partⅠ 물질의 구조

1. 원자 구조와 주기율

1-1. 원자는 무엇으로 구성되어 있을까?

    1-1-1 학습 활동지

1-2. 주기율표는 어떤 기준으로 만들었을까?

    1-2-1 학습 활동지

2. 물질의 변화

2-1. 물질의 양은 어떻게 나타낼까?

    2-1-1 학습 활동지

2-2. 물질의 변화를 어떻게 표현할까?

    2-2-1 학습 활동지

3. 화학 결합

3-1. 원자들의 만남에는 어떤 원리가 있을까?

    3-1-1 학습 활동지

3-2. 어떤 분자들이 극성을 나타낼까?

    3-2-1 학습 활동지

3-3. 왜, 화합물은 이런 구조를 이루고 있을까?

    3-3-1 학습 활동지

4 창의력 기르기

5 과학 글쓰기

6 직업 엿보기

 

 

 ‘아보가드로 수’는 얼마나 큰 수인가?

 

오늘날 과학자들은 상상을 초월하는 태초의 폭발인 빅뱅[big bang]1)으로 우주가 생성 되었다고 본다. 이 폭발 이후 10-32초 경에 우주가 급격히 팽창하면서 우주의 온도가 낮아 졌고, 우주가 식으면서 기본 입자인 소립자가 생겨났다.

우주의 팽창으로 온도가 더 낮아 져 10-5초가 지날 무렵 우주의 온도는 약 2조℃ 되었고, 이 온도에서 기본 소립자들인 쿼 크들이 서로 결합하여 양성자와 중성자를 생성하였다.

 우주의 계속되는 팽창으로 우주의 온도는 약 9×108K 정도까지 낮아지면서 양성자와 중성자가 핵융합하여 수소의 동위원소인 중수소와 삼중수소의 원자핵을 형성하였다.

이 때에 3He과 4He의 원자핵도 만들어졌다. 우주의 나이가 38만 년 정도 되었을 때 양성자는 전자와 결합하여 중성인 수소 원자가 되었고, 헬륨 원자핵은 전자와 결합하여 중성인 헬륨 원자가 되었다.

수소, 헬륨, 그리고 약간의 리튬 원자핵이 만들어진 후 우주가 급격히 팽창하는 바람에 더 이상의 핵 합성은 이루어지지 못했다.

빅뱅 이후 오랜 시간이 지난 후에 급격히 팽창하는 우주의 온도가 더 낮아지게 되자 수소와 헬륨이 서서히 모여들기 시작했다.

어느 정도 모이게 되면 중력의 영향이 점점 커져서 모여지는 속도도 빨라지고, 충돌의 효과로 중심부의 온도는 더 올라가게 되었다. 이렇게 하여 별과 은하계가 우주에 처음으로 등장하게 된 것이다.

  1. 빅뱅 이후 우주가 계속 팽창하면서 기본적인 소립자인 쿼크나 전자가 생성되는 이유와, 양성자, 중성자, 수소 원자 등의 입자들이 만들어지는 이유는 무엇이라고 생각하는가?

 

 

  1. 계속된 우주의 팽창으로 우주의 온도가 더욱 낮아지게 되어 수소와 헬륨이 서서히 모여들어 1세 대 별이 형성될 때, 이 별의 내부에서 일어나는 현상을 적어 보시오.

 

 

1) ‘우주를 탄생시킨 대폭발’을 뜻하는 말로, 금융 규제 완화 또는 금융 혁신을 의미하기도 한다.