②
사람 몸 질량비 1위인 ㉠ 65.0 %는 산소, ㉡ 9.5 %는 수소라 원자가 전자 수는 ㉠(6) > ㉡(1)(ㄱ 틀림), 지구 전체 질량비 1위는 철(ㄴ 틀림), 탄소는 별의 핵융합으로 생성(ㄷ 옳음) → 정답 ②.
핵심 개념
사람의 몸은 산소·탄소·수소·질소 순으로 질량비가 크며, 이 원소들 가운데 탄소 이상의 무거운 원소는 별의 진화 과정에서 만들어졌다.
단서 따라가기
㉠ 65.0 %, ㉡ 9.5 %사람의 몸을 구성하는 원소 중 질량비가 가장 큰 것은 산소이므로 ㉠은 산소, ㉡은 수소이다. 원자가 전자 수는 산소 6, 수소 1이다 보기 ㄱ (틀림 — ㉠이 더 큼)
㉠ = 산소지구 전체를 구성하는 원소 중 질량비가 가장 큰 것은 철이다(산소는 지각에서 질량비가 가장 크다) 보기 ㄴ (틀림 — 철)
탄소 18.5 %탄소는 빅뱅 때가 아니라 별 내부의 핵융합 반응으로 생성되었다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄷ: 빅뱅 직후에는 수소와 헬륨이 주로 만들어졌고, 탄소처럼 그보다 무거운 원소는 별 내부의 핵융합 반응, 즉 별의 진화 과정에서 생성되었다. 따라서 사람의 몸을 구성하는 탄소는 주로 별의 진화 과정에서 생성되었다. 옳은 것은 ㄷ뿐이므로 정답은 ②이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 우주에서 가장 많은 원소가 수소라는 사실을 떠올려, 질량비 65.0 %인 ㉠을 수소로 보고 ㉡을 산소로 뒤바꾸기 쉽다.
ㄱ은 ㉠이 산소(원자가 전자 6), ㉡이 수소(원자가 전자 1)여서 틀리고, 옳은 ㄷ이 빠졌다.
③
함정 지각에서 질량비가 가장 큰 원소가 산소라는 사실을 '지구를 구성하는 원소'로 확대해 ㄴ을 옳다고 보기 쉽다.
ㄱ은 원자가 전자 수가 ㉠(산소)이 더 커서, ㄴ은 지구 전체 질량비 1위가 철이어서 틀리고, 옳은 ㄷ이 빠졌다.
④
함정 지각과 지구 전체를 구분하지 않아, 산소가 지구에서도 가장 많다고 판단하기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, ㄴ은 지구를 구성하는 원소 중 질량비가 가장 큰 것이 철이므로 틀리다.
⑤
함정 ㉠·㉡을 뒤바꿔 읽고 지각과 지구 전체도 혼동해 모든 보기를 옳다고 판단하기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, ㄱ은 원자가 전자 수가 ㉠(산소, 6)이 ㉡(수소, 1)보다 커서, ㄴ은 지구 전체 질량비 1위가 철이어서 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
원그래프의 질량비로 미지 원소를 확인하고, 사람 몸·지각·지구 전체의 구성 원소를 구분하며 원소의 생성 과정과 연결하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
원그래프의 비율 크기로 미지 원소(사람 몸: 산소 > 탄소 > 수소 > 질소) 확정 → 원자 구조(원자가 전자 수) 비교 → 비교 대상이 지구 전체·지각·사람 몸 중 어디인지 구분 → 원소의 생성 장소 적용
다음 문항 · 14번
다음은 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K)의 성질과 관련된 실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 …
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관련 개념
지구와 생명체의 구성 원소지구 전체는 질량비로 철, 산소, 규소, 마그네슘이, 지각은 산소, 규소가 많으며, 사람의 몸은 산소, 탄소, 수소, 질소 순으로 질량비가 크다. 수소는 우주 초기에, 탄소·산소·규소·철 등은 별 내부의 핵융합으로, 철보다 무거운 원소는 초신성 폭발로 만들어졌으므로 지구와 생명의 역사는 우주 역사의 일부이다.
별 내부의 핵융합별의 중심부에서 높은 온도와 압력으로 가벼운 원자핵이 합쳐져 더 무거운 원자핵이 만들어지는 반응이다. 수소 핵융합으로 헬륨이, 이어서 헬륨 핵융합으로 탄소가 만들어지며, 질량이 매우 큰 별은 산소, 규소 등을 거쳐 철까지 만들어 중심으로 갈수록 무거운 원소가 있는 양파 껍질 같은 층 구조를 이룬다.
사람을 구성하는 원소 지구를 구성하는 원소 원자가 전자 별의 핵융합