본문 바로가기

고등학교 화학

 (41)
...도대체 왜? (feat. 2022개정 화학 교육과정) 2022 개정 교육과정에 대한 짧은 생각 2022년 12월 22일, 2022 개정 교육과정이 고시되었다. 교육청에서도 2022 개정 적용을 위한 준비 사업들이 하나둘 고지되고 있는 것으로 보아, 현장 적용의 시기가 가까워지고 있음이 느껴진다. 내가 6차 교육과정의 끝세대인데, 이후 7차(+2007 개정), 2009 개정, 2015 개정을 거쳐 현재는 2022 개정을 앞두고 있다. 학생에서 교사로, 그리고 교직 생활을 거치면서 벌써 5번째 교육과정을 맞이하는 셈이다. 다른 교과목의 변천사까지는 모르겠지만, 고등학교 과학과 내에서 일어난 변화만 살펴보자. 6차 교육과정이 다른 교육과정과 구분되는 가장 큰 특징은 공통과학이었다. 공통과학은 물리, 화학, 생명과학, 지구과학의 기초가 되는 몇 가지 영역을 뽑아 ..
2023학년도 대학수학능력시험(2022.11.17.) 화학2 풀이 [13번 ~ 20번] [이전 글] 1~12번 풀이 https://stachemi.tistory.com/305 2023학년도 대학수학능력시험(2022.11.17.) 화학2 풀이 [1번 ~ 12번] 0. 들어가기 서울대에서 과탐2 필수 응시 조건을 풀어버린 스노우볼이 올해 어떻게 굴러갈지 궁금하다. 물화생지2는 안그래도 응시자수가 얼마 없었는데, 앞으로의 학생들은 2과목을 응시할 이 stachemi.tistory.com [정답] ④ - 2x + 1220 [풀이] 1몰 메탄올의 생성 반응을 작성해보자. 생성 반응은 가장 안정한 홑원소 물질로부터 생성물 1몰이 만들어지는 변화로 나타낸다. 다음 반응의 엔탈피 변화가 - 201 kJ 이다. 메탄올의 생성 반응을 결합엔탈피 관점으로 보기 위해서는 모든 결합을 깨어 기체 상태의 원자로 만..
[리뷰] "끼리끼리 녹인다." 개념을 가르치기 위한 용매 추출 시범 실험 [리뷰] "끼리끼리 녹인다." 개념을 가르치기 위한 용매 추출 시범 실험 A Colorful Solvent Extraction Demonstraction for Teaching the Concept of "Like Dissolves Like" 0. 들어가기 이번 여름 방학에도 과학교사 실험직무연수에서 한 꼭지를 맡게 되었다. 방학 중 일정이 너무 빡빡하여 거절하고 더 적합한 다른 분을 추천하고자 계획했으나, 어찌어찌하다보니 다시 연수를 준비하는 상황에 이르렀다. 막상 주제를 정하고, 원고를 보냈는데, 연수일이 다가오고 2 시간을 채우려고 하니 머릿속이 정리가 안된다. 이번 글쓰기는 연수를 준비하는 과정에서의 생각 정리 목적이 크다. 작년 초, 고등학교 과학교사 실험직무연수에서는 철-아세틸아세토네이트 착물..
2023학년도 대학수학능력시험(2022.11.17.) 화학2 풀이 [1번 ~ 12번] 0. 들어가기 서울대에서 과탐2 필수 응시 조건을 풀어버린 스노우볼이 올해 어떻게 굴러갈지 궁금하다. 물화생지2는 안그래도 응시자수가 얼마 없었는데, 앞으로의 학생들은 2과목을 응시할 이유가 더더더더욱 없어졌다. (굳이 왜?) 원래부터 그들만의 배틀 필드였는데, 이탈 역시 상위권 학생들 위주로 이뤄졌을 것이기 때문에 등급컷이 요동치고 과랍어 사태가 벌어지고 있다. 물론, 매년 빠짐없이 3학년 화학2 수업을 주당 3시간씩 이론으로 꽉꽉 채워 진행하는 입장에서, 수능을 위한 수업을 한 것은 아니기 때문에 오히려 좋은건가 하는 생각도 든다. 어차피 대학가서 일반화학 들어야 할 학생들이 대부분이기에 9월까지 모든 진도를 끝내주는 조건으로 학기초 협상을 했는데, 최상위 등급을 노리는 것이 아니라면 올해가 기회가 ..
NH3와 NF3의 결합각 (feat. 벤트의 규칙) NH3와 NF3의 결합각 (feat. 벤트의 규칙) VSEPR, 혼성 오비탈 이론로 막힌 분자 구조 설명은 Bent's Rule로 뚫어드립니다. 0. 들어가기 VSEPR 이론은 중심 원자의 혼성 오비탈 이론과 함께 사용되면, 분자 구조를 설명하는데 매우 유용하다. 하지만 몇몇 사례를 온전히 설명하기에는 부족한 부분이 있으며, 이는 벤트가 제안한 경험 규칙을 통해 보완될 수 있다. 우리는 지난 글(298)을 통해 벤트의 규칙에 대해 알아보았다. “중심 원자 오비탈의 s-성분은 전기양성적인 치환체를 향한다.” [이전 글] 벤트의 규칙(298) https://stachemi.tistory.com/298 벤트의 규칙 (Bent's Rule) [관련 글] 282. 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론 : https://..
약산의 pH 구하기 약산의 pH 구하기 1. 산의 세기 이온화도(해리도)는 절대적 강산과 약산을 구분하는 척도가 된다. 이온화도는 산(HA)의 해리 분율에 관한 것으로 0 ~ 1 사이 값을 갖는다. 이온화도가 크다(1에 가깝다)는 것은 산 대부분 해리되어 수소 이온(H+)과 짝염기 이온(A-)으로 따로 존재하려는 경향이 크다는 뜻이기도 하다. 수용액에서 거의 대부분 해리되어 이온 상태로 존재하는 산을 '강산(strong acid)'이라 하며, 대부분이 그대로 원래의 형태로 존재하고, 일부만 해리되는 산을 '약산(weak acid)'이라 한다. HCl은 강산, CH3COOH는 약산으로 분류된다. 두 산의 해리 전후 상대적 개수에 대한 모형은 다음과 같다. 2. 산 이온화 상수 산의 이온화 상수, 또는 산 해리 상수라고 한다...
혼성 오비탈 : 분자의 결합과 구조를 설명하는 효과적인 방법 * 본문은 고등학교 고급화학 수준에서 작성되었습니다. 원자가 결합 이론(VBT) 관점에서의 파동함수 중첩과 혼성 오비탈 종류에 따른 세부적인 기하 구조 차이에 대한 내용은 담고 있지 않습니다. 사전에 참고하시기 바랍니다. 혼성 오비탈 | hybrid orbital CH4는 어떻게 동등한 4개의 결합을 가질 수 있을까? 1. 메테인의 결합과 구조 가장 간단한 탄소 화합물, 메테인(CH4)은 정사면체 구조를 갖는다. 탄소 원자를 중심으로 4 개의 수소 원자가 109.5 ˚ 각도를 이루며 존재한다. 탄소와 수소는 전자를 공유하여 총 4 개의 결합을 이루며 이때, 중심 탄소의 원자가(valence)는 4이다. [참고] 원자가(valence)는 원자의 결합 능력을 나타내기 위한 값이며, 해당 원자가 가질 수 있는..
전자기파 (electromagnetic wave) 전자기파 | electromagnetic wave 1. 전자기파 (electromagnetic wave) 전자기파는 전기장과 자기장이 수직방향으로 진동하는 파동이다. 진동 간격에 따라 자외선, 가시광선, 적외선 등으로 구분되는데, 사람 눈으로 들어와 시각 신호를 만들어낼 수 있는 약 400 ~ 700 nm 영역의 가시광선을 빛(light)이라 한다. 인간의 눈으로 감지할 수 있는 전자기파의 영역은 매우 제한적인 편이다. 그렇다면, 눈으로 볼 수 없는 전자기파의 존재는 어떻게 알았을까? 가시광선을 제외한 전자기파 복사 현상은 19세기 초에 발견되었다. 적외선(infrared)은 1800년, 런던 왕립 학회 천문학자 윌리엄 허셜(William Herschel, 1738-1822)에 의해 알려졌다. 허셜은 태..
전자의 스핀 (feat. 슈테른-게를라흐 실험) 전자의 스핀 (feat. 슈테른-게를라흐 실험) "그럴 의도는 없었는데, 어쩌다 보니 그렇게 되었어." 1. 슈테른 게를라흐 실험(Stern-Gerlach Experiment) 1922년 독일 프랑크푸르트 대학의 오토 슈테른(Otto Stern, 1888-1969)과 발터 게를라흐(Walther Gerlach, 1889-1979)는 원자의 각운동량이 양자화되어 있음을 증명하기 위한 실험을 수행했다. 슈테른은 이론물리연구소 소장 막스 보른(Max Born, 1882-1970)의 조교였고 게를라흐는 실험물리연구소 조교였지만, 당시 프랑크푸르트 대학의 좋은 연구 분위기를 생각한다면, 이론물리학자와 실험물리학자의 협업이 생소한 일은 아니었다. 당시 학계에서 주목했던 보어 원자 모형은 음전하의 전자가 양전하의 원..
고등학생을 위한 적외선 분광법 : (1) 기초 고등학생을 위한 적외선 분광법 : (1) 기초 "분자의 진동 운동과 적외선 분광법" 0. 들어가기 어쩌다 보니, 지역 심화과학반 프로그램에서 ‘적외선 분광기를 이용한 물질 분석’ 수업을 하게 되었다. 개인적으로 진행하고 있는 교수학습자료개발 활동과 맞물려 현장에 적용할 수 있는 흔치 않은 기회였다. 적외선 분광기는 자외선-가시광선 분광기에 비해 워낙 고가인데다, 중고등학교 수준에서 활용 범위가 넓지 않은 편이서 일반 학교가 보유하는 경우는 드물다. 이번 프로그램 역시 학교가 아닌, 지역 수리과학정보체험센터 심화실험실에서 진행했다. 분광학 관련 내용을 진지하게 다루기에는 터무니없이 부족한 시간이었기에 블로그에 보충하여 내용을 정리해두고자 한다. 적외선 분광기도 기본적인 분석 원리는 이전에 포스팅했던 자외선..
주기율표의 역사 (3) 모즐리가 밝혀낸 원자 구조의 비밀 [관련 글] 243. 멘델레예프의 주기율표 : https://stachemi.tistory.com/243 주기율표의 역사 (2) 멘델레예프의 주기율 법칙 본문은 이전 글(242) 주기율표의 역사 (1) 원소의 규칙성 과 이어집니다. 주기율표의 역사 (1) 원소의 규칙성 주기율표의 역사 (1) 원소의 규칙성 0. 들어가기 독일의 조셉 폰 프라운호퍼(Joseph von Fra stachemi.tistory.com 1. 헨리 모즐리가 발견한 원자의 구조 1900년대 초반, 영국 맨체스터대학에는 훌륭한 과학자가 여럿 있었다. 그들을 대표할 수 있는 인물로 어니스트 러더퍼드가 있다. 러더퍼드 밑에는 다양한 성격의 유망한 제자들이 많았는데, 헨리 모즐리(Henry Gwyn Jeffreys Moseley, 1887-..
유효핵전하와 슬레이터 규칙 유효핵전하와 슬레이터 규칙 Effective Nuclear Charge & Slater's Rule 전자가 1개인 원자 또는 이온은 핵과 전자 사이 정전기적 상호작용으로 위치 에너지를 계산할 수 있다. 그러나 전자의 수가 늘어나면, 전자-전자 사이 추가적인 상호작용이 생겨나고, 이 상호작용의 크기는 전자 위치에 따라 값이 달라지기 때문에 정확하게 계산하는 것이 불가능하다. 결과적으로 원자 내 전자 수가 늘어났을 때, 여러 가지 효과들을 다루기 위해서는 근사법을 사용해야 한다. 1. 가리움 효과와 유효핵전하 하나의 양성자와 전자만으로 이루어진 수소와 달리, 여러 개의 전자를 갖는 다전자 원자들은 핵과 전자 사이의 인력 상호작용 외에 전자들 사이 반발력 상호작용이 존재한다. 이러한 전자들 사이 반발 상호작용..

티스토리툴바