고등학교 물질과 에너지 · 물질의 세 가지 상태 · 2022 개정 교육과정
[12물에01-02] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12물에01-02] 혼합 기체의 부분 압력과 몰 분율의 관계를 알고, 일상생활에서 유용하게 사용되는 혼합 기체에 호기심을 가질 수 있다.
쉽게 풀어 보면
혼합 기체에서 각 성분이 나타내는 부분 압력이 전체 압력에 그 성분의 몰 분율을 곱한 값과 같다는 관계를 이해하고, 공기, 잠수용 혼합 기체, 의료용 산소처럼 생활 속 혼합 기체에 적용해 보는 성취기준이에요. 높은 산에서 숨이 찬 이유를 산소의 비율이 아니라 산소 부분 압력의 감소로 설명할 수 있게 하는 것이 수업의 핵심이에요.
학습지 문항 예시 예시
혼합 기체의 부분 압력
- 1 atm의 공기에서 산소의 몰 분율을 0.21이라고 할 때 산소의 부분 압력을 구하세요.
- 용기에 헬륨 3 mol과 산소 1 mol이 들어 있고 전체 압력이 2 atm일 때 각 기체의 몰 분율과 부분 압력을 구하세요.
- 높은 산 위에서도 공기 중 산소의 몰 분율은 거의 같은데 숨쉬기가 힘든 이유를 부분 압력으로 설명해 보세요.
- 깊이 잠수하는 잠수부가 일반 공기 대신 헬륨을 섞은 혼합 기체를 쓰기도 하는 이유를 질소의 부분 압력과 관련지어 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 높은 산에 오를 때 휴대용 산소통을 챙기는 이유를 질문하며 공기 조성이 달라지는지 예상해 봐요.
- 전개 1: 돌턴의 부분 압력 법칙과 몰 분율의 정의를 정리하고, 부분 압력 = 몰 분율 × 전체 압력 관계를 예제로 확인해요.
- 전개 2: 공기, 잠수용 혼합 기체, 실험실 기체 혼합 문제를 모둠별로 풀고 계산 과정을 칠판에 공유해요.
- 정리: 생활 속 혼합 기체 하나를 골라 성분과 쓰임을 조사할 과제 주제를 정해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
부피가 일정한 용기에 질소 0.6 mol, 산소 0.2 mol, 이산화 탄소 0.2 mol이 들어 있고 전체 압력이 1.5 atm이다. 각 기체의 몰 분율과 부분 압력을 구하고, 이 관계를 이용해 생활 속 혼합 기체의 쓰임 한 가지를 설명하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 세 기체의 몰 분율(0.6, 0.2, 0.2)과 부분 압력(0.9 atm, 0.3 atm, 0.3 atm)을 정확히 구하고, 부분 압력 개념으로 생활 속 혼합 기체의 쓰임을 타당하게 설명함 |
| 중 | 몰 분율과 부분 압력을 대체로 바르게 구했으나 일부 계산 실수가 있거나 생활 사례 설명이 부분 압력과 느슨하게 연결됨 |
| 하 | 몰 분율의 의미를 잘못 이해하여 부분 압력을 구하지 못하고 생활 사례를 제시하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
혼합 기체의 부분 압력을 학습한 뒤 고산 등반 때의 산소 부족 문제를 탐구 주제로 정하고, 해발 고도에 따른 대기압 자료로 산소 부분 압력을 계산하여 산소의 몰 분율은 같아도 부분 압력이 낮아져 호흡이 어려워짐을 설명함. 의료용 산소 공급이 흡입 기체의 산소 몰 분율을 높여 부분 압력을 회복시키는 원리와 연결하여 발표함. 계산 결과를 그래프로 정리하는 꼼꼼함이 돋보임.
이 예시는 207자, 나이스 기준 505Byte예요. 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
높은 산에서는 공기 중 산소의 비율 자체가 줄어든다고 생각하는 학생이 많아요. 산 높이 정도에서는 대기의 조성이 거의 같고 전체 압력이 낮아져 산소 부분 압력이 줄어드는 것이므로, 몰 분율과 부분 압력을 구분해 계산해 보게 하세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 중학교 1∼3학년군의 ‘물질의 상태 변화’, ‘기체의 성질’, ‘물질의 특성’, 고등학교 ‘통합과학 1’의 물질과 규칙성, ‘화학’의 화학의 언어, 물질의 구조와 성질과 연계된다.
- 모의실험을 통해 기체의 압력과 부피, 온도와 부피, 몰수와 부피 관계 등을 파악하여 디지털 소양을 함양하도록 지도한다.
- 물질이 온도와 압력에 따라 기체상, 액체상, 고체상으로 존재할 수 있음을 지도한다.
- 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.
같은 영역의 다른 성취기준
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.