④
세포호흡에서 포도당이 산화(ㄱ 옳음), 배터리의 전기 에너지는 화학 에너지에서 전환(ㄴ 옳음), 녹이 슬 때 철은 전자를 잃어 산화(ㄷ 틀림) → 정답 ④.
핵심 개념
세포호흡과 철의 부식은 산소와 결합하거나 전자를 잃는 산화 반응이고, 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 전환한다.
단서 따라가기
㉠ 포도당을 이용한 세포호흡세포호흡에서 포도당이 산소와 반응해 이산화 탄소와 물로 분해되며 에너지를 내므로 포도당은 산화된다 보기 ㄱ (옳음)
㉡ 배터리에서 생성되는 전기 에너지배터리 안의 화학 반응으로 저장된 화학 에너지가 전기 에너지로 전환된다 보기 ㄴ (옳음)
㉢ 철 체인이 산소와 반응해 붉은색 녹이 슮철(Fe)이 전자를 잃고 산소와 결합해 산화 철(Fe₂O₃)이 되는 산화 반응이다 보기 ㄷ (틀림 — 전자를 잃음)
정답 근거
보기 ㄱ: 세포호흡에서 포도당은 산소와 반응하여 이산화 탄소와 물로 분해되므로 산화된다. 보기 ㄴ: 배터리에 저장된 화학 에너지가 자전거를 운행하는 과정에서 전기 에너지로 전환된다. 따라서 정답은 ④(ㄱ, ㄴ)이다. (ㄷ은 붉은색 녹이 슬 때 철(Fe)이 전자를 잃고 산화 철(Fe₂O₃)이 되므로 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 배터리를 '전기를 담아 두는 통'으로만 생각해, 전기 에너지가 화학 에너지에서 바뀐 것임을 놓치기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, 배터리의 전기 에너지는 화학 에너지에서 전환된 것이므로 옳은 ㄴ이 빠졌다.
②
함정 세포호흡을 '에너지를 얻는 과정'으로만 기억해, 포도당이 산소와 반응하는 산화 반응이라는 점을 떠올리지 못하기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, 세포호흡에서 포도당은 산화되므로 옳은 ㄱ이 빠졌다.
③
함정 산소와 '결합해 무언가를 얻는다'는 느낌 때문에 철이 전자도 얻는다고 혼동하기 쉽다.
ㄷ은 철이 전자를 잃고 산화되므로 틀리고, 옳은 ㄱ, ㄴ이 빠졌다.
⑤
함정 산화·환원에서 전자의 이동 방향(산화 = 전자를 잃음)을 거꾸로 기억하기 쉽다.
ㄱ, ㄴ은 옳지만, 녹이 슬 때 철은 전자를 잃으므로 ㄷ은 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
일상 속 현상(세포호흡, 배터리, 철의 부식)을 산화·환원과 에너지 전환의 관점에서 해석하는 능력
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각 현상을 화학 반응식으로 떠올림 → 산소를 얻거나 전자를 잃는 물질은 산화, 반대는 환원으로 판정 → 에너지 전환은 '어디에 저장된 에너지가 무엇으로 바뀌는가'로 확인
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에너지 전환에너지 전환은 에너지가 한 형태에서 다른 형태로 바뀌는 것이다. 태양 에너지는 지구에서 광합성을 통해 화학 에너지로, 대기와 물의 순환을 통해 바람의 운동 에너지와 물의 위치 에너지 등으로 전환되며, 발전소와 전기 기구에서도 다양한 에너지 전환이 일어난다.
산화와 환원 세포호흡 철의 부식 에너지 전환 화학 에너지