②
사면체 중심의 검은 공은 규소(ㄱ 틀림), A는 규산염 사면체로 기본 단위체(ㄴ 옳음), B는 단사슬 구조로 휘석에 해당하고 감람석은 독립형(ㄷ 틀림) → 정답 ②.
핵심 개념
규산염 광물은 규소 1개와 산소 4개가 결합한 규산염 사면체를 기본 단위로 하며, 사면체의 결합 방식에 따라 독립형·단사슬·복사슬·판상·망상 구조로 나뉜다.
단서 따라가기
(나) 검은 공 하나에 이쑤시개 4개를 꽂고 (다) 끝에 흰 공을 꽂아 사면체를 만듦규산염 사면체는 중심의 규소 1개에 산소 4개가 결합한 구조이므로, 중심에 1개뿐인 검은 공은 규소, 꼭짓점의 흰 공은 산소이다 보기 ㄱ (틀림 — ㉠은 규소)
(다)의 결과 모형 A: 검은 공 1개 + 흰 공 4개의 사면체규산염 사면체(SiO₄)는 모든 규산염 광물을 이루는 기본 단위체이다 보기 ㄴ (옳음)
(라)의 결과 모형 B: 사면체가 이웃과 산소(흰 공)를 하나씩 공유하며 한 줄로 길게 연결됨사면체가 한 줄로 연결된 구조는 단사슬 구조(휘석)이고, 감람석은 사면체가 서로 산소를 공유하지 않는 독립형 구조이다 보기 ㄷ (틀림 — 감람석은 독립형)
정답 근거
보기 ㄴ: 모형 A는 중심의 규소 1개에 산소 4개가 결합한 규산염 사면체이며, 규산염 사면체는 규산염 광물의 기본 단위체이다. 따라서 옳은 것은 ㄴ뿐이고 정답은 ②이다. (ㄱ은 사면체 중심에 1개 있는 검은 공 ㉠이 규소에 해당하므로 틀리고, ㄷ은 B가 단사슬 구조(휘석)인데 감람석은 독립형 구조이므로 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 지각에서 가장 많은 원소가 산소라는 사실이나 공의 색만 보고, 중심의 검은 공을 산소로 착각하기 쉽다.
ㄱ은 사면체 중심의 검은 공이 규소이므로 틀리고, 옳은 ㄴ이 빠졌다.
③
함정 감람석이 대표적인 규산염 광물이라는 것만 기억하고, 사면체가 이어진 B를 모든 규산염 광물의 공통 구조로 여기기 쉽다.
ㄱ은 ㉠이 규소라서, ㄷ은 감람석이 독립형 구조라서 틀리고, 옳은 ㄴ이 빠졌다.
④
함정 감람석(독립형)과 휘석(단사슬)의 구조를 서로 바꾸어 기억하기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, ㄷ은 B와 같은 단사슬 구조를 가진 광물이 휘석이고 감람석은 독립형 구조이므로 틀리다.
⑤
함정 모형 실험의 설명이 모두 그럴듯해 보여 공의 역할과 광물별 구조를 따지지 않고 모두 고르기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, ㄱ은 ㉠이 규소이고 ㄷ은 감람석이 독립형 구조이므로 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
스타이로폼 공 모형에서 규소·산소의 위치를 찾고, 사면체의 연결 방식을 실제 규산염 광물의 결합 구조와 대응시키는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
모형에서 중심 공과 꼭짓점 공의 개수로 규소·산소를 구분 → 사면체끼리 공유하는 산소 수와 연결 모양으로 결합 구조(독립형·단사슬·복사슬·판상·망상) 판정 → 구조별 대표 광물(감람석·휘석·각섬석·흑운모·석영)과 연결
다음 문항 · 19번
그림 (가)는 중심부에서 핵융합 반응이 끝난 별 S의 내부 구조와 각 영역에서 가장 큰 질량비를 차지하는 원…
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관련 개념
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 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 사면체 규산염 광물 독립형 구조 단사슬 구조 감람석