중1 과학 「물질의 상태 변화」 단원은 고체·액체·기체에서 입자가 어떻게 배열되고 움직이는지, 상태가 바뀔 때 열에너지가 어떻게 드나드는지, 가열 결과에서 녹는점과 끓는점을 어떻게 읽는지를 다룹니다. 아래 20문항으로는 각 상태의 성질, 상태 변화의 이름과 열에너지의 출입, 녹는점·끓는점으로 상태 판단하기, 가열 자료 읽기를 확인합니다.
📝 물질의 상태 변화 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
물질의 상태 변화는 이름과 그림이 한꺼번에 나오는 단원이라, 읽기만 해서는 안 풀리는 문제가 꽤 섞여 있습니다. 저는 수학을 가르치는 사람이라 과학 내용을 설명해 드릴 수는 없고, 시험지 한 장을 집에서 어떻게 쓰느냐까지만 말씀드립니다.
20문항은 아이가 혼자 끝까지 풀게 하세요. 막힌다고 바로 알려 주면 풀이가 아이 손에 남지 않습니다. 시간은 넉넉히 주시고요.
채점은 화면에서 풀고 채점하기로 하셔도 되고, 종이로 하셔도 됩니다. 틀린 번호에만 표시를 해 두고, 며칠 지나 그 번호만 다시 풀게 해 보세요. 그때 또 틀리면 그 문제가 진짜 약한 곳입니다.
— 수학의 신호 원장
상태 변화 단원의 큰 흐름
먼저 고체·액체·기체의 차이는 입자 사이의 거리와 움직임으로 설명됩니다. 고체는 입자가 제자리에서 진동하며 규칙적으로 배열되고, 액체는 부피가 일정하되 모양이 변하며, 기체는 입자 사이가 매우 멀어 용기 전체로 퍼집니다. 상태 변화는 이 배열이 바뀌는 일로 이해하면 됩니다.
상태가 바뀔 때는 열에너지가 드나듭니다. 융해·기화·고체에서 기체로의 승화는 열에너지를 흡수하고, 액화·응고·기체에서 고체로의 승화는 방출합니다. 이 출입은 가열 그래프에서 온도가 일정한 구간으로 나타나며, 그 온도가 녹는점이나 끓는점이고, 이 값으로 어떤 온도에서의 상태도 판단합니다.
물질의 상태 변화 시험지에 나오는 문항 모양
선다형
mc
단답형
choice
short
단답
상태 변화에서 자주 헷갈리는 곳
승화는 방향이 두 가지 승화는 고체에서 기체로 변하는 경우뿐 아니라 서리처럼 기체에서 고체로 변하는 경우도 가리킵니다. 방향에 따라 열에너지를 흡수하기도 방출하기도 하므로 어느 쪽 변화인지 먼저 확인해야 합니다.
끓는 동안 온도가 그대로인 이유 끓는점은 물질의 고유한 성질이라 물의 양이 달라도 같습니다. 끓는 동안 계속 가열해도 온도가 오르지 않는 것은 열이 사라져서가 아니라 상태 변화에 쓰이기 때문입니다.
컵 바깥 물방울의 정체 차가운 컵 바깥의 물방울은 컵 속 음료가 아니라 공기 중 수증기가 액화한 것입니다. 이때 입자 사이가 가까워지고 열에너지를 방출하므로, 무엇이 무엇으로 변했는지부터 짚어야 합니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
일정한 모양과 부피가 없고 용기 전체로 퍼지며 쉽게 압축되는 상태에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 고체 상태이며 입자가 규칙적으로 배열되어 제자리에서 진동한다. ② 액체 상태이며 입자가 서로 붙어 있지만 자리를 바꾸며 움직인다. ③ 기체 상태이며 입자 사이의 거리가 매우 멀고 입자가 자유롭게 움직인다. ④ 기체 상태이며 입자가 규칙적으로 배열되어 있어 부피가 일정하다.정답 · ③ 기체 상태이며 입자 사이의 거리가 매우 멀고 입자가 자유롭게 움직인다. — 모양과 부피가 일정하지 않고 쉽게 압축되는 것은 기체의 특징이다. 기체는 입자 사이의 거리가 매우 멀고 입자 운동이 매우 활발하여 자유롭게 움직인다.
같은 고체 물질을 50 g(시료 A)과 100 g(시료 B)으로 나누어 같은 가열 장치로 같은 세기로 가열하며 온도를 측정하였다. 두 시료의 가열 시간에 따른 온도 변화를 비교한 내용으로 옳은 것은? ① B의 녹는점이 A보다 높고, 온도가 일정한 구간의 길이는 같다. ② A와 B의 녹는점은 같고, 온도가 일정한 구간의 길이는 B가 더 길다. ③ A와 B의 녹는점은 같고, 온도가 일정한 구간의 길이도 같다. ④ B의 녹는점이 A보다 낮고, 온도가 일정한 구간의 길이는 B가 더 짧다.정답 · ② A와 B의 녹는점은 같고, 온도가 일정한 구간의 길이는 B가 더 길다. — 녹는점은 물질의 고유한 성질이므로 질량이 달라도 같다. 질량이 클수록 녹는 데 필요한 열에너지가 많아져 온도가 일정한 구간이 더 길어진다.
위 물질이 -50 ℃, 1기압에서 존재하는 상태를 쓰시오. 어떤 순물질의 녹는점은 -115 ℃이고 끓는점은 78 ℃이다. 이 물질을 용기에 담아 압력을 1기압으로 일정하게 유지한 채 온도만 조절하며 상태를 관찰하였다.정답 · 액체 — 녹는점보다 높고 끓는점보다 낮은 온도에서는 물질이 액체 상태로 존재한다. -50 ℃는 -115 ℃보다 높고 78 ℃보다 낮으므로 액체이다.
고체 물질 Z 100 g을 일정한 세기로 가열하였더니 가열 3분부터 9분까지 온도가 일정하게 유지되었다. 같은 물질 Z 300 g을 같은 장치로 같은 세기로 가열할 때, 온도가 일정하게 유지되는 구간은 몇 분 동안인지 단위를 포함하여 쓰시오. (단, 상태가 변하는 데 필요한 열에너지는 질량에 비례한다.)정답 · 18분 — 100 g일 때 온도가 일정한 구간은 9분 − 3분 = 6분이다. 질량이 3배이면 필요한 열에너지도 3배이므로 6분 × 3 = 18분이다.
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
집에서 이렇게 순서를 잡아 보십시오
먼저 고체·액체·기체의 입자 배열을 직접 그려 보고, 각 상태의 성질을 한 줄씩 말해 봅니다. 이어서 융해·응고·기화·액화·승화를 화살표로 이은 표를 만들어 방향마다 흡수인지 방출인지 적어 두면, 이름과 열에너지 출입이 함께 정리됩니다. 하루에 짧게 나누어 해도 충분합니다.
그다음에는 녹는점과 끓는점이 주어진 표에서 특정 온도의 상태를 정하는 연습을 합니다. 온도를 수직선에 놓고 녹는점보다 낮은지, 두 값 사이인지, 끓는점보다 높은지 표시하는 방식이 좋습니다. 마지막으로 가열 시간별 온도 자료에서 온도가 변하지 않는 구간을 찾아 그 값을 읽는 연습으로 마무리하십시오.