2025년 9월 고1 학평 통합과학 12번 해설
12.
표는 전기적 성질에 따라 몇 가지 물질을 구분한 것이다. ㉠과 ㉡은 고무와 구리를 순서 없이 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [1.5점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
④
도체 칸의 ㉠은 구리, 부도체 칸의 ㉡은 고무(ㄱ 틀림)이고, 도체가 부도체보다 전류가 잘 흐르며(ㄴ 옳음) 반도체 저마늄은 불순물로 전기적 성질을 바꿀 수 있다(ㄷ 옳음) → 정답 ④.
핵심 개념
물질은 전류가 흐르는 정도에 따라 도체, 반도체, 부도체로 구분하며, 반도체는 불순물을 첨가해 전기적 성질을 조절할 수 있다.
단서 따라가기
- 도체: 철, 은, ㉠ / 부도체: 유리, ㉡구리는 금속으로 전류가 잘 흐르는 도체, 고무는 전류가 거의 흐르지 않는 부도체 → ㉠ = 구리, ㉡ = 고무 보기 ㄱ (틀림 — ㉠은 구리)
- ㉠은 도체, ㉡은 부도체도체는 부도체보다 전류가 잘 흐른다 보기 ㄴ (옳음)
- 반도체: 저마늄반도체에 불순물을 첨가(도핑)하면 전기 전도성을 조절할 수 있다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄴ: ㉠은 도체 칸에 있으므로 구리이고, ㉡은 부도체 칸에 있으므로 고무이다. 도체는 부도체보다 전류가 잘 흐르므로 ㉠(구리)은 ㉡(고무)보다 전류가 잘 흐른다. 보기 ㄷ: 저마늄은 반도체이고, 반도체에 불순물을 추가하면 전기적 성질을 변화(제어)시킬 수 있다. 따라서 옳은 것은 ㄴ, ㄷ이고 정답은 ④이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 ㉠·㉡이 '고무와 구리' 순서로 소개된 발문을 보고, 첫 번째 기호 ㉠을 첫 번째로 적힌 고무에 그대로 대응시키기 쉽다.
ㄱ은 도체 칸의 ㉠이 구리이므로 틀리고, 옳은 ㄴ, ㄷ이 빠졌다.
②
함정 불순물이 섞이면 물질의 성질이 나빠진다고만 생각해, 반도체에 불순물을 일부러 넣어 성질을 조절한다는 점을 놓치기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, 반도체에 불순물을 추가해 전기적 성질을 변화시킬 수 있으므로 옳은 ㄷ이 빠졌다.
③
함정 고무를 전선 피복으로 흔히 보아 전선과 함께 떠올리고, 도체 쪽에 넣기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, ㄱ은 ㉠이 구리이므로 틀리고, 옳은 ㄴ이 빠졌다.
⑤
함정 ㄴ과 ㄷ을 옳다고 판단한 뒤 ㉠의 정체를 표에서 다시 확인하지 않고 ㄱ까지 함께 고르기 쉽다.
ㄴ, ㄷ은 옳지만, ㄱ은 도체인 ㉠이 구리이므로 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
전기적 성질에 따른 물질 분류 표에서 미지 물질을 판별하고, 도체와 부도체의 전류 흐름 차이 및 반도체의 성질 조절을 적용하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
표의 구분 칸으로 미지 물질의 위치(도체·반도체·부도체) 확인 → 후보 물질의 전기적 성질과 대응해 정체 확정 → 도체 > 반도체 > 부도체 순의 전류 흐름과 반도체 불순물 첨가 성질 적용
관련 개념
도체와 부도체물질을 전기가 통하는 정도에 따라 구분한 것으로, 도체는 자유 전자가 많아 전류가 잘 흐르는 물질(구리, 알루미늄 등 금속)이고 부도체(절연체)는 자유 전자가 거의 없어 전류가 잘 흐르지 않는 물질(유리, 고무, 플라스틱 등)이다. 전기적 성질이 그 중간인 물질은 반도체이다.
반도체전기 전도성이 도체와 부도체의 중간 정도인 물질로, 규소와 저마늄이 대표적이다. 순수한 반도체에 원자가 전자 수가 다른 13족이나 15족 원소를 불순물로 소량 첨가(도핑)하면 전기 전도성이 커지는 등 전기적 성질을 쉽게 조절할 수 있어 다이오드, 트랜지스터, 집적 회로, 태양 전지 등에 활용된다.
도체 반도체 부도체 불순물 첨가(도핑)
'도체와 부도체' 개념이 나온 다른 기출
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