3 DNA( 가 ) 를구성하는뉴클레오타이드는염기에따라 4 종류 이다. 5 생명체의형질을결정하는유전정보는 DNA( 가 ) 에저장된다. 10 ㄴ. DNA 2 중나선안쪽의염기가수소결합을이루어두가닥의폴리뉴클레오타이드가붙어있다. 으로형성된다. ㄱ. DNA 2 중나선의바깥쪽골격이당과인산의결합 ㄷ. DNA 2 중나선안쪽의염기와염기는상보적으로결합하 는데아데닌 (A) 은타이민 (T) 하고만결합하고, 구아닌 (G) 은사 이토신 (C) 하고만결합한다 해설참조 A 는단백질, B 는 DNA, C 는녹말이다. ㄱ. 단백질은단위체인아미노산의배열순서에따라입체구조 와기능이결정된다. ㄴ. DNA 의단위체는뉴클레오타이드이며, DNA 는뉴클레오 타이드의염기서열에따라다양한유전정보를저장한다. ㄷ. 단백질과 DNA 의공통구성원소는탄소, 수소, 산 소, 질소이고, 녹말의구성원소는탄소, 수소, 산소이다. 02 ㄱ. 아미노산 ( 가 ) 은약 20 종류가있고, 뉴클레오타이드 ( 나 ) 는 DNA 를구성하는 4 종류와 RNA 를구성하는 4 종류를모두 합쳐 8 종류가있다. ㄴ. ( 가 ) 는아미노산이다. 아미노산은펩타이드결합으로연결 된다. ㄷ. ( 나 ) 는뉴클레오타이드이다. 뉴클레오타이드의결 합으로핵산이형성되며, 핵산은유전정보를저장하고전달한 다. 세포막의주성분은단백질과인지질이다. 03 단백질의입체구조는아미노산의배열순서에의해결정되고, 입체구조에따라단백질의기능이결정된다. 단백질은아미노산이라는단위체가펩타이드결합으로 연결되어만들어지는데, 아미노산배열순서에따라단백질이 독특한입체구조를가지게되고, 그에따라특정한기능을나타 내게된다. 입체구조와특정기능을가진단백질의형성에대해펩타이드 결합과아미노산배열순서를관련지어옳게서술한경우 입체구조와특정기능을가진단백질의형성에대해아미노산 의배열순서만언급하여서술한경우 70 % 04 ㄱ. ᄀ은인산, ᄂ은당, ᄃ은염기로ᄀ + ᄂ + ᄃ은 DNA 를구성하는단위체인뉴클레오타이드이다. ㄴ. DNA 를구성하는당ᄂ은디옥시리보스이다. ㄷ. 아데닌 (A) 과상보적으로결합한ᄃ은타이민 (T) 이고, 사이 토신 (C) 과상보적으로결합한ᄅ은구아닌 (G) 이다. 진도교재 63 쪽 11 DNA 2 중나선에서염기와염기는상보적으로결합 (A 은 T 과, G 은 C 과결합 ) 하고있다. 따라서 DNA 한쪽가닥의염 기비율은다른쪽가닥의상보적인염기비율과같다. 12 DNA 에는염기서열로유전정보가저장되어있다. 염기가다른 4 종류의뉴클레오타이드가다양한순서로 결합하여염기서열이다양한 DNA 가만들어지며, 그결과 DNA 의다양한염기서열에서로다른유전정보를저장할수 있다. 4 종류의뉴클레오타이드가다양한순서로결합하여염기서열이다양한 DNA 가만들어지기때문이라고옳게서술한경우 염기가다양한순서로결합하기때문이라고만서술한경우 50 % 03 신소재의개발과이용 진도교재 65 쪽 1 ⑴ ᄃ ⑵ ᄂ ⑶ ᄀ 2 ⑴ ⑵ ⑶ 3 ㄴ, ㄹ, ㅁ 4 그래핀 1 ⑴ 도체 : 전기저항이작아전류가잘흐르는물질 ⑵ 절연체 : 전기저항이매우커서전류가거의흐르지않는물질 ⑶ 반도체 : 극저온에서는전기저항이매우크지만실온에서는 전기저항이작아지는물질 정답과해설 17

18 2 ⑴ 액정은고체와액체의중간물질이다. 3 초전도체는강한자기장이발생하고, 주변의자기장을밀어내며, 전류가흘러도열이발생하지않는성질이있다. 4 그래핀은탄소원자가육각형모양의한층으로배열된구조를이루고있다. ㄷ. 초전도체는강한자기장을발생하는성질을이용하여전자 석을만들거나외부자기장을밀어내는성질이있어자석위에 떠있을수있으므로자기부상열차에사용된다. ㄱ. 초전도체는임계온도이하에서전기저항이 0 이므 로전류가흐를때열이발생하지않는다. 04 초전도체는전기저항이 0 이므로전류가흘러도열을발생하지않기때문이다. Q1 ⑴ ᄀ ⑵ ᄂ ⑶ ᄅ ⑷ ᄃ Q2 갈고리구조 진도교재 66 쪽 전기저항이 0이므로전류가흘러도열이발생하지않는다고서술한경우 송전선에서열이발생하지않기때문이라고만서술한경우 70 % [Q1] ⑴ 홍합이물속에서도붙어있을수있는자연접착성을모방하여의료용봉합사를만든다. ⑵ 연잎표면의미세한돌기구조를모방하여물에젖지않는 휴대전화를만든다. ⑶ 상어비늘을모방하여물과저항력을줄인전신수영복을만 든다. ⑷ 거미줄의가늘지만강도가높은성질을이용하여방탄복을 만든다. [Q2] 도꼬마리열매의가시는갈고리모양으로, 동물의털에잘붙어떨어지지않는다. 이를모방하여만든것이벨크로테이프 이다. 진도교재 67 ~ 68 쪽 01 1, 해설참조 , 3 액정디스플레이 (LCD) 는전압을걸어주면액정분자의배열이변하는성질이있다. 이를전자계산기, 온도계, 자 동차의길안내기와같은정보표시장치, 휴대전화나고화질텔 레비전의화면등에이용한다. 2, 5 반도체를이용한장치이다. 4 하드디스크의헤드를움직이기위해강한자석인네오디뮴 자석을사용한다. 02 ( 가 ) 압력감지기는압력에따라전기저항이변하는성질을이용한다. ( 라 ) 태양전지는빛에너지를전기에너지로바꾸는성질을이용 한다. 질을이용한다. ( 나 ) 레이저의광원은전류가흐르면빛을방출하는성 ( 다 ) 중앙처리장치는반도체를이용한전기소자로, 전기전도 성을이용한다. 03 이물질은임계온도이하에서자석위에떠있을수있는초전도체이다. ㄴ. 초전도체는특정온도이하에서외부자기장을밀어내는반 자성체가되며이를마이스너효과라고한다 네오디뮴자석은물질의자기적성질을이용한신소재로, 철원자사이에네오디뮴과붕소를첨가하여자기장방향이 흐트러지지않도록만든강한자석이다 ( 가 ) 는특정온도 t 이하에서전기저항이 0 이되는초전도체를, ( 나 ) 는온도가높아질수록전기저항이작아지는반도체 를나타낸것이다. 어낸다. 2 ( 가 ) 는온도 t 이하에서반자성을띠므로자석을밀 3 ( 가 ) 는온도 t 이하에서전기저항이 0 이되므로센전류를 흘릴수있어강한전자석을만들수있다. 4 ( 나 ) 는온도가높아질수록전기저항이작아지므로고체의 종류중반도체이다. 5 입자가속기는강한자기장을이용하므로 ( 가 ) 와같은물질 의성질을이용한다. 07 1, 3, 4, 5 ( 가 ) 는초전도체로, 초전도체를이용하여전자석, 입자가속기, 자기공명영상장치, 전력손실이없는송전 선등을만든다. 2 온도계표시창은액정을이용한영상표시장치이다. 08 ㄱ. 그래핀이원통튜브모양으로말려있는구조를이루고있는물질은탄소나노튜브이다. ㄴ. 탄소나노튜브는매우가벼우면서도강도가강철보다훨씬 뛰어나금속이나세라믹과섞어강도를높인복합재료등에이 용된다. ㄷ. 탄소나노튜브의열전도성은자연계에서열전도성 이가장뛰어난다이아몬드와비슷하여매우우수하다. 09 A 는탄소원자가육각형의벌집모양의구조를이루고있는그래핀이다. ㄱ. 그래핀이자동차외장재에사용되려면가벼우면서강도가 뛰어나야한다. ㄷ. 그래핀이휘어지는디스플레이에사용되려면유연성이뛰어 나야한다. ㄴ. 전기회로를구성하는차세대반도체소자에서그 래핀이전기전도성이뛰어나다는것을알수있다. 그래핀은열 전도성이뛰어난물질이지만제시된예로부터알수있는성질 은아니다. 18 정답과해설

19 10 3 연잎의나노수준의돌기구조는물방울이표면의먼지와함께흘러내리도록하여생활방수소재로사용된다 액정은고체와액체의중간물질로, 전압을걸어주면액정분자의배열이변한다. 2 초전도체는물질의자기적성질을이용한것으로, 임계온도 이하에서자석위에떠있을수있으므로자기부상열차에사용 된다. 3 네오디뮴자석은물질의자기적성질을이용한것으로, 강한 자석이필요한곳에사용된다. 4 그래핀은탄소원자가육각형벌집모양의구조를이루는나 노기술을이용한신소재이다. 5 특정온도이하에서전기저항이 0 이되는물질은 초전도체이다. 탄소나노튜브는나노기술을이용한신소재로, 첨단현미경의탐침등에사용된다. 3 홍합의접착단백질은젖은고체표면에붙어있을수있어 자연접착제로의료용봉합사에이용된다. 5 도꼬마리열매는갈고리형태로되어있어털에붙으면잘 떨어지지않는성질이있다. 4 게코도마뱀의발바닥접착특성을모방하여접착테 이프가개발되었다. 로봇청소기는박쥐의초음파기술을모방 하였다. 06 물속에서도붙였다떼어내기를반복할수있어수중접착제로이용할수있다. ( 가 ), ( 나 ) 모두를포함한소재의특징을서술한경우 ( 가 ), ( 나 ) 중한가지성질만모방한소재의특징을서술한 경우 50 % 01 액정디스플레이 (LCD) 는액정을이용해얇게만든영상표시장치로, 전압을걸어주면액정분자의배열이변하는성질을 이용한다. 02 ㄱ. ( 가 ) 와같은유기발광다이오드 (OLED) 를이용한디스플레이는자체에서빛을내기때문에별도의광원이필요없다. ㄴ. ( 나 ) 와같은초전도체를도선으로사용하면전기저항이없 어열이발생하지않으므로많은전류를흐르게할수있다. ㄷ. ( 나 ) 와같은초전도체는자석이만든자기장을바깥 으로밀어내는물질의자기적성질을이용한신소재이다. 03 그림은 4.2 K 에서초전도현상을나타내는물질의전기저항을온도에따라나타낸것이다. 1, 3 임계온도는전기저항이 0 이되어초전도현상이나타 나기시작하는온도로, 4.2 K 이다. 4 전기저항이 0 이므로전류가흐를때전기저항에의해열이 발생하지않는다. 따라서전력손실이발생하지않는다. 5 전기저항이 0 이므로센전류를흘릴수있다. 따라서강한 자기장이발생하는전자석을만들수있다. 2 초전도체는임계온도이하에서전기저항이 0 이될 때반자성을띠므로외부자기장을밀어내어자석위에뜨는마 이스너효과가나타난다. 04 ㄱ. ( 가 ) 는육각형의벌집모양의구조를이루는그래핀이원통튜브모양으로말린탄소나노튜브이고, ( 나 ) 는그래핀이다. ㄴ. ( 가 ) 는첨단현미경의탐침에이용된다. ㄷ. ( 나 ) 는유연성이탁월하며강철보다강도가강하다 거미줄은가늘지만강도가강하고신축성도뛰어나방탄복에이용된다. 2 연잎의가느다란돌기는물에젖지않는코팅제를개발할때 모방되었다. 진도교재 69 쪽 해설참조 진도교재 70 ~ 73 쪽 해설참조 17 해설참조 18 해설참조 19 해설참조 01 ( 가 ) 는철의함량이많고, ( 나 ) 는철의함량이적으므로 ( 가 ) 는지구, ( 나 ) 는지각에해당한다. A 는산소, B 는규소이다. 2 철은무거운별의내부에서핵융합반응으로생성된후, 우 주로방출되어지구를구성하게되었다. 3 ( 나 ) 지각에가장많은 A( 산소 ) 는지각에서규산염광물과같 은화합물의형태로존재한다. 4 지각에서 A( 산소 ) 와 B( 규소 ) 는규산염광물을이룬다. 5 A 는산소로, 생명체에산소가가장많다. 1 철은핵을이루는주요성분이므로 ( 가 ) 지구에는많 지만 ( 나 ) 지각에는적다. 02 ( 가 ) 는규산염사면체하나가독립적으로있으므로독립형구조이고, ( 나 ) 는규산염사면체가산소 3 개를공유하여판모양 을이루고있으므로판상구조이다. ㄷ. ( 가 ) 는공유하는산소가없지만, ( 나 ) 는사면체간에 3 개의 산소를공유하므로 ( 나 ) 는 ( 가 ) 보다규산염사면체간에공유하 는산소의수가많다. ㄱ. ( 가 ) 는독립형구조, ( 나 ) 는판상구조이다. ㄴ. ( 가 ) 는쪼개짐이발달하지않지만, ( 나 ) 는얇은판모양으로 쪼개짐이발달한다. 03 ( 가 ) 는전자의수가 6 개이므로탄소이고, ( 나 ) 는전자의수가 14 개이므로규소이다. ㄴ. ( 가 ) 탄소로이루어진기본골격에여러원소가공유결합하 여유기물을만든다. ㄷ. ( 나 ) 규소는산소와결합하여규산염광물을이루는규산염 사면체를형성한다. 하다. ㄱ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 의원자가전자의수는모두 4 개로동일 정답과해설 19

20 04 ㄱ. 단백질은종류에따라아미노산배열순서가다르고, 그에따라입체구조가달라져서로다른기능을나타낸다. ㄴ, ㄷ. 단백질의기본골격이되는 ( 가 ) 는아미노산들이펩타이 드결합으로연결되어형성된폴리펩타이드이다. 폴리펩타이드 가접히고구부러져서독특한입체구조를가진단백질을형성 한다. 05 1, 2 단백질은아미노산이라는단위체가결합하여형성된탄소화합물이다. 3 단백질은효소와호르몬의주성분이되어물질대사와생리 기능을조절한다. 5 단백질의구조는단위체인아미노산의배열순서에따라달 라진다. 4 단백질은 1 g 당 4 kcal 의열량을내어에너지원으 로사용될수있다. 06 ( 가 ) 는여러종류의아미노산으로구성된단백질이고, ( 나 ) 는인산, 당, 염기가결합한뉴클레오타이드로구성된 RNA 이 며, ( 다 ) 는포도당으로구성된녹말이다. 07 ㄴ. RNA( 나 ) 를구성하는단위체는염기가 A, G, C, U 인 4 종류의뉴클레오타이드이다. ㄱ. 단백질 ( 가 ) 은항체의성분으로, 몸을보호한다. 유전 정보전달에는 RNA 가관여한다. ㄷ. 녹말 ( 다 ) 은저장에너지원이다. 08 ㄱ. 인산, 당, 염기가 1:1:1 로결합하여형성된뉴클레오타이드이다. ㄴ. 뉴클레오타이드가결합하여핵산이만들어지며, 핵산은유 전정보를저장하고전달하여단백질합성에관여한다. ㄷ. 염기간의결합이아니라, 하나의뉴클레오타이드 의인산과다른뉴클레오타이드의당이연결되는당 인산결 합으로폴리뉴클레오타이드가형성된다. 09 ㄱ. ᄀ은당과인산의결합으로형성된골격이다. ㄷ. ᄂ이아데닌 (A) 이라면ᄃ은타이민 (T) 이고, ᄂ이구아닌 (G) 이라면ᄃ은사이토신 (C) 이다. ㄴ. DNA 의 2 중나선에서ᄂ과ᄃ은안쪽으로배열된 염기로, 상보적으로결합한다. 10 ㄱ. ( 가 ) 는 RNA 이다. RNA 를구성하는뉴클레오타이드는아데닌, 구아닌, 사이토신, 유라실중하나의염기를가진다. ㄷ. DNA 는염기서열에따라다른유전정보를저장하는유전 물질이다. ㄴ. ( 나 ) 는 DNA 이다. DNA 를구성하는뉴클레오타 이드의당은디옥시리보스이다. 리보스는 RNA 를구성하는뉴 클레오타이드의당이다. 11 ㄱ. ( 가 ) 는상보적인염기가결합한염기쌍이다. ㄴ. ( 나 ) 는 DNA 2 중나선의 1 회전을나타내고, 여기에는 10 쌍 의염기가있다. ㄷ. ( 다 ) 는당과인산이공유결합하여이루어진 DNA 의바깥쪽골격이다. 12 ᄀ은초전도체로, 특정온도이하에서전기저항이 0 이되는초전도현상이나타나는물질이다. ᄂ은액정으로, 가늘고긴분자가거의일정한방향으로나란히 있는고체와액체의중간물질이다. ᄃ은그래핀으로, 나노단위수준으로원자의결합구조나배열 을변화시킨물질이다. 13 특정온도에서전기저항이 0 이되는초전도체를나타낸것이다. ㄱ. 초전도현상이나타나기시작하는온도, 즉전기저항이 0 이 되는온도를임계온도라고한다. ㄴ. 초전도체는전기저항이 0 이기때문에저항에의해열이발 생하지않는다. 따라서전력손실이없는송전선을만들수 있다. ㄷ. 초전도현상이나타나는아주낮은온도를유지하 기위해서는비용이많이들기때문에초전도체는아직까지는 널리사용되지못하고있다. 14 ㄱ. ( 가 ) 는그래핀이원통튜브모양으로말려있는탄소나노튜브로강도, 전기전도성, 열전도성이뛰어나다. ㄴ, ㄷ. 탄소나노튜브와같은나노물질은기존의복합재료보 다적은양을첨가해도강도와열전도성이우수한특성을얻을 수있다. 15 게코도마뱀은발바닥에있는미세한털의접착력으로천장이나벽을잘다닐수있다. 이러한성질을이용하여테이프나 의료용패치를만들었지만물속에서는접착력을잃는다. 과학자 들은게코도마뱀을모방한패치에홍합의접착물질을코팅하여 방수밴드를만들었으며이는물속에서상처를통한감염을예 방할수있다. 16 ( 나 ) 에서규산염사면체를이루는 4 개의산소가모두결합을한다. 따라서이결합을끊고풍화작용이일어나기위해서는 ( 가 ) 보다많은에너지가필요하다. ( 나 ), ( 가 ) 는규산염사면체간결합이없지만, ( 나 ) 는 규산염사면체를이루는 4 개의산소가모두결합을하여안정한 형태를띠기때문이다. ( 나 ) 를고르고, 산소의결합을언급하여까닭을옳게서술한경우 ( 나 ) 만고른경우 30 % 17 단백질은아미노산이, DNA 는뉴클레오타이드가규칙적으로반복결합하여형성된고분자물질이다. 또한단백질은약 20 종류의아미노산이다양한조합으로구조와기능이다양한 종류의단백질을형성하고, DNA 는 4 종류의뉴클레오타이드가 다양한염기서열을이루어다양한유전정보를저장한다. 단위체가규칙적으로반복결합하여형성된다. 적은종류의단위체가다양한조합으로결합하여다양한종류 가만들어진다. 단백질과 DNA 의공통점두가지를모두옳게서술한경우 단백질과 DNA 의공통점을한가지만옳게서술한경우 50 % 20 정답과해설

21 18 ( 가 ) DNA 의당은디옥시리보스이고, RNA 의당은리보스이다. ( 나 ) DNA 를구성하는염기는아데닌 (A), 구아닌 (G), 사이토신 (C), 타이민 (T) 이고, RNA 를구성하는염기는아데닌 (A), 구 아닌 (G), 사이토신 (C), 유라실 (U) 이다. ( 다 ) DNA 는 2 중나선구조이고, RNA 는단일가닥구조이다. DNA 와 RNA 의당, 염기, 구조의차이점을모두옳게서술한경우 DNA 와 RNA 의당, 염기, 구조의차이점중두가지만옳게서술한경우 DNA 와 RNA 의당, 염기, 구조의차이점중한가지만옳게서술한경우 19 전기저항이 0 이다, 외부자기장을밀어낸다. 60 % 30 % 초전도체의성질두가지를모두옳게서술한경우 초전도체의성질두가지중한가지만옳게서술한경우 50 % 01 ㄱ. 빅뱅이후시간이지남에따라우주가팽창하면서우주의온도는낮아지고, 밀도는작아졌다. ㄷ. C 시기에원자핵과전자가결합하면서우주로퍼져나간빛 이파장이길어져현재우주배경복사로관측된다. ㄴ. 양성자와중성자의개수비는 A 직후에약 1:1 이 었으나 B 직전에는약 7:1 이었다. ㄹ. C 시기에는수소원자와헬륨원자가만들어졌으며더무거 운원소인산소와탄소는수억년후별의내부에서핵융합반응 으로생성되었다. 02 ( 가 ) 는주계열성, ( 나 ) 는적색거성으로진화하는단계이다. ㄴ. ( 나 ) 는중심부바깥층에서수소핵융합반응이일어나별이 팽창하면서표면온도가낮아져적색거성으로진화하는단계이 므로반지름은 ( 나 ) 가더크다. ㄱ. ( 가 ) 는중심부에서수소핵융합반응이일어나는주 계열성이므로중력과내부압력이평형을이루어별이팽창과 수축을하지않고크기가일정하게유지된다. ㄷ. ( 나 ) 에서는별의크기가매우커지면서표면온도가낮아져 붉게보인다. 따라서표면온도는 ( 나 ) 가더낮다. 03 A 는수소 (H), B 는산소 (O), C 는나트륨 (Na), D 는염소 (Cl) 이다. ㄴ. 같은족원소는원자가전자의수가같다. 따라서 1 족원소 인 A 와 C 의원자가전자의수가각각 1 개로같다. 16 족원소인 B 는원자가전자의수가 6 개이고, 17 족원소인 D 는원자가전 자의수가 7 개이다. 진도교재 74 ~77 쪽 ㄱ. 비금속원소는 A(H), B(O), D(Cl) 로세가지이다. ㄷ. 나트륨은염소와격렬하게반응하여염화나트륨 (NaCl) 을 생성하므로 C(Na) 와 D(Cl) 가반응하여생성된화합물의화학 식은 CD(NaCl) 이다. 04 A 는탄소 (C), B 는질소 (N) 이다. C+ 은전자를 1 개잃어형성된이온이므로나트륨이온 (Na+) 이고, D- 은전자를 1 개얻 어형성된이온이므로플루오린화이온 (F-) 이다. ㄷ. CD(NaF) 는나트륨이온 (Na+) 과플루오린화이온 (F-) 의 결합으로생성된이온결합물질이므로수용액상태에서전기 전도성이있다. ㄱ. B(N) 는전자껍질의수가 2 개이므로 2 주기원소이 다. C+(Na+) 은 C(Na) 가가장바깥전자껍질의전자 1 개를잃 고형성된양이온이므로전자껍질의수가 1 개줄어 2 개가되었 다. 즉, C(Na) 는전자껍질의수가 3 개이므로 3 주기원소이다. 따라서 B(N) 와 C(Na) 는같은주기의원소가아니다. ㄴ. A(C) 는옥텟규칙을만족하기위해 D(F) 4 개와각각전자 쌍 1 개씩을공유하는결합을하여 AD4(CF4) 를생성한다. 05 휘석은규산염사면체가단사슬구조를이루는광물이고, 흑운모는규산염사면체가판상구조를이루는광물이다. A 는판상구조, B 는단사슬구조이다. ㄱ. 휘석의결합구조는단사슬구조이므로 B 이고, 흑운모의결 합구조는판상구조이므로 A 이다. ㄴ. A 는 B 보다규산염사면체간의공유결합이복잡하므로풍 화작용에강하다. ㄷ. 휘석과흑운모는모두규산염사면체간의결합이약한방향을 따라쪼개지는성질이있다. 06 ㄴ. B 는 DNA 이다. DNA 는두가닥의폴리뉴클레오타이드로이루어진 2 중나선구조로되어있다. DNA 는염기서열 에유전정보를저장하고있다. ㄷ. C 는질소를포함하고있지않은녹말이다. 녹말은 1 g 당 4 kcal 의열량을낸다. ㄱ. A 는단위체가아미노산인단백질이다. 단백질은아 미노산배열순서에의해구조가결정되고특정한기능을수행 하지만, 유전정보를저장하고있는것은아니다. 07 ㄱ. 이핵산은 2 중나선구조를이루고있으므로 DNA 이다. DNA 를구성하는당 ( 가 ) 는디옥시리보스이다. ㄴ. ( 나 ) 는염기와염기의결합으로, 수소결합이다. ㄷ. 아데닌과상보적으로결합하는ᄀ은타이민이고, 구아닌과 상보적으로결합하는ᄂ은사이토신이다. 08 ( 나 ) 와같이임계온도 (T0) 보다온도가낮을때전기저항이 0 이되는물질을초전도체라고한다. 전기저항이 0 이될때 A 는 ( 가 ) 와같이자석을밀어내는마이스너효과가나타난다. ㄱ. 액체질소에담긴신소재 A 가자석을밀어내고있으므로 T<T0 이다. ㄷ. 신소재 A 는임계온도이하에서전기저항이 0 이되는성질 을이용하여자기공명영상 (MRI) 장치에이용된다. ㄴ. 자석의아랫면을 S 극으로바꾸고같은위치에놓아 도신소재 A 는 T<T0 인온도 T 에서자석을밀어내는성질이 있다. 따라서자석은 A 로떨어지지않는다. 정답과해설 21

22 ⅠⅠ 1 1 ⑵ 지구가물체에작용하는중력의크기는무게이다. 2 공기저항을무시할때지표면근처에서수평방향으로던진물체의경우수평방향으로는힘이작용하지않으므로등속직 선운동을하고, 연직방향으로는지구에의한중력만작용하므 로자유낙하하는물체와같이등가속도운동을한다. 3 중력은지구의모든물체에지속적으로작용하여자연현상에영향을주며, 지구의생명체들또한중력에적응하여살아가 고있다. 1 ㄴ. 수평방향으로던진쇠구슬 B 는수평방향으로는힘이작용하지않으므로등속직선운동을한다. ㄱ. 자유낙하하는쇠구슬 A 에작용하는힘은중력뿐 이므로힘의크기는일정하다. ㄷ. 자유낙하하는쇠구슬 A 의가속도의크기는수평방향으로 던진쇠구슬 B 의가속도의크기와같다. 01 ㄱ. 중력은질량을가진모든물체사이에상호작용하는힘이다. ㄷ. 중력은지구상의모든물체에끊임없이작용하여자연현상 을일으키고생명체의생명활동에도중요한역할을한다. 가커진다. 역학적시스템 01 중력과역학적시스템 진도교재 81 쪽 1 ⑴ ⑵ \ ⑶ ⑷ 2 ᄀ등속직선, ᄂ등가속도, ᄃ자유낙하 A 1 ㄴ 시스템과상호작용 3 ᄀ자연, ᄂ시스템 진도교재 82 쪽 진도교재 83 ~ 84 쪽 m/s 해설 참조 해설참조 ㄴ. 두물체사이의거리가가까워질수록중력의크기 02 ㄱ. 두물체사이에작용하는중력 F1 과 F2 는크기가같고방향이반대이다. ㄴ. 질량을가진두물체사이에작용하는중력은크기 가같으므로두물체중한물체의질량이커지면 F1 과 F2 모두 커진다. ㄷ. 두물체사이의거리가가까워지면두물체사이의중력의 크기는커진다. 나중속도-처음속도 03 가속도 = 시간 10 m/s-2 m/s = =2 m/s2 4 s 04 ㄱ. 쇠구슬에작용하는힘은지구가쇠구슬에작용하는중력으로일정하다. ㄴ. 쇠구슬의속력은시간에따라일정하게증가한다. ㄷ. 자유낙하하는물체의가속도는질량에관계없이일정하다. 따라서질량이 1/2 m 인쇠구슬을자유낙하시키더라도가속도 는중력가속도 g 이다. 05 자유낙하하는물체의속력은 1 초마다약 9.8 m/s 씩일정하게증가하므로 3 초때쇠구슬의속력은 9.8 m/s\3= 29.4 m/s 이다. 06 수평방향으로던진물체는운동하는동안일정한크기의중력이계속작용한다. 때문이다. FA=FB=FC, 공에는지구에의한중력만작용하기 힘의크기비교와까닭을옳게서술한경우 힘의크기만옳게쓴경우 30 % 까닭만옳게서술한경우 70 % 07 ㄱ. 발사후쇠구슬 A 와 B 가받는힘은지구에의한중력만있으므로힘의크기는같다. ㄴ. 발사후쇠구슬 A 와 B 의이동경로는다르지만같은높이 에서동시에출발하고, 중력가속도가같으므로지면에동시에 도달한다. ㄷ. 쇠구슬 B 의속도를크게하면수평방향으로더멀 리나아간다. 그러나연직방향으로는자유낙하운동을하므로 지면에도달하는시간에는영향을주지않는다. 그러므로쇠구 슬 A 와 B 는동시에지면에도달한다. 08 1, 2 동전 A 는자유낙하운동을하므로속력이일정하게빨라진다. 3, 5 동전 B 는수평방향으로던진물체와같은포물선운동 을하므로, 연직방향으로는동전 A 와같은자유낙하운동을 한다. 4 동전 B 에는연직방향으로중력이작용하고수평방 향으로는힘이작용하지않는다. 09 수평방향으로던진물체는연직방향으로등가속도운동을하고수평방향으로등속직선운동을한다. 공은 1 초동안 3 m/s 의속도로등속직선운동을하였으므로이동거리 =3 m/s \1 s=3 m 이다. 22 정답과해설

23 10 철수 : 지구가지상의물체에작용하는중력은물체와의거리가가까울수록크다. 그러므로지구중심으로부터의거리가 멀어질수록지구의중력은작아진다. 이영향으로다른물질에 비해가벼운대기라고하더라도지표면에서멀어질수록희박 하다. 민수 : 지구중력에의해밀도차이에따른대류현상이일어 난다. 영희 : 지구에서밀물과썰물이일어나는까닭은태양 과달이지구에미치는중력때문이지만태양은달보다훨씬먼 곳에있으므로그영향력은약하다. 그러므로밀물과썰물을일 으키는주된까닭은달과지구사이의중력이다. 바닥에도달하는시간비교와그까닭을옳게서술한경우 바닥에도달하는시간만옳게비교한경우 30 % 까닭만옳게서술한경우 70 % 05 ㄱ. 대포알을더빠른속력으로쏘면더멀리가서떨어지므로처음속력은 B 가 A 보다크다. ㄴ. 대포알의질량은모두같으므로운동하는동안대 포알에작용하는중력은모두같다. ㄷ. 질량이있는물체에는중력이작용하므로 C 에도중력이작 용한다. 11 식물의뿌리는중력을받아땅속을향해자란다. 대부분의육상동물은다리로몸을지탱한다. 귓속의전정기관 이중력을감지하여몸의균형을잡는다. 등 중력이생명체에미치는영향을두가지이상옳게서술한경우 중력이생명체에미치는영향을한가지만옳게서술한경우 50 % 02 역학적시스템과안전 진도교재 87, 89 쪽 해설참조 수레의평균속력은 0.1초마다 40 cm/s씩커지므로가속도속도변화량 0.4 m/s = = =4 m/s2이다. 시간 0.1 s 02 ㄱ. 두물체는같은높이에서낙하하였으므로 B 의연직방향속력변화는자유낙하하는물체의속력변화와같다. 따라 서지면에닿는순간 A 의속력은 B 의연직방향속력과같다. ㄴ. 지면에닿을때까지 B 에작용하는지구에의한중력은크기 가일정하다. ㄷ. 중력의크기는질량에비례하므로 A 에작용하는중 력의크기는 B 의 2 배이다. 03 ㄱ. 수평방향으로날아간동전은수평방향으로는등속직선운동을하며, 수평이동거리 d 는처음속력에비례한다. 동 전 B 가수평방향으로날아간거리는동전 A 가날아간거리의 2 배이므로처음에동전이튀어나가는속력은동전 B 가동전 A 의 2 배이다. ㄴ. 날아가는동안작용한힘은두동전모두지구에의한중력 이다. 동전 A 의질량이동전 B 의질량의 2 배이므로중력도 2 배 이다. ㄷ. 날아가는동안두동전모두중력가속도로등가속 도운동을하므로가속도는같다. 04 자유낙하하는물체의경우처음높이가같으면질량에관계없이지면에떨어질때까지걸린시간이같다. 같다. 동전 A, B 의낙하높이가같고, 연직방향으로 는자유낙하운동을하기때문이다. 진도교재 85 쪽 1 ⑴ ⑵ ⑶ \ 2 2 kg m/s 3 3 N s 4 ⑴ ⑵ ⑶ \ N 6 ⑴ ⑵ ⑶ \ 7 ᄀ시간, ᄂ힘 1 ⑶ 대포를쏠때포신이뒤로밀리는것은작용반작용에의한현상이다. 2 운동량의크기 = 질량 \ 속도 =0.1 kg\20 m/s=2 kg m/s 3 충격량 = 운동량의변화량 = 나중운동량 - 처음운동량 = 0.2 kg\(-5 m/s)-0.2 kg\10 m/s=-3 kg m/s 이므로 충격량의크기는 3 N s 이다. 4 ⑶ 충격량의단위는운동량의단위와같다. 5 충격량 = 운동량의변화량 = 힘 \ 시간이므로 2000 kg\ (1 m/s-0)= 힘 \5 s 에서힘 =400 N 이다. 6 운동량의변화량 (= 충격량 ) 의크기는같으며, 두달걀에작용하는평균힘의크기는단단한바닥에충돌할때가푹신한방 석에충돌할때보다크다. 7 자동차범퍼와같은안전장치는충격량이일정할때충돌시간을길게하여충격력을줄이는원리를이용한다. 진도교재 90 ~92 쪽 01 2, B A C 해설참조 해설참조 배 해설참조 정답과해설 23

24 01 2 질량이클수록관성의크기는크다. 4 안전띠는자동차가충돌했을때관성에의해탑승자가앞으 로튀어나가는것을막아준다. 1 정지한물체는계속정지해있으려는관성이있다. 3 관성의크기는물체의속도와관계가없다. 5 움직이는물체에힘이작용하지않으면물체는계속등속직 선운동을한다. 02 ㄱ. 벽을밀면반작용에의해사람이뒤로밀린다. 03 운동량의크기는 A:1 kg\0.1 m/s=0.1 kg m/s, B:2 kg\1 m/s=2 kg m/s, C:0.5 kg\0.1 m/s= 0.05 kg m/s 이므로크기를비교하면 B>A>C 이다. 04 ㄱ, ㄴ. 볼링공의운동량이클수록볼링핀은잘쓰러진다. 따라서볼링핀이잘쓰러지게하려면볼링공의질량과속력을 크게하면된다. ㄷ. 볼링핀의질량이커지면볼링핀의관성이커지므로 잘쓰러지지않는다. 05 시간 - 힘그래프아랫부분의넓이는충격량이므로 3 초동안물체가받은충격량은 30 N s 이다. 충격량은운동량의변화량 이므로 3 초일때의속도를 v 라고하면 30 N s=5 kg\v- 5 kg\2 m/s 에서 v=8 m/s 이다. 06 충격량은운동량의변화량이다. 오른쪽방향을 (+), 왼쪽방향을 (-) 라고하면벽이공에가한충격량의방향은왼쪽이므로 -45 kg m/s=5 kg\(-v)-5 kg\5 m/s 에서 v=4 m/s 이다. 07 ㄱ. A 의속도가 B 의속도보다작으면 A 는 B 보다항상뒤에있으므로충돌이일어나려면 A 의속도가 B 보다커야한다. ㄷ. A 와 B 가충돌할때두물체에작용하는힘은크기가같고 방향이반대이다. 두물체가충돌하는시간은두물체의충돌에 의한접촉시간이므로같다. 충격량은힘과충돌시간의곱이므 로충돌시 A 에작용한충격량의크기는 B 에작용한충격량의 크기와같다. ㄴ. 충돌전 A 의속도방향은오른쪽이지만 A 는 B 와 충돌할때왼쪽으로힘을받는다. 충격량의방향은충돌할때받 은힘의방향과같으므로 A 가받은충격량의방향은왼쪽이다. 따라서충돌전 A 의운동방향은충돌할때 A 가받은충격량의 방향과반대이다. 08 B 가받은충격력의방향은오른쪽이므로충격량의방향도오른쪽이다. 충돌전 B 의운동방향도오른쪽이므로충 격량과같은방향이다. 방향사이의관계와그까닭을옳게서술한경우 방향사이의관계만맞은경우 40 % 09 ㄱ. 0 4 초동안물체 A 가받은충격량은운동량의변화량과같으므로충격량 =2 kg m/s-0=2 N s 이다. ㄴ. 4 초일때물체 A 의운동량의크기는 2 kg m/s 이 므로 A 의속력을 v 라고하면 2 kg m/s=2 kg\v 에서 v=1 m/s 이다. ㄷ. B 는운동량이일정하므로속도가일정하다. 따라서 B 에는 작용한힘이 0 이다. 10 바람총의길이가길수록화살에힘이작용하는시간이길어져운동량의변화량이커지기때문이다. 세단어를모두사용하여옳게서술한경우 두단어만사용하여서술한경우 50 % 11 공이벽에가한충격량과공이벽으로부터받은충격량의크기는같고방향이반대이다. 오른쪽방향을 (+), 왼쪽방향을 (-) 라고하면공이벽으로부터받은충격량은운동량의변화량 이므로 -10 kg m/s-12 kg m/s=-22 kg m/s 이다. 그 러므로공이벽에가한충격량의크기는 22 N s 이다. 12 공이벽으로부터받은충격량의크기는 22 N s 이므로 22 N s= 평균힘 \0.01 s 에서평균힘 =2200 N 이다. 13 시간 - 힘그래프아랫부분의넓이는충격량 ( 운동량의변화량 ) 이다. 10 kg m/s=2 kg\v 에서 2 초일때의속력 v= 5 m/s 이고, 40 kg m/s=2 kg\v' 에서 4 초일때물체의속력 v'=20 m/s 이다. 따라서 4 초일때물체의속력은 2 초일때의 4 배이다. 14 ㄱ. 운동량은질량과속도의곱이므로 20 kg m/s=5 kg \v 에서 5 초후물체의속도 v=4 m/s 이다. ㄴ. 0 5 초동안운동량의변화량 = 충격량 = 힘 \ 시간이므로 20 N s= 힘 \5 s 에서힘 =4 N 이다. ㄷ 초동안물체의운동량은일정하므로운동량의변화 량은 0 이다. 따라서 0 10 초동안물체가받은충격량은 0 5 초동안물체가받은충격량과같은 20 N s 이다. 15 ㄱ. 운동량 = 질량 \ 속도 =2 kg\10 m/s=20 kg m/s 이다. ㄷ. 30 N s=300 N\ 시간에서공이벽에접촉해있던시간은 0.1 초이다. ㄴ. 충격량은운동량의변화량이다. 오른쪽방향을 (+), 왼쪽방향을 (-) 라고하면충격량 =-10 kg m/s- 20 kg m/s=-30 N s 이다. 16 ㄱ. 같은높이에서접시가떨어졌으므로시멘트바닥이나푹신한방석에충돌직전의속도는같다. 또한시멘트바닥과푹 신한방석에접시가충돌직후정지하였으므로충돌직후속도 도같아두경우운동량의변화량이같다. 따라서그래프아래의 넓이 S1 과 S2 는같다. ㄷ. 두경우운동량의변화량, 즉충격량은같은데, 시멘트바닥 에떨어질때가힘이작용한시간이짧으므로평균힘은푹신한 방석에떨어질때보다크다. ㄴ. 접시가충돌할때힘이작용하는시간은시멘트바 닥일때가푹신한방석일때보다작다. 24 정답과해설