01. 원소 파트 출제논점

※ 출제논점 1. 물질관

1원소설(물): 탈레스

4원소설(물, 불, 흙, 공기): 엠페도클레스 - 아리스토텔레스 (4원소설 발전)

입자설: 데모크리토스

원소 개념 제시: 보일 - 라부아지에 (주철관 실험: 아리스토텔레스 4원소설 부정)

 

출제논점 1에서는 크게 두 가지 방식으로 출제가 가능합니다. 물질관을 직접적으로 물어보는 방법과, 주철관 실험과 같은 실험을 통해 도출되는 결과를 물어보는 방법이 그것입니다.

※ 물질의 기본 성분에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 아리스토텔레스는 물, 불, 흙, 공기가 모든 물질을 만드는 기본 성분이라고 주장했다. ② 라부아지에는 더 이상 분해되지 않는 물질을 원소라고 정의했다. ③ 원소는 다른 원소로 변할 수 있다. ④ 구리와 철은 원소이다. ⑤ 수소는 더 이상 분해되지 않는다.

직접적으로 물어보는 방식의 문제로서 핵심 '키워드'를 공략하는게 핵심입니다.

① 물, 불, 흙, 공기 : 4원소설이므로 엠페도클레스, 아리스토텔레스로 바로 들어가야되겠죠. 정답입니다.

② '더 이상 분해되지 않는 물질' : 현대적 개념의 원소 정의입니다. 보일 - 라부아지에로 이어지죠. 정답입니다.

③ 원소가 다른 원소로 변함 : 연금술에서 하고자 했던 것입니다. 현대적 원소 개념에 의해 논파되었죠. 오답입니다.

④ 구리와 철 : Cu, Fe 로 둘 다 원소에 속합니다. 정답입니다. 원소기호는 숙지 하셔야합니다.

⑤ 수소 : H로 원소에 속합니다. 정답입니다.

위 문제에서 원소의 정의인 '더 이상 분해되지 않는 물질' 이라는 용어가 두 번이나 나왔습니다. 체크해야겠죠.

① 물을 매우 높은 온도까지 가열했더니 물이 분해되어 다른 물질이 나오는군! ② 물이 분해되어 수소와 산소가 발생하였어! ③ 물은 물질을 이루는 기본 성분이라고 할 수 없겠군! ④ 물은 원소가 아니었어! ⑤아리스토텔레스의 원소설은 옳았구나!

주철관 실험의 사진은 논문에 실려있는 자료라 오래되어 보이지만, 실제 시험에서는 도식화된 자료로 제공될 것이니 걱정하지 않으셔도 됩니다.

우선 '주철관 실험' 이라는 사실을 보자 마자 여러분이 생각하셔야 할 것은

1) 실험을 한 사람: 라부아지에 - 여기서부터
2) 무슨 주장을 했는가: 현대적 원소 개념 제시
3) 위 실험의 결과는? : 물이 수소와 산소로 분해됨 - 원소가 아니다 - 아리스토텔레스의 4원소설 부정

의 서사가 완성되어 있어야 합니다. 그 상태로 문제를 보면 되겠죠.

① 물을 가열 : 주철관을 지나며 녹이 습니다. 산소가 발생했다는 증거죠. 정답입니다.

② 분해된 물질의 정체: 주철관에서 산소가, 집기병에서 수소가 발생했습니다. 정답입니다.

③ 물질을 이루는 기본 성분: 원소의 정의입니다. 이 실험을 통해 물이 원소가 아님이 밝혀졌죠. 정답입니다.

④ 물은 원소가 아니다: 정답입니다.

⑤ 실험의 결과: 4원소설이 부정되었습니다. 오답입니다.

글로 내용을 쓰고있기 때문에 다소 길어보일 수 있습니다만, 조금 의도적으로 위의 사고과정을 가속시키려고 노력하셔야 합니다. 일반화할수는 없겠습니다만, 위의 주철관 실험 문제를 풀 때 5~10초 정도면 내용 전반에 대한 스토리가 그려져야 합니다.

※ 출제논점 2. 물 분해 실험 장치

(+)극 생성: 산소 (불씨를 넣으면 불이 커진다.)
(-)극 생성: 수소 (불씨가 확 타오른다.)
수산화나트륨을 넣는 이유: 순수한 물은 전류가 흐르지 않으므로.
실험 결과: 라부아지에의 주철관 실험과 동일 (둘을 항상 연결해서 생각해주세요)

4줄로 정리되는 물 분해 실험입니다. 주철관 실험과 완전히 같은 것을 목표로 하는 실험입니다만, 현대적인 느낌이 학생들에게 이질적인건지 많이들 헷갈려합니다. 어디에서 수소 어디에서 산소가 나오는지가 헷갈린다면 '마플 수산 에서 회를 먹었다' 로 외워주세요.

 

다음과 같이 물 분해 실험 장치를 설치하고 전류가 흐르게 하였다. 이 실험에 대한 설명으로 옳은 것은? ① (+)극에 수소가 모인다. ② (-)극에 산소가 모인다. ③ (+)극에 모인 기체는 불이 꺼지게 한다. ④ 수산화나트륨을 넣지 않아도 물분해가 된다. ⑤ 물이 원소가 아님을 증명할 수 있다.

①, ② 마플 수산에서 회를 먹었죠. 두문제가 걸러졌습니다.

③ 플-산 이죠. 산소는 꺼져가는 불도 다시 타오르게 합니다. 오답입니다.

④ 안됩니다.

⑤ 주철관 실험과 결과는 동일하죠. 물이 원소가 아니다. 정답입니다.

 

계속 이어집니다..

 

Edited. 21.05.04