중학교 과학 · 화학 반응의 규칙성 · 2022 개정 교육과정
[9과16-03] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[9과16-03] 화학 반응에서 질량이 보존됨을 실험을 통해 추론할 수 있다.
성취기준 해설
화학 반응이 일어날 때 물질을 구성하는 원자의 배열만 변하고, 원자의 종류와 수는 변하지 않음을 강조하여 설명한다.
쉽게 풀어 보면
앙금 생성, 기체 발생, 연소 같은 화학 반응 전후의 질량을 측정해 반응 전 물질의 총질량과 반응 후 물질의 총질량이 같다는 것을 추론하는 성취기준이에요. 반응할 때 원자의 배열만 바뀌고 원자의 종류와 수는 그대로라는 점이 근거예요.
학습지 문항 예시 예시
질량 보존 법칙 확인하기
- 염화 칼슘 수용액과 탄산 나트륨 수용액을 섞으면 흰색 앙금이 생긴다. 섞기 전과 후의 전체 질량을 비교하세요.
- 열린 비커에서 탄산 칼슘과 묽은 염산을 반응시키면 질량이 줄어드는 까닭을 쓰고, 질량 보존을 확인하려면 장치를 어떻게 바꿔야 하는지 쓰세요.
- 강철솜을 공기 중에서 태우면 남은 물질의 질량이 늘어나는 까닭을 쓰세요.
- 수소 분자 2개와 산소 분자 1개가 반응해 물 분자 2개가 되는 모형에서 반응 전후 수소 원자와 산소 원자의 수를 각각 세어 보세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 장작이 타면 재가 가벼워지는데 강철솜은 타고 나서 무거워지는 영상을 보며 질량이 정말 사라지거나 생기는지 질문해요.
- 전개 1: 염화 칼슘 수용액과 탄산 나트륨 수용액을 섞기 전후 질량을 전자저울로 재어 앙금이 생겨도 총질량이 같음을 확인해요.
- 전개 2: 페트병 안에서 소량의 탄산수소 나트륨과 식초를 반응시키고 뚜껑을 닫았을 때와 열었을 때의 질량을 비교해요.
- 정리: 원자 모형 카드로 반응 전후 원자의 종류와 수를 세어 질량이 보존되는 까닭을 설명해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
강철솜을 공기 중에서 가열하면 질량이 늘어나고, 나무를 태우면 남은 재의 질량이 줄어든다. 두 현상이 질량 보존 법칙에 어긋나지 않는 까닭을 반응에 참여하거나 생성되는 기체와 원자의 종류와 수를 들어 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 강철솜은 공기 중 산소와 결합해 질량이 늘고 나무는 생성된 기체가 빠져나가 질량이 줄어듦을 설명하고, 기체까지 포함하면 원자의 종류와 수가 변하지 않아 총질량이 같음을 밝힘 |
| 중 | 두 현상 중 하나는 기체와 관련지어 바르게 설명했으나 다른 하나의 설명이 불충분하거나 원자 수 보존과 연결하지 못함 |
| 하 | 질량이 늘거나 줄어든다는 현상만 쓰고 기체의 출입이나 원자의 보존으로 설명하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
질량 보존을 확인하는 실험에서 열린 용기에서 탄산수소 나트륨과 식초를 반응시키면 질량이 줄지만 닫힌 용기에서는 변하지 않는 결과를 비교하여 빠져나간 이산화 탄소가 원인임을 추론함. 원자 모형 카드로 반응 전후 원자의 종류와 수를 세어 원자의 배열만 바뀐다는 점을 설명함. 강철솜 연소에서 질량이 늘어나는 까닭을 산소의 결합으로 해석하여 모둠 토의를 이끔.
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
기체가 생기거나 물질이 타서 없어지면 질량도 사라진다고 생각하기 쉬워요. 질량이 줄거나 늘어 보이는 것은 기체가 용기 밖으로 나가거나 공기 중 산소가 결합했기 때문이므로, 닫힌 용기에서 다시 측정해 보게 하면 오개념을 바로잡을 수 있어요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 초등학교 3∼4학년군 ‘물체와 물질’, 5∼6학년군 ‘물질의 연소’, 고등학교 ‘통합과학2’의 변화와 다양성과 연계된다.
- 질량 보존 법칙을 확인하는 실험에서 기체의 질량을 측정할 때는 부력이 영향을 미칠 수 있음을 유의한다.
- 일정 성분비 법칙은 화합물을 구성하는 원소를 화학식으로 일정하게 표현할 수 있는 근 거가 된다는 사실을 학생들이 이해하도록 지도한다.
- 탐구 활동 수행 시, 의사소통과 협업 능력을 키우기 위해 여러 모둠의 데이터를 공유 할 수 있으며, 데이터 공유 시 공유 플랫폼 등을 활용하여 디지털 소양 교육과 연계하여 지도한다.
- 질량 보존 법칙, 일정 성분비 법칙, 기체 반응 법칙은 개념의 추상성이 높으므로, 시각적 접근이 가능하도록 모형, 소프트웨어, 앱 등을 활용하여 디지털 소양을 함양하도록 지도 한다.