중2 과학 주기율표의 구성과 규칙성 예상문제

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 1869년 멘델레예프는 당시 알려진 63가지 원소를 카드에 적어 성질을 비교했어요.
2️⃣ 그는 원소를 '원자량이 커지는 순서'로 배열하면서, 화학적 성질이 비슷한 원소들이 주기적으로 나타난다는 규칙을 발견했어요.
3️⃣ 이 규칙을 이용해 당시 발견되지 않은 원소의 자리를 비워두고 성질까지 예측했는데, 훗날 그 원소들(갈륨, 저마늄 등)이 실제로 발견되며 주기율표의 신뢰성이 크게 높아졌어요.

❌ 오답 노트
1번은 오늘날 사용하는 주기율표의 배열 기준(모즐리가 정립)이에요. 2번, 3번, 5번은 멘델레예프가 사용한 기준이 아니에요. 멘델레예프 당시에는 원자 번호(양성자 수) 개념이 정립되기 전이었다는 점을 기억하세요.

💡 핵심 개념 정리
멘델레예프의 주기율표: 원자량 순서 배열 + 화학적 성질의 주기성 발견 + 미발견 원소 예측. 이후 모즐리가 원자 번호 순서로 재배열하여 오늘날의 주기율표가 완성되었어요.

🌟 실생활 속 과학
멘델레예프의 예측은 마치 아직 나오지 않은 신제품의 자리를 미리 비워두고 스펙까지 맞히는 것과 같아요. 과학적 규칙성이 얼마나 강력한 예측 도구인지 보여주는 사례랍니다.

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 알칼리 금속은 수소를 제외한 1족 원소(Li, Na, K, Rb, Cs 등)를 말해요.
2️⃣ 이들은 원자가전자가 1개이며, 이 전자를 쉽게 잃고 +1 양이온이 되려는 성질 때문에 반응성이 매우 커요. 물과 만나면 격렬하게 반응하여 수소 기체를 발생시켜요.
3️⃣ 산소와도 쉽게 반응해 산화되므로, 공기와의 접촉을 막기 위해 석유(등유) 속에 보관해요.

❌ 오답 노트
4번이 옳지 않은 설명이에요. 알칼리 금속은 오히려 무르고(칼로 잘릴 정도) 밀도가 낮아 물에 뜨는 경우도 있는 금속이에요. '단단하고 밀도가 높다'는 설명은 알칼리 금속의 실제 특징과 반대돼요.

💡 핵심 개념 정리
알칼리 금속: 1족(H 제외), 원자가전자 1개, 무르고 밀도가 낮음, 반응성이 매우 커서 물·산소와 격렬히 반응 → 석유 속 보관.

🌟 실생활 속 과학
나트륨 조각을 물에 넣으면 물 위를 빠르게 움직이며 불꽃이 튀는 반응을 볼 수 있어요. 실험실에서 이런 실험은 반드시 선생님의 지도 아래에서만 진행해야 해요!

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ ㄱ: 같은 족 원소는 원자가전자 수가 같아서 화학적 성질이 비슷해요. → 옳은 설명이에요.
2️⃣ ㄴ: 같은 주기 원소는 전자껍질 수가 같아요. → 옳은 설명이에요.
3️⃣ ㄷ: 알칼리 금속(원자가전자 1개, 전자를 잃으려는 성질)과 할로젠(원자가전자 7개, 전자를 얻으려는 성질)은 서로 전자를 주고받기 딱 좋아서 안정한 화합물(예: NaCl)을 잘 만들어요. → 옳은 설명이에요.

❌ 오답 노트
ㄹ이 틀린 설명이에요. 비활성 기체는 원자가전자가 매우 안정한 상태(최외각 전자껍질이 가득 참)이기 때문에 반응성이 거의 없어요. '불안정하여 반응성이 크다'는 설명은 비활성 기체의 실제 성질과 정반대예요. 따라서 ㄱ, ㄴ, ㄷ만 옳은 4번이 정답이에요.

💡 핵심 개념 정리
같은 족: 원자가전자 수 같음, 성질 비슷 / 같은 주기: 전자껍질 수 같음 / 알칼리 금속+할로젠: 안정한 화합물 형성 / 비활성 기체: 안정하여 반응성 거의 없음.

🌟 실생활 속 과학
소금(NaCl)은 전자를 잃으려는 나트륨(알칼리 금속)과 전자를 얻으려는 염소(할로젠)가 만나 만들어진, ㄷ의 원리를 보여주는 가장 친숙한 예시예요.

🎯 정답: 5번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 되베라이너는 화학적 성질이 비슷한 세 원소를 묶으면 가운데 원소의 원자량이 나머지 두 원소의 평균과 비슷하다는 '세 쌍 원소설'을 제안했어요.
2️⃣ 뉴랜즈는 원소를 원자량 순서로 나열했을 때 8번째마다 성질이 비슷한 원소가 나타난다는 '옥타브 법칙'을 제안했어요.
3️⃣ 멘델레예프는 원소를 원자량 순서로 배열하되, 성질이 맞지 않으면 자리를 비워 미발견 원소를 예측하는 방식으로 주기율표를 완성했고, 이후 모즐리가 원자 번호 순서로 재배열하며 오늘날 주기율표의 기본 틀이 완성되었어요.

❌ 오답 노트
5번이 틀린 설명이에요. 현재 주기율표는 원자량이 아니라 '원자 번호(양성자 수)' 순서로 배열돼 있어요. 일부 원소는 원자량 순서와 원자 번호 순서가 달라, 원자 번호 순서로 배열해야 성질의 주기성이 정확히 맞아떨어져요.

💡 핵심 개념 정리
주기율표 발전 순서: 되베라이너(세 쌍 원소설) → 뉴랜즈(옥타브 법칙) → 멘델레예프(원자량 순서, 미발견 원소 예측) → 모즐리(원자 번호 순서로 재배열, 현재 주기율표 완성).

🌟 실생활 속 과학
멘델레예프가 예측했던 '에카규소'는 훗날 저마늄(Ge)으로 발견되며 예측이 정확히 들어맞았어요. 과학의 역사에서 이론적 예측이 실제로 검증된 멋진 사례예요.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 같은 주기(가로줄)에 속하는 원소들은 전자가 채워지는 전자껍질의 수가 서로 같아요. 예를 들어 2주기 원소는 모두 전자껍질이 2개예요.
2️⃣ 반면 원자가전자 수는 주기 내에서 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 1개씩 증가하기 때문에 같은 주기라도 원소마다 원자가전자 수가 달라요.
3️⃣ 원자가전자 수가 다르면 화학적 성질도 서로 다르므로, 같은 주기 원소들은 화학적 성질이 비슷하지 않아요.

❌ 오답 노트
1번, 3번, 5번은 같은 '족' 원소의 특징과 혼동한 오답이에요. 4번은 같은 주기에도 금속, 준금속, 비금속이 함께 있으므로 틀렸어요.

💡 핵심 개념 정리
같은 주기 원소: 전자껍질 수 같음 / 원자가전자 수는 오른쪽으로 갈수록 증가.
같은 족 원소: 원자가전자 수 같음 / 화학적 성질 비슷.

🌟 실생활 속 과학
같은 학년(주기) 학생들이 서로 다른 반(족)에 속해 각자 다른 특기를 갖는 것처럼, 같은 주기 원소들도 저마다 다른 화학적 개성을 가지고 있어요.

🎯 [출제의도] 같은 족(세로줄)에 있는 원소들끼리 화학적 성질이 비슷하다는 주기율표의 규칙성을 이해하고 있는지 확인해요.

💡 [정답 해설] 주기율표에서 '같은 족(세로줄)'에 있는 원소들은 화학적 성질이 서로 비슷해요! Na(나트륨)과 K(칼륨)은 둘 다 1족 '알칼리 금속'이에요. 알칼리 금속은 물과 잘 반응하고, +1의 이온이 되기 쉬운 등 공통적인 성질을 가져요. 🧪

❌ [오답풀이]
① Na(1족)과 Cl(17족)은 서로 다른 족으로, 오히려 서로 반응해서 화합물(소금)을 잘 만들어요.
③ Li(1족)과 F(17족)도 서로 다른 족이에요.
④ Mg(2족)과 Cl(17족)도 서로 다른 족이에요.
⑤ F(17족)과 Mg(2족)도 서로 다른 족이에요.
같은 세로줄(족)인지 먼저 확인하는 게 핵심이에요! 📊

정답: 2