2 단원 . 물질의 특성2-1. 끓는점

1. 끓는점은 물질마다 서로 다를까 ?(1) 액체의 끓는점 측

정실험 ) 온도계의 보정물의 어는점 0℃물의 끓는점 100℃

100 등분

온도가 일정한 부분 - 끓는점측정 ) 액체의 끓는점 측정

끓임쪽

에탄올 약 79.0℃메탄올 약 65.0℃

( 라 )

( 나 )

( 다 )

( 마 )

( 바 )( 가 )

액체

기체

고체

가열냉각

기화

액화융해

승화

승화

응고

물질의 상태변화

에탄올의 끓는점 실험

에탄올

에탄올의 끓는점은 약 79 ℃

79 ℃

물은 양이 달라져도 끓는점은 항상 일정하다 .

( 물의 가열곡선 )

(2) 물질의 특성인 끓는점① 끓는점 : 액체가 기체상태로 변화

할 때의 온도㉠끓고있는 동안의 온도 일정 - 열이 상태

변화에 ( 기화 ) 쓰임㉡순 물질의 끓는점은 액체의 양에 관계없이 일정

㉢ 끓는점은 물질마다 다르다 ( 분자간의 인력이 다름 ) - 물질을 구별 - 물질의 특성

② 액체의 양이 많을 수록 끓는점 도달 시간이 길어진다 .

연구 )1 증발과 끓음

증발 : 액체의 표면에서 기체가 되어 날아 가는 현상

끓음 : 온도가 끓는점에 도달 하여 액체 내부에서 기체가 되어 날아가는 현상

연구 )1

물음 )1분자운동 에너지가 같다 . 같은 물질은 끓는점이 같다 .

액체표면의기화현상 증발 분자간의 인력

압력 이김

액체표면과 내부의 기화 현상

끓음 분자간의 인력 수압 이김

운동에너지필요

2. 끓는점과 대기압은 어떤 관계가 있는가 ? 실험 ) 100℃ 보다 낮은 온도에서 물이 끓는 이유기압감소 수압감소 분자인력 작아도 기화함

(1) 끓는점과 기압의 관계

② 기압이 높아지면 끓는점이 높아진다 .

① 높은 산에서 밥이 설 익는다 - 기압 낮음 - 끓는점 낮아짐 - 100℃ 이하에서 끓음

(2) 압력솥의 원리① 가마솥 – 솥뚜껑 무겁다 - 내부 수증기압력 을 높임 – 끓는점 높아짐 - 익는 시간단축

② 압력솥 – 내부 압력 높임 – 수증기압력 커짐 - 끓는점 100℃ 이상 높아짐 – 익는 시간단축 - 열이 빨리 전달 – 영양소 덜 파괴

확인질문( 압력밥솥 )

2-2. 녹는점과 어는점1. 녹는점과 어는점은 물질마다 서로 다를까 ?

관찰 ) 양초의 어는점 관찰약 57.0℃ 부근 일정 – 순수한 물질

(1) 녹는점 :고체 액체의 온도① 고체 액체 : 가열 ( 열흡수 ) 상태변화에 쓰임 → 가열 그래프 온도일정② 순수한 물질 : 양에 관계 없이 온도일정③ 분자간 인력 약하면 → 쉽게 분자운동 활발→결합 쉽게 끊김→녹는점 낮다 .(2) 어는점 :

액체 고체의 온도

① 액체 고체 : 냉각 ( 열방출 )→ 상태변화에 쓰임 → 냉각 그래프 온도일정

② 분자간 인력 강하면 → 냉각 때 분자운동 쉽게 감소→ 쉽게 결합→어는점 높다 .

(3) 같은 물질은 녹는점과 어는점이 같다 . - 분자운동 에너지가 같다 .

(4) 혼합물의 녹는점과 어는점① 가열 냉각곡선에서 온도 일정한 부분 없다 .

일정하지 않음

일정함

② 혼합물의 끓는점액체 + 고체의 혼합물 : 끓는점 ( )

예 ) 소금물의 끓는점은 물보다 높고 상태변화 동안 일정한 부분이 나타나지 않음

증가

2. 녹는점은 압력과 어떤 관계가 있는가 ?해보기 ) 얼음에 압력을 가해 보기① 얼음→ 압력→어는점 낮아짐→얼음녹음→

물 → 압력 없어지면→어는점 높아짐→다시 언다 .② 얼음에 압력을 가하면 녹는점이 낮아짐(1) 물의 어는점 녹는점과 압력의 관계① 스케이트 날 → 얼음에 압력→어는점 낮아짐→녹아서 물→잘 미끄러짐② 얼음에 압력→부피가 줄어 물로 변함 ( 얼음보다 물의 부피가 작기 때문 ) (2) 얼음만 융해 될 때 부피감소→압력

증가 시키면 어 ( 녹 ) 는 점 낮아짐 확인질문

  온도  부피  질량  증가  감소  일정

                                                                                                   

                                                              

( 물의 부피와 밀도 )

부피 (cm3 )

1. 밀도는 물질마다 서로 다를까 ?

2) 밀도 (g/cm3 ) =질량 (g)

2-3. 밀도

(1) 밀도의 정의1) 밀도의 뜻 :단위 부피에 대한 질량

3) 밀도의 단위 : Kg/m3 , g/cm3 , g/ ㎖

(2) 온도상승 - 부피증가 - 밀도감소1) 밀도가 큰 물질은 무겁다 .

2) 물의 밀도는 4℃ 때 1.0 g/cm3 ( 부피최소 )( 밀도최대 )

(3) 밀도가 물질의 특성인 이유① 물질마다 구성입자의 크기와 질량 입

자들 간의 거리가 일정 - 단위 부피당 질량

이 항상 일정

② 밀도는 물질의 특성이다 . - 물질마다 다르다 . - 물질을 구별

변인 찾아보기

3) 기체의 밀도는 온도와 압력을 같이 나타 낸다 . - 부피가 크게 변함 – 밀도 크게 변함

문 )1 밀도 , 부피 , 질량의 관계

• 질량 10g, 부피가 20mL 인 물체의 밀도는 ?

부피 (cm3 )밀도 (g/cm3 ) = 질량 (g) ( )g( )cm3=

= 0.5 ( )g/cm3

2010

• 밀도가 2g/cm3 인 물체의 10g 의 부피는 ?

부피 = 질량밀도

=( )( )2

10 = 5 ( ) cm3

문 ) 에탄올의 밀도

ㄴ . 부피의 측정 : ( )mL

부피 (cm3 )ㄷ . 밀도 = 질량 (g) = ( )g( )cm3

= ( )g/cm 3

16.922

0.77

ㄱ . 질량의 측정 통과 에탄올의 질량 : ( )g 통의 질량 : ( )g

에탄올의 질량 : ( )g

23.46.5

16.9

22

2. 무거운 배가 물에 뜨는 이유는 무엇인가 ?

(1) 배의 밀도

① 배의 부피 - 배의 겉 모양 , 덩어리 ( 크게 )② 배의 질량 - 배의 구성 물질 전부 ( 작게 )

③ 배의 내부에 공기 채워 질량을 작게 한다 .

④ 배 전체의 밀도가 물의 밀도보다 작다 - 물위에 뜬다 .

추리 ) 배가 물에 뜨는 원리

( 연구 )3. 부력밀도 작으면 같은 질량일 때 부피가 커서 부력 크다 . – 물에 뜬다 .

( 연구 )4. 고기압 , 저기압지표면 온도상승⇒공기 분자운동 활발⇒분자간 간격넓어짐⇒ 부피 커짐⇒ 밀도 작아짐⇒저기압⇒ 위로상승

(2) 밀도와 우리의 생활

① 물위의 기름 - 밀도가 작아 안 섞이고 잘 퍼짐② 열기구 – 공기가열 – 부피커짐 - 밀도감소 - 뜬다

③ LPG( 액화석유가스 ): 프로판 , 부탄 - 공기 보다 밀도 크다 - 아래쪽 환기

LNG( 액화천연가스 ): 메탄 - 공기보다 밀도 작다 – 위쪽 환기

확인질문

1. 물질의 상태 변화에 관한 설명으로 옳지 않은 것을 골라라 .

① 빨래가 마르는 것은 물이 증발하는 현상이다 .

② 일반적으로 고체를 가열하면 액체로 변한다 .

③ 물질의 상태 변화는 압력에 따라서도 일어난다 .

④ 옷장 속의 나프탈렌은 기화하여 없어진다 .④ 옷장 속의 나프탈렌은 기화하여 없어진다 .

2. A 물질의 녹는점이 80℃, 끓는점이 350℃ 이다 . 아래 주어진 각 온도에서 이 물질의 상태를 말하라 .

① 25℃: ( )고체

② -80℃: ( )고체

③ 120℃: ( )액체

④ 500℃: ( )기체

4. 녹는점과 어는점에 대한 설명으로 틀린 것은 ?① 녹는점과 어는점은 물질의 특성이다 .② 같은 물질의 녹는점과 어는점은 같다 .③ 순물질의 냉각곡선에서는 어는점이 일정 하게 나타난다 .④ 혼합물의 어는점은 화합물의 어는점보다 높아진다 .⑤ 고체가 액체로 될 때의 온도를 녹는점 이라고 한다 .

④ 혼합물의 어는점은 화합물의 어는점보다 높아진다 .

① 고체

5. 오른쪽 그림은 어떤 고체를 가열했을 때의 온도변화를 나타낸 그래프이다 . BC 구간에서 이 물질은 어떤 상태로 존재 하는가 ?

시간 ( 분 )

온도(℃

A

B C

D E

6⑤ 기체와 액체

② 액체③ 고체와 액체④ 기체③ 고체와 액체

6. 끓는점에 대한 설명으로 잘못된 것은 ?

① 순수한 물의 끓는점은 100℃ 이다 (1 기압 )

② 높은 산에 올라가면 끓는점이 높아진다 .

③ 혼합물의 끓는점은 일정하지 않다 .

④ 순물질은 상태변화 동안 일정한 부분이 있다 .⑤ 고체와 액체 혼합물의 끓는점은 높아진다 .

② 높은 산에 올라가면 끓는점이 높아진다 .

③ A<B<C>D>1

① 1<A<B<C<D

7. 서로 섞이지 않는 액체 속에 어떤 금속을 넣었더니 오른쪽 그림과 같이 되었다 . 이 물질 들의 밀도를 비교하면 ?

② A>B>C>D>1A

B

C

D

물

④ A>B>C<D<1⑤ A>C>D>B>1

① 1<A<B<C<D

④ 헬륨이 든 풍선이 뜨는 이유는 헬륨이 공기 보다 밀도가 작기 때문이다 .

③ 기체의 밀도는 고체나 액체의 밀도에 비해 매우 작다

8. 기체의 밀도에 관한 설명 중 옳지 않은 설명은 ?

① 기체의 밀도는 온도에 관계없이 일정하다 .

② 기체가 들어 있는 그릇의 부피가 기체의 부피이다 .

⑤ 기체의 밀도를 나타낼 때에는 온도와 압력도 함께 표시해야 한다 .

① 기체의 밀도는 온도에 관계없이 일정하다 .

① 물질의 특성이다 .

9. 밀도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 ?

③ 물질에 따라 고유한 값을 가진다 .

④ 질량이 같으면 부피가 큰 물질이 밀도가 크다 .

⑤ 부피가 같으면 밀도가 클수록 질량이 크다 .

④ 질량이 같으면 부피가 큰 물질이 밀도가 크다 .

② 단위는 kg/m3g/cm3, 이다 .

(1) 용해와 용액

2-4. 용해도1. 용해도는 물질마다 서로 다를까 ?

1) 용해 :두 종류 이상의 물질이 골고루 섞이는 현상

2) 용액 :용해되어 생긴 균일한 혼합물

( 용해 전 )

( 용해 후 )

용해는 용매 속에 용질이 골고루 퍼진 상태

+

(2) 용매와 용질1) 용질 ( 녹는 물질 )

＋ 용매 ( 녹이는 물질 )

→ 용액

소금 ＋( 용질 )

물 →( 용매 )

소금물( 용액 )

2) 용액의 성질① 균일한 혼합물로 투명하다 .

② 가라앉는 것이 없고 , 걸러지지 않는다 .

3) 용액의 이름

① 용매가 물이면 수용액염화나트륨 ＋ 물 → 염화나트륨 수용액

② 용매가 알코올이면 알코올용액

나프탈렌 ＋ 알코올 → 나프탈렌 알코올용액

4) 포화 ( 상태 ) : 일정한 온도에서 용질이 더이상 용매에 녹지 않는 한계 상태 ( 최대로 녹아 있는 상태 )① 포화 용액 :포화상태의 용액

② 불포화 용액 :포화상태에 도달 전 . 용질이 더 녹는다 .

③ 과포화 용액 : 한계보다 많이 녹아서냉각될 수록 고체 ( 용질 ) 로 많이 석출 된다 .

(3) 용해도 : 일정한 온도에서 용매 100g에 최대로 녹을 수 있는 용질의 g 수( 질량 )

1) 용해도는 용질 , 용매의 종류 , 온도에 따라 다르다 .- 물질마다 다르다 . - 물질의 특성2) 용해도 곡선

① 용해도 곡선 위의 점들은 그 온도에서의 포화 용액이다 .

② 온도를 낮추면 용해도가 줄어 그 차이만큼 고체로 석출 된다 .

질산칼륨 : 온도에 따라 용해도의 차이가 크다 .

염화나트륨 : 온도에 따라 용해도의 차이가 거의 없다 .

※ 온도가 높아질수록 용해도가 커진다 .

측정 ) 용해도 측정

온도 황산구리 소금 염화칼슘 백반 붕산용질

20℃ 26 35 43 11 4

50℃ 34 37 55 36 11

80℃ 55 38 59 54 23

정리 :분자간의 인력차 → 용해 정도가 달라짐

※ 농도

(4) 입자의 인력과 용해도1) 용매와 용질 사이의 인력＞용매 , 용질 사이

의 인력 → 용해가 잘됨예 ) ① 물과 설탕 사이의 인력 ＞물 분자 , 설탕분자

끼리의 인력 → 물에 설탕이 잘 녹음② 식용유와 설탕 사이의 인력 ＜식용유 분자

설탕분자 끼리의 인력 → 설탕이 안 녹음

2) 용해도는 물질마다 다르다→물질을 구별하는 특성

(5) 온도와 고체의 용해도 : 고체는 온도가 높을 수록 용해도 크다 .

가열 ( 열에너지 흡수 ) → 분자운동 활발 → 고체표면에서 입자 떨어짐 → 용해

＊ 열에너지 방출 → 온도 낮을 수록 용해도 증가수산화나트륨

2. 용해도와 같은 성질은 어떻게 관찰 하는가 ?(1) 기체의 용해도와 온도

1) 기체의 용해도는 온도가 낮을 수록 , 압력이 높을 수록 커진다 .

① 냉장고의 사이다와 운동장의 사이다 ② 온도 낮을수록 기체 분자운동 감소 →액체 의 분자운동과 비슷 → 잘 녹음

2) 기체의 용해도 → 온도와 압력에 크게 변함 → 온도와 압력을 함께 나타내야 함

음료수 병의 뚜껑을열면 압력이 낮아져기체의 용해도가 낮아진다

녹아 있던 탄산가스가밖으로 빠져 나온다

기체의 용해도란 ?

기체의 용해도

• 압력이 일정할 때 , 온도가 높아지면 기체의 용해도는 작아진다 .

-코르크마개가 있는 시험관은 발생하는 거품의 양이 적다 .

- 압력이 높아져 용해도가 커지기 때문이다 .

• 온도가 일정할 때 , 압력이 높아지면 기체의 용해도는 커진다 .

(2) 용질의 석출용액의 온도감소→용해도 감소→ 과포화 용액시험관 자극→용질이 결정으로 석출 ( 재결정 )→ 침전→ 용액증발→용질만 석출

확인질문

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물질의 밀도

1. 용해도에 대한 설명 중 잘못된 것은 ?

② 기체의 용해도는 압력이 높을수록 크다 .

① 고체의 용해도는 온도가 높을수록 크다 .

③ 고체의 용해도는 압력에 큰 영향을 받지 않는다 .

④ 기체의 용해도는 온도가 높을수록 크다 .

⑤ 용해도차가 클수록 온도를 내릴 때 재결정이 쉽게 일어난다 .

④ 기체의 용해도는 온도가 높을수록 크다 .

2. 용해도란 ?

① 용매 100g 에 녹을 수 있는 용질의 g 수

② 용매 1kg 에 녹을 수 있는 용질의 g 수

③ 용액 100g 속에 포함된 용질의 g 수

④ 용액 1kg 속에 포함된 용질의 g 수

⑤ 용액 1kg 속에 포함된 용매의 g 수

① 용매 100g 에 녹을 수 있는 용질의 g 수

3. 물 100g 에 용질 80g 을 넣고 40℃ 로 가열할 때 80g 이 모두 녹을 수 있는 용질은 ?

① 질산나트륨

② 질산칼륨

③ 염화칼륨

④ 염화나트륨

⑤ 염화칼륨과 염화나트륨

① 질산나트륨

4. 그래프에 대한 설명 중 옳지 않는 것은 ?① A 점과 B 점의 용액은 포화 상태이다 .② 질산칼륨은 온도에 따른 용해도의 차가 크다 .③ 염화나트륨은 온도에 따른 용해도의 차가 작다 .

④ A 점 상태의 용액 27g 을 20℃ 까지 온도를 내리면 질산칼륨 90g 이 석출 된다 .⑤ B 점 상태의 질산칼륨용액 130g 을 60℃ 로 올리면 질산 칼륨 80g 을 더 녹일 수 있다 .

A

B④ A 점 상태의 용액 27g 을 20℃ 까지 온도를 내리면 질산칼륨 90g 이 석출 된다 .

5. 어떤 물질을 50℃ 의 물 50g 에 녹였더니 17g 을 넣어 줄 때까지만 녹았다 . 이 물질은 무엇인가 ?

① 백반 ② 소금 ③ 붕산

④ 염화칼슘 ⑤ 황산구리

온도 황산구리 소금 염화칼슘 백반 붕산용질

20℃ 26 35 43 11 450℃ 34 37 55 36 1180℃ 55 38 59 54 23

⑤ 황산구리

3. 물 200g 에 설탕을 넣어 20 ％의 설탕물을 만들려고 한다 . 설탕 몇 g 을 녹여야 하는가 ?

① 20g

② 25g

③ 40g

④ 50g

⑤ 100g

④ 50g