#29 원소의 분류와 활용

문제 1 · OX 문제

철(Fe)은 강도가 크고 펴짐성이 있어 각종 자재나 다양한 모양의 공구를 만드는 데 이용된다. ( )

정답: O

철은 우주 최강의 맷집을 가진 든든한 금속 형님이에요! 단단하면서도 두드리면 모양을 바꿀 수 있는 펴짐성이 있어서 우리가 쓰는 망치나 스패너 같은 공구를 만드는 데 아주 찰떡이랍니다.

문제 2 · OX 문제

금(Au)은 공기 중에서 쉽게 부식되므로 정밀한 전자 회로 기판에는 사용할 수 없다. ( )

정답: X

금이 왜 비싼 귀금속이겠어요? 세월이 지나도 절대 녹슬거나 썩지 않는(부식되지 않는) 지조 있는 녀석이기 때문이죠! 게다가 전기도 기가 막히게 잘 통해서 스마트폰 속 아주 중요한 회로 기판에 필수적으로 쓰인답니다.

문제 3 · OX 문제

수소(H)는 연소할 때 대기 오염 물질을 배출하지 않아 친환경 자동차의 연료로 이용된다. ( )

정답: O

수소는 태워도 나쁜 매연 대신 깨끗한 '물'만 나오는 아주 착한 비금속 기체예요. 그래서 환경을 지키는 수소 연료 전지 자동차의 핵심 밥줄로 엄청난 사랑을 받고 있죠!

문제 4 · OX 문제

탄소(C)는 실온에서 고체 상태로 존재하며, 연필심이나 다이아몬드를 이루는 비금속 원소이다. ( )

정답: O

까만 연필심(흑연)과 세상에서 제일 눈부신 다이아몬드가 사실 같은 '탄소' 출신이라는 거 알고 있었나요? 원자들이 어떻게 손을 잡고 있느냐에 따라 흙수저와 금수저로 나뉘는 아주 스펙터클한 원소랍니다.

문제 5 · OX 문제

준금속 원소는 금속 원소와 비금속 원소의 중간 성질을 띠거나, 두 성질을 모두 갖는 원소이다. ( )

정답: O

금속도 아니고 비금속도 아닌, 그 중간에 낀 박쥐 같은 녀석들이에요! 하지만 이 애매한 성질 덕분에 상황에 따라 전기를 통하게도, 안 통하게도 조절할 수 있어서 현대 사회의 꽃인 '반도체'를 만드는 데 최고랍니다.

문제 6 · 빈칸 채우기

가장 흔하게 전기가 잘 통하고 가늘게 늘어나는 성질(뽑힘성)이 좋아 전선의 재료로 이용되는 금속 원소는 ( )이다. [2글자]

정답: 구리

우리 집 벽 속을 뜯어보면 붉은색의 이 녀석들이 핏줄처럼 쫙 깔려 있어요! 전기를 목적지까지 배달하는 데 있어서는 이 친구를 따라갈 가성비 에이스가 없죠.

문제 7 · 빈칸 채우기

잘 부식되지 않고 펴짐성과 전기 전도성이 매우 뛰어나서 정밀한 전자 회로 기판이나 귀금속에 이용되는 금속 원소는 ( )이다. [기호]

정답: Au

스마트폰이나 컴퓨터를 버릴 때 함부로 버리면 안 되는 이유! 그 안에 녹슬지 않고 전기를 완벽하게 전달해 주는 이 비싼 녀석이 소량 숨어있기 때문이랍니다. 반짝이는 노란색의 대명사죠.

문제 8 · 빈칸 채우기

얇게 펴지는 성질이 매우 뛰어나 일회용 음식 용기나 음식을 감싸는 호일을 만드는 데 주로 사용되는 금속 원소는 ( )이다. [기호]

정답: Al

고기 구워 먹을 때 불판에 깔거나 캔 음료수를 만드는 바로 그 은빛 금속! 녹도 잘 안 슬고 종이처럼 얇게 쫙쫙 펴지니까 주방에서 이 녀석 없으면 엄청 불편할 걸요?

문제 9 · 빈칸 채우기

대기 오염 물질을 배출하지 않아 친환경 자동차의 연료로 이용되는 기체 상태의 비금속 원소는 ( )이다. [2글자]

정답: 수소

가스실에서 뿜어져 나오는 시커먼 매연 대신, 이 녀석을 태우면 맑은 물만 뚝뚝 떨어져요! 지구를 살리는 미래의 착한 에너지원 1순위랍니다.

문제 10 · 빈칸 채우기

다른 물질과 잘 반응하지 않는 얌전한 성질이 있어, 과자가 눅눅해지거나 상하는 것을 막는 과자 봉지 충전재로 사용되는 비금속 원소는 ( )이다. [기호]

정답: N

우리가 빵빵한 과자 봉지를 뜯을 때 '푸쉬쉬' 하고 빠져나오는 바로 그 기체예요! 산소처럼 나대지 않고 조용히 과자를 감싸주기 때문에 음식을 오랫동안 신선하게 지켜주는 보디가드 역할을 하죠.

문제 11 · 단답형

강도가 크고 단단하여 일상생활에서 스패너, 망치 등 다양한 모양의 공구를 만드는 데 가장 널리 쓰이는 금속 원소는? [기호]

정답: Fe

인류의 역사를 획기적으로 바꾼 철기 시대의 주인공! 자동차부터 건물 뼈대, 작은 망치까지 튼튼함이 필요한 곳에는 언제나 이 형님이 빠지지 않아요.

문제 12 · 단답형

비금속이지만 흑연의 형태로 존재하여 종이에 까맣게 묻어나는 연필심으로 쓰이는 원소는? [기호]

정답: C

종이에 사각사각 글씨를 쓸 때마다 종이에 묻어나는 그 까만 가루들! 숯이나 석탄도 다 이 녀석으로 만들어졌답니다. 우리 몸을 이루는 아주 중요한 뼈대이기도 하죠.

문제 13 · 단답형

성냥의 머리 부분에 발려 있어 마찰을 통해 쉽게 불을 붙이는 데 사용되는 고체 상태의 비금속 원소는? [기호]

정답: P

성냥개비 끝에 달린 빨간색 뭉툭한 부분의 핵심 재료예요. 마찰을 조금만 일으켜도 확! 하고 불이 붙는 다혈질 성격을 가져서 우리가 쉽게 불을 피울 수 있게 도와주죠.

문제 14 · 단답형

금속 원소와 비금속 원소의 경계에 위치하여 두 가지 성질을 모두 갖거나 중간 성질을 나타내는 원소들을 통틀어 무엇이라고 하는가? [3글자]

정답: 준금속

이름부터 '금속에 준한다(버금간다)'는 뜻이에요. 완벽한 금속도, 완벽한 비금속도 아닌 그 중간에서 줄타기하는 원소들을 묶어서 부르는 명칭이랍니다.

문제 15 · 단답형

연소할 때 대기 오염 물질을 배출하지 않아 친환경 자동차의 연료로 이용되는 기체 상태의 비금속 원소는? [기호]

정답: H

매연이나 미세먼지 대신 우리가 마실 수도 있는 아주 깨끗한 물이 뚝뚝 떨어지게 하는 마법의 기체예요! 가볍고 깨끗해서 차세대 에너지원으로 불리죠.

문제 16 · 단답형

금속과 비금속의 중간 성질을 띠며, 스마트폰이나 컴퓨터의 핵심 부품인 반도체를 만드는 데 주원료로 사용되는 원소는? [기호]

정답: Si

상황에 따라 전기를 통하게도, 안 통하게도 조작할 수 있는 아주 똑똑한 준금속의 대표 주자예요! 실리콘 밸리라는 이름도 바로 이 녀석의 이름에서 따온 거랍니다.

문제 17 · 보기 선택

금(Au)의 특징과 활용에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 전기 전도성이 매우 우수하다.
• ㄴ. 공기 중에서 쉽게 녹슬고 부식된다.
• ㄷ. 정밀한 전자 기기의 회로 기판에 사용된다.
• ㄹ. 가공이 쉬워 장신구(귀금속) 재료로도 쓰인다.

정답: ㄱ, ㄷ, ㄹ

금은 전기를 잘 전달하고(ㄱ) 회로 기판에 쓰이며(ㄷ), 가공이 쉬워 장신구로도 쓰여요(ㄹ). 반면 쉽게 부식된다는 ㄴ은 녹슬지 않는 금의 성질에 어긋나니 틀렸죠.

문제 18 · 보기 선택

수소(H) 원소에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 실온에서 기체 상태로 존재한다.
• ㄴ. 연소 시 대기 오염 물질을 배출하지 않는다.
• ㄷ. 단단하고 광택이 있는 금속 원소이다.
• ㄹ. 산소와 반응해 연소하면 물이 생성된다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

수소는 기체이고(ㄱ) 태우면 물만 나오는 친환경 연료이며(ㄴ) 산소와 반응해 연소하면 물이 생기죠(ㄹ). 단단하고 광택 나는 금속이라는 ㄷ은 기체 비금속인 수소와 정반대예요.

문제 19 · 보기 선택

준금속 원소에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 금속과 비금속의 중간 성질을 띠거나 두 성질을 모두 갖는다.
• ㄴ. 스마트폰이나 컴퓨터에 들어가는 반도체의 재료로 널리 쓰인다.
• ㄷ. 대표적인 준금속 원소로는 철(Fe)과 구리(Cu)가 있다.
• ㄹ. 규소(Si)와 저마늄(Ge)이 대표적인 예이다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

준금속은 금속과 비금속의 중간이고(ㄱ) 반도체 재료로 쓰이며(ㄴ) 규소·저마늄이 대표 예죠(ㄹ). 철과 구리는 누가 봐도 전형적인 금속이라 ㄷ은 틀렸어요.

문제 20 · 보기 선택

금속 원소의 성질과 이용이 바르게 짝지어진 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 철 - 강도가 커서 단단한 공구를 만든다.
• ㄴ. 구리 - 전기가 잘 통해 전선을 만든다.
• ㄷ. 알루미늄 - 얇게 펴지는 성질이 좋아 음식 용기를 만든다.
• ㄹ. 금 - 강도가 커서 단단한 건축 자재를 만든다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

맷집 좋은 철은 공구로(ㄱ), 전도성 좋은 구리는 전선으로(ㄴ), 잘 펴지는 알루미늄은 음식 용기로(ㄷ) 제 재능을 살렸죠. 하지만 금은 건축 자재용 강도가 없어 ㄹ은 틀렸어요.

문제 21 · 객관식

다음 중 정밀한 전자 기기의 회로 기판을 만들 때 금(Au)을 사용하는 가장 중요한 이유는?

• ① 값이 매우 비싸기 때문에 기기의 가치를 높이려고
• ② 단단한 성질이 모든 금속 중에서 가장 강하기 때문에
• ③ 투명하고 얇은 호일 형태로 만들기 가장 쉽기 때문에
• ④ 빛을 흡수하여 에너지를 스스로 만들어내기 때문에
• ⑤ 전기가 매우 잘 통하고 오랫동안 부식되지 않기 때문에

정답: ⑤

스마트폰 두뇌에 녹슬어버린 금속을 쓰면 하루 만에 고장 나겠죠? 금은 비싸서 쓰는 게 아니라, 전기를 완벽하게 전달하면서 물이나 공기에도 절대 썩지(부식되지) 않는 지조 있는 녀석이라 쓰는 거예요!

문제 22 · 객관식

다음 중 원소의 이름, 특징, 그리고 이용 사례가 바르게 연결되지 않은 것은?

• ① 철(Fe) - 강도가 커서 단단하다 - 스패너 등 공구
• ② 알루미늄(Al) - 얇게 잘 펴진다 - 일회용 음식 용기
• ③ 질소(N) - 다른 물질과 잘 반응하지 않는다 - 과자 봉지 충전재
• ④ 인(P) - 쉽게 불이 붙는 성질이 있다 - 성냥의 머리 부분
• ⑤ 탄소(C) - 금속 원소로 전기를 잘 차단한다 - 연필심

정답: ⑤

아니, 탄소가 언제부터 뼈대 굵은 금속 형님이 됐죠? 탄소는 숯이나 연필심을 만드는 대표적인 '비금속' 원소예요! 슬쩍 단어를 바꿔치기한 함정에 속지 마세요.

문제 23 · 객관식

질소(N) 가스가 과자 봉지 충전재로 사용되는 이유로 옳은 것은?

• ① 과자의 짠맛과 단맛을 더욱 강하게 증폭시켜 주므로
• ② 공기 중의 산소처럼 과자 성분과 활발하게 반응하여 부드럽게 하므로
• ③ 과자의 무게를 가볍게 만들어 운반을 편리하게 하므로
• ④ 온도를 낮춰 과자를 차갑게 유지하는 냉동 효과가 있으므로
• ⑤ 다른 물질과 거의 반응하지 않아 과자가 상하거나 부서지는 것을 막아주므로

정답: ⑤

질소는 엄청 얌전하고 남 일에 관심 없는 성격이에요. 과자랑 반응해서 맛을 바꾸거나 썩게 만들지 않고, 그저 빵빵한 에어백 역할만 충실히 해주기 때문에 과자 보호막으로 아주 찰떡이랍니다.

문제 24 · 객관식

금속과 비금속의 중간 성질을 가진 '준금속' 원소에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

• ① 금속 원소와 비금속 원소의 경계에 해당하는 원소들이다.
• ② 상황이나 조건에 따라 전도성이 달라지는 특징이 있다.
• ③ 두 가지 성질을 모두 활용하여 반도체의 핵심 재료로 이용된다.
• ④ 온도 등 외부 조건에 따라 전기적 성질을 인위적으로 조절할 수 있다.
• ⑤ 대표적인 준금속 원소로는 철, 구리, 금, 알루미늄 등이 있다.

정답: ⑤

철, 구리, 금, 알루미늄은 누가 봐도 100% 뼈대 굵은 상남자 '금속' 형님들이잖아요! 준금속은 이런 뻔한 금속이 아니라 규소(실리콘)처럼 애매한 성질을 가진 반도체 재료들을 말해요.

문제 25 · 객관식

다음 중 대기 오염을 일으키지 않는 친환경 자동차의 연료로 각광받는 원소에 대한 설명으로 옳은 것은?

• ① 이 원소는 실온에서 단단한 고체 상태인 금속이다.
• ② 연소 시 산소와 반응하여 다량의 온실가스를 배출한다.
• ③ 가장 무거운 비금속 원소로 냄비의 손잡이로 쓰인다.
• ④ 과자 봉지 충전재로 쓰이며 공기의 대부분을 차지한다.
• ⑤ 실온에서 기체로 존재하며 태우면 오염 물질 대신 물이 생성된다.

정답: ⑤

친환경 대장님은 바로 '수소'예요! 수소는 가장 가벼운 기체이고, 태워도 더러운 매연 대신 깨끗한 물(H2O)만 나오기 때문에 지구를 살릴 미래 자동차의 핵심 연료로 찍힌 거랍니다.

문제 26 · 객관식

금속 원소인 알루미늄(Al)을 이용하여 일회용 음식 용기나 호일을 만들 수 있는 가장 핵심적인 이유는?

• ① 투명하여 안에 든 음식을 쉽게 확인할 수 있기 때문이다.
• ② 전기가 전혀 통하지 않아 감전의 위험을 막아주기 때문이다.
• ③ 공기 중에서 붉게 녹슬어 시각적으로 아름답기 때문이다.
• ④ 자석을 가까이 대면 강하게 달라붙는 성질이 있기 때문이다.
• ⑤ 망치로 두드리거나 눌렀을 때 얇게 쫙 펴지는 펴짐성이 좋기 때문이다.

정답: ⑤

알루미늄은 맷집이 좋으면서도 종이장처럼 얇게 밀어낼 수 있는 '펴짐성(전성)'이 끝내주게 좋아요. 이 성질 덕분에 우리가 김밥을 싸거나 음식을 덮을 때 쓰는 얇은 호일로 변신할 수 있는 거죠!

문제 27 · 객관식

비금속 원소인 탄소(C)의 다양한 형태와 쓰임새에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

• ① 흑연의 형태일 때는 종이에 잘 묻어나 연필심으로 사용된다.
• ② 다이아몬드는 탄소로만 이루어진 매우 단단한 물질이다.
• ③ 숯과 같이 연료로 태워서 에너지를 얻는 데 사용되기도 한다.
• ④ 생명체를 구성하는 유기물의 중심 뼈대를 이루는 중요한 원소이다.
• ⑤ 실온에서 액체로 존재하며 살균 작용이 있어 소독약으로 쓰인다.

정답: ⑤

탄소는 기체도 액체도 아닌 단단한 고체 형님이에요! 소독약(빨간약)에 들어가서 살균 작용을 하는 비금속은 탄소가 아니라 보라색 증기를 내뿜는 '아이오딘'이랍니다. 속지 마세요!

문제 28 · 객관식

일상생활 속 물건과 그 주재료인 원소의 연결이 옳게 된 것은?

• ① 성냥의 붉은색 발화 부분 - 철(Fe)
• ② 건축물의 단단한 뼈대와 공구 - 인(P)
• ③ 부서지지 않게 과자를 감싸는 봉지 안의 기체 - 탄소(C)
• ④ 녹슬지 않는 컴퓨터 회로 기판 - 수소(H)
• ⑤ 가전제품의 전원 플러그 내부 전선 - 구리(Cu)

정답: ⑤

가전제품 선을 끊어보면 나오는 붉은색 선! 그게 바로 전기를 빛의 속도로 배달해 주는 구리 형님입니다. 성냥에는 인(P), 공구에는 철(Fe), 과자 봉지에는 질소(N), 회로 기판에는 금(Au)이 들어가야 정상이겠죠?

문제 29 · 객관식

원소의 분류와 활용 원리에 대한 설명으로 가장 포괄적이고 적절한 결론은?

• ① 모든 원소는 금속과 비금속 두 가지로만 완벽하게 나뉜다.
• ② 가장 비싸고 구하기 힘든 원소만이 첨단 산업의 핵심 재료로 쓰인다.
• ③ 비금속 원소는 강도가 약해 인간 생활에 전혀 쓸모가 없다.
• ④ 과학 기술이 발달하면 비금속을 완벽한 금속으로 바꿀 수 있다.
• ⑤ 인류는 각 원소가 가진 물리적, 화학적 특성을 파악하여 목적에 맞게 도구와 재료로 활용하고 있다.

정답: ⑤

철의 단단함, 구리의 전도성, 질소의 얌전함 등! 우리는 각 원소들의 성격과 재능(특성)을 쫙 스캔해서 필요한 곳(공구, 전선, 과자 봉지)에 딱 맞춰 취업시키고 있다는 것이 이 단원의 가장 핵심적인 교훈이랍니다.