고등학교 화학 · 물질의 구조와 성질 · 2022 개정 교육과정
[12화학02-03] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12화학02-03] 원자와 분자를 루이스 전자점식으로 표현하고, 전자쌍 반발 이론을 근거로 분자의 구조를 추론하여 모형으로 나타낼 수 있다.
성취기준 해설
중심 원자는 2, 3주기 전형 원소 중 Be, B와 옥텟 규칙을 따르는 경우로 한정한다.
쉽게 풀어 보면
원자와 분자를 루이스 전자점식으로 나타내고, 중심 원자 주위의 전자쌍이 서로 최대한 멀어지려 한다는 전자쌍 반발 이론으로 분자 모양을 추론해 모형으로 표현하는 성취기준이에요. 중심 원자는 Be, B와 옥텟 규칙을 따르는 2, 3주기 원소로 한정하며, 비공유 전자쌍이 결합각에 주는 영향을 살펴봐요.
학습지 문항 예시 예시
전자쌍 반발로 그리는 분자 모양
- N, O, F 원자와 NH₃, H₂O, HF 분자를 루이스 전자점식으로 나타내고, 중심 원자의 비공유 전자쌍 수를 비교해 보세요.
- BeCl₂, BF₃, CH₄의 분자 모양과 결합각을 전자쌍 반발 이론으로 예측해 보세요.
- CH₄, NH₃, H₂O의 결합각이 약 109.5°, 107°, 104.5°로 점점 작아지는 까닭을 비공유 전자쌍의 반발로 설명해 보세요.
- CO₂와 HCN의 루이스 전자점식을 그리고, 다중 결합을 하나의 전자쌍 영역으로 취급해 두 분자가 직선형이 되는 까닭을 설명해 보세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 풍선 여러 개를 한곳에 묶으면 저절로 일정한 방향으로 퍼지는 모습을 보여 주며 전자쌍 배치와의 공통점을 찾아요.
- 전개 1: 원자가 전자 수를 세어 원자와 분자의 루이스 전자점식을 그리고, 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍을 구분해 표시해요.
- 전개 2: 중심 원자의 전자쌍 수에 따라 직선형, 평면 삼각형, 사면체형, 삼각뿔형, 굽은 형 모형을 분자 모형 키트로 조립해요.
- 정리: 비공유 전자쌍이 공유 전자쌍보다 큰 반발력을 가져 결합각을 줄인다는 점을 메테인, 암모니아, 물의 비교로 정리해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
NH₃와 BF₃는 모두 중심 원자에 3개의 원자가 결합하지만 분자 모양이 다르다. 두 분자의 루이스 전자점식을 바탕으로 중심 원자 주위의 전자쌍 수를 비교하고, 분자 모양과 결합각이 다른 까닭을 전자쌍 반발 이론으로 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | NH₃의 중심 원자에는 공유 전자쌍 3개와 비공유 전자쌍 1개가, BF₃에는 공유 전자쌍 3개만 있음을 밝히고, 각각 삼각뿔형(약 107°)과 평면 삼각형(120°)이 되는 까닭을 전자쌍 사이의 반발로 설명함 |
| 중 | 두 분자의 모양은 옳게 제시했으나 비공유 전자쌍의 유무와 결합각 차이를 연결하는 설명이 부족함 |
| 하 | 루이스 전자점식을 바르게 그리지 못하거나 분자 모양을 결합한 원자 수만으로 판단함 |
세특 기재 예시 예시
분자 구조 모형 활동에서 풍선을 묶어 전자쌍이 서로 멀어지려는 배치를 확인한 뒤 분자 모형 키트로 메테인, 암모니아, 물의 구조를 조립함. 세 분자의 결합각이 줄어드는 경향을 비공유 전자쌍의 수와 반발력 차이로 설명하고, 삼플루오린화 붕소처럼 중심 원자가 옥텟을 이루지 않는 예를 찾아 평면 삼각형 구조를 추론함. 루이스 전자점식에서 분자 모양까지 이어지는 추론 과정을 순서도로 정리함.
이 예시는 216자, 나이스 기준 532Byte예요. 과목별 세특은 1,500Byte(500자)까지 써요. 내 문장은 나이스 글자수·바이트 계산기로 세어 볼 수 있어요.
세특에는 학생이 실제로 한 활동과 교사가 관찰한 내용만 써요. 대회명·기관명처럼 쓰면 안 되는 내용은 생기부 기재 금지 사전에서 확인할 수 있어요.
학생들이 자주 헷갈리는 점
분자 모양을 정할 때 중심 원자에 결합한 원자 수만 세어 NH₃를 BF₃처럼 평면 삼각형으로 생각하는 학생이 많아요. 비공유 전자쌍도 공간을 차지하며 반발한다는 점을 풍선 모형으로 보여 주고, 전자쌍의 배치와 원자만 보고 말하는 분자 모양을 구분해 표현하도록 지도해 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 중학교 1∼3학년군의 ‘물질의 구성’, 고등학교 ‘통합과학1’의 물질과 규칙성, ‘물질과 에너지’의 물질의 세 가지 상태, 용액의 성질과 연계된다.
- 분자 구조를 이해하면 공유 결합 화합물의 성질을 예측하고 설명할 수 있음을 학습함으로써 화학의 유용성을 깨닫도록 지도한다.
- 소프트웨어를 활용하여 분자 구조를 모델링하는 경험을 통해 디지털 소양을 함양하도록 지도한다.
- 물의 전기 분해 실험을 할 때는 개인 보호 장구를 착용한 후 실험실 안전 수칙에 따라 실험하고, 실험이 끝난 뒤 남은 물질은 화학 실험실 폐수 및 폐기물 처리 기준과 방법에 따라 처리할 수 있도록 한다.
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왓퀴즈는 이런 AI예요
왓퀴즈는 한국 학교의 수업과 기록 업무에 맞춘 교사용 AI예요. 이 사전과 같은 2022 개정 교육과정 성취기준 데이터로 학습지, 수업 PPT, 평가계획서 초안을 만들고, 2026학년도 학교생활기록부 기재요령 원문을 바탕으로 세특 초안을 쓰고 기재 금지 표현을 검사해요.