통합과학 정다혜T 학습지 ①	Ⅵ. 화학 변화 1. 지구와 생명의 화학 반응	1학년 반 번
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점수	0	1	3	5	7	9	11	15	20	25	30	35

① 첫 번째 게임판

기호
번호

▶ 점수 :

② 두 번째 게임판

기호
번호

▶ 점수 :

2. 화학 결합 복습

① 공유   결합 : 비금속 원소 + 비금속 원소

- 전자쌍을 공유하며 결합 형성

② 이온   결합 : 금속 원소 + 비금속 원소

- 금속은 전자를 ( 얻고 / 잃고 ) ( 양 / 음 )이온, 비금속은 전자를 ( 얻고 / 잃고 ) ( 양 / 음 )이온이 됨

③ 결합을 형성하는 이유 : 비활성 기체 (18 족)와 같은 전자 배치가 되기 위해서

∙ 몇 가지 원소의 전자 배치

원소		산소(O)	염소(Cl)	나트륨(Na)	마그네슘(Mg)
주기
족
전자배치
안정해지는 방법	공유			X	X
	이온

[생각해보기]

✿ 지구와 생명의 역사를 바꾼 화학 반응들의 공통점은 무엇일까?

광합성과 생명
현생 남세균의 현미경 사진	초기 지구의 대기에는 현재와 달리 산소 기체가 존재하지 않았다. 이러한 상태가 지속되다가 바닷속 남세균이 광합성으로 만들어 낸 산소가 바다와 대기에 축적되기 시작하였다. 이후 약 18억 년 전부터 지구상에 산소를 이용하는 생물이 출현하였다. 산소의 생성과 더불어 바다와 육지에 다양한 생물이 어울려 진화하면서 오늘날과 같은 자연환경을 이루었다.

철의 사용
철광석(적철석)	지구 전체적으로는 철이 가장 풍부하지만, 지각에 존재하는 원소만 을 놓고 본다면 산소가 가장 풍부하고, 철은 금속 중에서 알루미늄 다 음으로 많이 분포한다. 인류가 철을 사용하기 시작한 시기는 매장량이 철보다 훨씬 적은 구리의 사용 시기보다 2,000년 가량 늦다. 그 까닭 은 무엇일까? 구리는 자연 상태에서 비교적 쉽게 얻을 수 있지만, 철은 주로 산소 와 결합한 철광석의 형태로 존재한다. 따라서 철을 이용하려면 철광석 에서 산소를 제거하는 제련 과정을 거쳐야 한다. 그런데 철에서 산소 를 떼어 내는 것이 쉽지 않았기 때문에 철의 사용이 더 늦어졌다.

화석 연료
화석 연료(석탄)	18세기 산업 혁명 이후 석탄이나 석유 등과 같은 화석 연료의 대량 사용은 인류 문명의 비약적인 발전을 가져왔다. 화석 연료란 지질 시대의 생물이 땅속에 묻혀 형성된 것으로, 탄소와 수소가 주요 성분이다. 인류는 화석 연료가 대기 중의 산소와 반응하 면서 내놓는 열에너지로 난방이나 조리를 하거나 전기 에너지를 생산 한다. 또한, 화석 연료는 자동차와 같은 운송 수단의 연료로도 많이 사 용된다.

1. 위의 자료를 읽고 교과서 177쪽 해 보기 활동을 해봅시다.

2. 광합성, 철의 제련, 화석 연료에서 공통으로 관련된 원소는 무엇인가요?

✿ 광합성, 철의 제련, 화석 연료의 연소처럼 (        )가 관여하는 화학 반응을 산화 환원 반응이라고 합니다. 지금부터 산화 환원 반응에 대해 학습해 봅시다!

통합과학 정다혜T 학습지 ②	Ⅵ. 화학 변화 2. 산화 환원 반응	1학년 반 번
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1. 산소의 이동에 의한 산화 환원 반응

✿ 알아두기 - 겉불꽃과 속불꽃

∙ 알코올램프의 불꽃 : 탄소(C)가 주성분인 물질이 연소되면서 불꽃이 만들어짐

∙ 겉불꽃 : 산소가 풍부하여 탄소(C)가 모두 연소됨

∙ 속불꽃 : 산소가 부족하여 탄소(C)가 모두 연소되지 않음

구분	산소	탄소
겉불꽃	풍부함	없음
속불꽃	부족함	남아있음

① 산화 반응 : 물질이 산소를 얻는 반응

	1) 구리(Cu)를 겉불꽃에 넣을 때 - 색 변화 : 붉은색 → 검은색 - 이유 : 겉불꽃에 풍부한 산소와 반응 - 반응식 : 2Cu + O2 → 2CuO

	2) 메테인(CH4)의 연소 - 연소 : 물질이 빛과 열을 내며 산소와 빠르게 결합하는 것 ➜ 산화 반응 - 반응식 : CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2

	3) 철(Fe)의 부식 - 부식 : 금속이 공기 중의 산소, 물과 반응하여 표면에 녹이 생기는 현상 ➜ 산화 반응 - 반응식 : 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

② 환원 반응 : 물질이 산소를 잃는 반응

	1) 가열한 구리(=산화구리)를 속불꽃에 넣을 때 - 색 변화 : 검은색 → 붉은색 - 이유 : 속불꽃에 남아 있는 탄소와 반응하며 산소를 잃음 - 반응식 : 2CuO + C → 2Cu + CO2

	2) 산화구리를 탄소와 반응시킬 때 - 색 변화 : 검은색 → 붉은색 - 이유 : 탄소와 반응하며 산소를 잃음 - 반응식 : 2CuO + C → 2Cu + CO2 - 석회수 변화 : 뿌옇게 흐려짐 (이산화탄소 때문에)

	3) 철(Fe)의 제련 - 철(Fe)은 주로 산소와 결합한 산화철(Fe2O3) 형태로 존재 = 철광석 - 산화철(Fe2O3)을 코크스(C)와 섞어 고온의 용광로에 넣으면 순수한 철을 얻을 수 있음 - 반응식 : Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

2. 산화 환원 반응의 동시성

➜ 한 반응에서 산화되는 물질이 있으면 반드시 환원되는 물질도 존재함

➜ 산화와 환원은 동시에 일어난다!!!

∙ 다음 반응식에서 산화되는 물질과 환원되는 물질을 찾아봅시다.

2Cu + O2 → 2CuO	2CuO + C → 2Cu + CO2

[확인 Quiz]  다음 문제를 풀어보며 오늘 학습한 내용을 복습해 봅시다!

1. 그림과 같이 붉은색 구리판을 알코올램프의 겉불꽃 속에 넣었더니 검게 변하였다.

1) 이 반응은 산소가 관여하는 반응이다. ( O , X )

2) 검게 변한 부분은 산화 구리(Ⅱ)이다. ( O , X )

3) 구리판의 질량은 반응 전, 후에 변화가 없다. ( O , X )

4) 구리의 반응을 화학 반응식으로 표현해보자.

2. 그림과 같이 드라이아이스(CO2)로 만든 통에 마그네슘(Mg) 가루를 넣어 연소시켰더니 밝은 불꽃을 내며 반응하였고, 반응 후 드라이아이스 통 속에는 탄소(C) 가루가 생성되었다.

1) 이 반응에서 반응하는 물질과 생성되는 물질을 써보자.

2) 이 반응을 화학 반응식으로 표현해보자.

3) 이 반응에서 산화되는 물질과 환원되는 물질을 찾아보자.

3. 그림과 같이 장치한 후 시험관을 가열하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

<보기>

ㄱ. 석회수가 뿌옇게 흐려진다.

ㄴ. 시험관 속 물질의 질량이 감소한다.

ㄷ. 산화 구리(Ⅱ)는 산화되고 탄소는 환원된다.