②
별의 중심부 ㉠ = 철, 탄소와 규소 사이 ㉡ = 산소(ㄱ 틀림) → 철이 가장 많은 (가)가 지구, 산소가 가장 많은 (나)가 사람(ㄴ 틀림) → 사람 속 산소는 별에서 생성(ㄷ 옳음) → 정답 ②.
핵심 개념
별은 중심부의 핵융합 반응으로 점점 무거운 원소를 만들며, 핵융합이 끝난 직후 별의 중심부에는 가장 무거운 철이 쌓인다.
단서 따라가기
별의 내부 구조: 바깥에서 안쪽으로 수소 → 헬륨 → 탄소 → ㉡ → 규소 → 중심부 ㉠별은 중심부로 갈수록 더 무거운 원소를 핵융합으로 만들므로, 핵융합이 끝난 직후 중심부에는 가장 무거운 철이 있고, 탄소와 규소 사이 층에는 산소가 있다 ㉠ = 철, ㉡ = 산소
<보기> ㄱ. ㉠은 산소이다.중심부 ㉠은 산소보다 무거운 철이다 보기 ㄱ (틀림 — ㉠은 철)
(가) 철 32.6 %, 산소 29.7 %, 규소 15.2 % / (나) 산소 65.0 %, 탄소 18.5 %, 수소 9.5 %지구는 철의 질량비가 가장 크고, 사람은 산소·탄소·수소 순으로 질량비가 크다 보기 ㄴ (틀림 — (나)는 사람)
<보기> ㄷ. 사람을 구성하는 ㉡(산소)헬륨보다 무거운 산소는 빅뱅 직후가 아니라 별 내부의 핵융합 과정에서 만들어졌다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄷ: 별은 중심부의 핵융합으로 헬륨보다 무거운 원소를 차례로 만들며, ㉡은 탄소와 규소 사이 층에 있는 산소이다. 사람을 구성하는 산소도 주로 이러한 별의 진화 과정에서 생성된 것이므로 옳다. 따라서 옳은 것은 ㄷ뿐이고 정답은 ②이다. (ㄱ은 중심부 ㉠이 철이므로 틀리고, ㄴ은 철의 질량비가 가장 큰 (가)가 지구, 산소의 질량비가 65.0 %로 가장 큰 (나)가 사람이므로 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 지구와 사람 모두 산소가 많다는 사실만 떠올려, 두 표에 모두 큰 값으로 나오는 ㉠을 산소로 짐작하기 쉽다.
ㄱ은 별 중심부의 ㉠이 가장 무거운 철이므로 틀리고, 옳은 ㄷ이 빠졌다.
③
함정 (가)에 규소가 있으니 지각을 떠올려 (가)를 지구로 보기보다, 산소 65.0 %처럼 큰 값이 있는 (나)를 '흙과 암석의 산소'로 오해해 지구로 고르기 쉽다.
ㄱ은 ㉠이 철이라 틀리고, ㄴ은 산소·탄소·수소가 대부분인 (나)가 사람이라 틀리며, 옳은 ㄷ이 빠졌다.
④
함정 지구에서 가장 흔한 원소를 지각의 산소로만 생각해, 철이 지구 전체 질량비에서 가장 크다는 점을 놓치기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, ㄴ은 철의 질량비가 가장 큰 (가)가 지구이고 (나)는 사람이므로 틀리다.
⑤
함정 별 내부 층의 순서를 확인하지 않고 원소 이름만 보고 모든 보기를 옳다고 넘기기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, ㄱ은 ㉠이 철이라 틀리고 ㄴ은 (나)가 사람의 질량비라 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
별 내부 구조에서 원소 층의 위치로 기호를 판별하고, 원소의 질량비 표를 지구와 사람에 각각 대응시키는 자료 해석 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
별 내부 층의 순서(바깥 수소 → 안쪽으로 갈수록 무거운 원소 → 중심 철)로 기호의 정체 확정 → 표에서 철이 가장 많은 쪽을 지구, 산소·탄소·수소가 많은 쪽을 생명체로 판별 → 원소의 생성 장소(빅뱅: 수소·헬륨, 별: 그보다 무거운 원소) 적용
다음 문항 · 10번
표는 원자 X, Y, Z에 대한 자료이다. ㉠과 ㉡은 원자가 전자 수와 전자가 들어 있는 전자 껍질 수를 순…
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관련 개념
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.
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.
핵융합 반응 별의 진화 원소의 생성 지구와 사람을 구성하는 원소