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규소와 산소는 비금속끼리 공유 결합(A 옳음), 휘석은 규산염 사면체가 기본 단위(B 옳음), 규소는 반도체 소자 재료(C 옳음) → 세 학생 모두 옳아 정답 ⑤.
핵심 개념
규산염 광물은 규소 1개와 산소 4개가 공유 결합한 규산염 사면체를 기본 단위로 하며, 광물에서 얻은 규소는 반도체 재료로 쓰인다.
단서 따라가기
학생 A: 규소와 산소 사이의 결합은 공유 결합규소와 산소는 모두 비금속 원소이므로 전자쌍을 공유하는 공유 결합을 한다 학생 A (옳음)
모형: 큰 공(규소) 1개를 작은 공(산소) 4개가 둘러싼 단위가 이어짐 / 학생 B 발언규산염 광물은 규소 1개와 산소 4개로 이루어진 규산염 사면체가 기본 단위이고, 휘석은 사면체가 한 줄로 연결된 단사슬 구조이다 학생 B (옳음)
학생 C: 규산염 광물에서 얻을 수 있는 규소는 반도체 소자의 재료규산염 광물에서 얻은 규소에 불순물을 첨가하면 반도체 소자를 만들 수 있다 학생 C (옳음)
정답 근거
학생 A: 규소와 산소는 모두 비금속 원소이므로 둘 사이의 결합은 공유 결합이다. 학생 B: 휘석은 규소 원자 1개에 산소 원자 4개가 결합한 규산염 사면체를 기본 단위로 하여 사면체가 한 줄로 연결된 구조이다. 학생 C: 규산염 광물에서 얻은 규소에 불순물을 추가하면 반도체 소자를 만들 수 있다. 세 학생 모두 옳으므로 정답은 ⑤이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 모형에 연결된 사면체가 여러 개라 '원자 1개에 4개가 결합한 사면체가 기본 단위'라는 B의 말이 모형과 다르다고 여기기 쉽다.
A는 옳지만, 휘석의 기본 단위가 규산염 사면체이므로 옳은 B와, 규소가 반도체 재료이므로 옳은 C가 빠졌다.
②
함정 광물이 이온 결정이라는 인상 때문에 규소와 산소 사이를 이온 결합으로 여겨 A를 빼기 쉽다.
C는 옳지만, 비금속끼리의 결합인 규소–산소 결합은 공유 결합이므로 옳은 A와, 옳은 B가 빠졌다.
③
함정 반도체 재료는 공장에서 만든 인공 물질이라고 생각해, 흔한 암석 광물에서 얻는 규소와 연결 짓지 못하기 쉽다.
A, B는 옳지만, 규산염 광물에서 얻은 규소가 반도체 소자의 재료가 되므로 옳은 C가 빠졌다.
④
함정 산소 원자가 여러 사면체에 걸쳐 공유되는 모형을 보고 전자를 주고받는 이온 결합으로 착각하기 쉽다.
B, C는 옳지만, 규소와 산소는 모두 비금속 원소라 공유 결합을 하므로 옳은 A가 빠졌다.
이 문항이 묻는 능력
규산염 광물의 구조 모형을 해석해 기본 단위와 결합의 종류를 판단하고, 규소의 이용을 연결하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
모형에서 원자 종류와 기본 단위(사면체) 확인 → 결합하는 원소가 금속인지 비금속인지로 결합 종류 판단 → 원소의 활용(반도체 등) 진술을 교과 내용과 대조
다음 문항 · 14번
표는 지구 시스템의 에너지원 (가)~(다)에 의해 일어나는 자연 현상을 나타낸 것이다. (가)~(다)는 각각…
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관련 개념
규산염 광물규산염 사면체를 기본 골격으로 하여 이루어진 광물로, 지각을 구성하는 광물의 대부분을 차지한다. 사면체가 산소를 공유하는 방식에 따라 독립형 구조(감람석), 단사슬 구조(휘석), 복사슬 구조(각섬석), 판상 구조(흑운모), 망상 구조(석영, 장석) 등 다양한 구조가 나타난다.
규산염 사면체규소 원자 1개를 중심으로 산소 원자 4개가 공유 결합하여 이루어진 정사면체 모양의 구조로, 지각을 이루는 규산염 광물의 기본 골격이다. 이웃한 사면체끼리 산소를 공유하는 방식에 따라 다양한 결합 구조의 광물이 만들어진다.
규산염 광물 규산염 사면체 공유 결합 반도체