[화학과 우리 생활] 1편 화학I 공부법 & 탐구주제 찾기
기출문제 분석은 성적을 올리는 지름길이다.
과학탐구영역은 내신 시험에서 수능 기출문제나 모의고사 기출문제를 시험 범위로 정해 출제하는 경우가 많습니다. 따라서 기출문제 유형 분석하는 것이 필요하고, 틀린 문제가 있을 경우는 꼭 오답 노트를 작성하여야 합니다.
이번 단원에서 수능에 출제된 기출문제를 한번 살펴보겠습니다. 화학과 우리 생활 단원은 화학의 첫 시작 부분인데, 수능에서 한 문제씩 꾸준히 출제되고 있습니다. 어렵지 않고 암기를 하면 되는 내용이기 때문에 꼭 맞추어 등급을 올릴 필요가 있습니다.
두 문제를 보면 똑같은 보기가 있습니다. 에탄올이 의료용 소독제로 이용된다는 보기입니다. 물론 쉬운 내용이긴 하지만, 이렇게 기출문제에서는 많은 내용이 반복적으로 나올 수 있으므로 유형과 내용 분석은 필수입니다. 2023년 기출문제에서 제설제로 이용되는 염화칼슘을 물에 녹이면 열이 발생한다는 내용은 ‘화학반응에서의 열의 출입’ 단원에서 배웁니다.
처음 화학 공부를 시작하는 친구들은 노트를 만들 필요가 있습니다. 노트는 단권화가 필요합니다. 우리가 노트를 펼쳤을 때 왼쪽 페이지는 자신이 스스로 공부한 내용을, 오른쪽 페이지는 학교 수업 필기 내용을 적는 방법과 한 장에 앞 페이지는 자신이 스스로 공부한 내용, 뒷 페이지에 학교 수업 필기 내용을 적는 방법이 있습니다. 같은 내용을 수업할 때 학교 선생님께서 이야기해주신 중요한 내용을 자신의 필기와 비교하여 공부할 필요가 있는 것입니다. 노트를 따로따로 만들었을 경우는 시험 기간에 보아야 할 양만 늘어난 형태가 되기 때문에 꼭 필기 노트는 단권화가 필요합니다.
화학I – 일상생활의 문제 해결 [화학과 우리 생활]
화학과 우리 생활은 기본 2점 문제로 출제가 됩니다. 어렵지 않으므로 점수를 쉽게 얻을 수 있지만, 자칫 실수로 제대로 이해하지 못하면 이 문제로 인해 등급이 달라질 수도 있으므로 한번은 꼼꼼하게 정리할 필요가 있습니다.
소단원 첫 번째 단원인 화학의 유용성은 식량, 의류, 주거, 건강 문제를 해결에 관련된 내용이 나옵니다. 내용이 많지는 않지만, 탐구주제로 활용할 수 있는 부분이 많으므로 자신의 진로와 연관이 된다면, 꼼꼼하게 살펴 탐구주제를 찾아보는 것도 좋을 것 같습니다.
식량문제를 해결한 질소를 포함한 인공비료는 암모니아를 대량으로 합성하는 제조공정을 개발함으로써 만들 수 있었습니다. 식량문제에 관심이 있다면 식량난을 해결하는 방법, 종자은행, 전투식량에 대해 알아보는 것은 어떨까요? 교과랑 연계시키고 싶다면, 화학II 화학평형 이동 단원에서 르샤틀리에 원리를 응용하는 것도 좋습니다.
의류 문제를 해결한 합성섬유에는 나일론, 폴리에스테르, 폴리아크릴 등이 있습니다. 화학에 관심이 많은 학생이라면, 이런 합성 고분자 물질이 어떤 반응으로 만들어지는지 교과에서 배우지 않으므로 탈수축합반응 등 다양한 반응을 찾아 학습해보는 것을 추천합니다. 합성고분자 물질과 천연고분자 물질을 비교·탐색하는 것도 좋겠죠.
주거 문제를 해결한 플라스틱은 지금은 사실 골칫거리가 되기도 합니다. 인류가 발전하는 데 도움이 된 물질이 문제가 되는 경우가 있다면 다양한 사례를 찾아보는 것은 어떨까요? 항생제는 세균 감염을 막거나, 치료제로 사용하면서 매우 획기적이긴 했지만, 남용하면 내성균이 생기게 됩니다. 그래서 코로나19로 인한 사망자가 많을 때 오히려, 내성균-슈퍼박테리아에 의한 사망자가 더 많다는 기사를 본 적이 있습니다. 이런 문제도 좋은 탐구주제가 될 것입니다. 건축에 관심이 많은 친구라면 미래의 주택은 어떤 형태로 변할지, 친환경 주택에 대해 알아보아도 좋습니다.
건강 문제를 해결한 합성 의약품에는 아스피린과 페니실린이 있습니다. 천연물신약은 천연물 성분을 이용하여 연구·개발한 의약품으로 둘 다 천연물신약입니다. 제약학과나 약학과로 진로를 정한 친구가 있다면 천연물신약과 기존 신약 개발 과정의 장단점을 비교하고 천연물신약을 탐구해보는 것은 어떨까요?
소단원 두 번째 단원인 탄소화합물의 유용성은 탄소화합물이 다양한 까닭과 탄소화합물의 종류를 설명하고 있습니다. 탄소는 원자가 전자가 4개라 다양하게 결합을 할 수 있어 탄소화합물을 다양하게 만들 수 있는데, 이 내용은 보기로 자주 출제됩니다.
탄소화합물의 종류를 배울 때는 학교 선생님의 수업내용과 필기가 필수적으로 공부해야합니다. 수능에서는 분자식과 탄소화합물의 특징만 알면 문제를 풀 수 있지만, 내신에서는 ‘분자의 구조와 성질’ 단원과 연계하여 구조식을 물어보는 경우가 있으므로 선생님의 수업을 잘 들어야 합니다.
① 탄화수소는 탄소 원자와 수소원자로만 이루어진 화합물인데 대표적으로 메테인을 들 수 있습니다. 메테인의 특징을 알고, 구조식도 꼭 알아야 합니다. 결합각이 109.5도이고, 극성공유결합을 하여 무극성분자라는 내용을 ‘분자의 구조와 성질’ 단원을 통해 미리 알아보는 것이 좋습니다. 미래 에너지 자원인 메테인 하이드레이트를 탐구하는 것은 어떨까요? 메테인 하이드레이트는 메테인 분자가 물 분자들이 이루는 십이면체 내부에 들어가 있는 구조인데, 에너지밀도가 기존 에너지 자원보다 높은 편이라, 기술이 개발되어 가공할 수 있다면 새로운 에너지원이 될 것입니다. 우리나라 동해 아래 땅속에 있으니 탐구해 볼 가치가 충분합니다.
② 알코올은 1개 이상의 하이드록시기(-OH)가 탄소 원자에 결합 된 탄소화합물인데, 대표적으로 에탄올이 있습니다. 에탄올의 분자식과 특징을 기억할 필요가 있습니다. 에너지에 관심이 많은 친구라면 신재생에너지 바이오 연료인 바이오에탄올에 관심을 가지는 것이 도움이 될 것 같습니다.
③ 카복실산은 카복실기(-COOH)가 탄소 원자에 결합 된 탄소화합물인데, 대표적으로 아세트산이 있습니다. 아세트산 역시 분자식과 특징은 꼭 기억할 필요가 있습니다. 환경에 관심이 있는 친구라면, 온실가스를 흡수하여 아세트산을 만드는 미생물 5종을 탐구하여도 좋습니다.
우리가 탄소화합물을 공부할 때 분자식과 구조식을 공부합니다. 분자의 특성을 나타내는 작용기를 표시하는 시성식으로 표현할 경우, 우리는 어떤 종류의 탄소화합물인지 쉽게 알 수 있으므로 시성식을 한번 알아보는 것도 좋을 것 같습니다.
자주 출제되는 키워드 체크리스트
□ 탄소화합물이 다양한 까닭
□ 메테인의 구조와 특징
□ 에탄올의 구조와 특징
□ 아세트산의 구조와 특징
이번 단원은 문제는 많이 어렵지 않습니다. 적은 양의 단원이긴 하지만 탐구주제를 찾아낼 수 있는 범위는 매우 넓습니다. 화학 과목은 수행평가가 교과 심화활동과 진로와 연관된 주제로 탐구보고서를 쓰는 경우가 많으므로, 앞에서 언급한 탐구주제가 아니더라도 다양한 검색 사이트, 논문 사이트를 통해 자신이 궁금하고, 탐구해보고 싶은 키워드를 검색한다면 다양하고 획기적인 탐구주제를 찾을 수 있을 것입니다.
다음 시간에도 화학I의 1등급 공부법은 계속됩니다.
경력:
- 유원멘토입시연구소 이공계열 연구소장
- EBS강사가 추천하는 인기학과 진로코칭 (로봇·인공지능편) 저자
- 한국교육컨설턴트협의회 진로진학 컨설턴트
