실전 모의고사 1회

2019학년도 9월 고2 전국연합학력평가 16-21번

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01 ④ 02 ④ 03 ② 04 ⑤ 05 ③ 06 ⑤

본문 170~172쪽

다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

[01~06]

▶ 토머스 쿤이 제시한 패러다임의 개념

▶ 베허와 슈탈이 제안한 플로지스톤 이론

▶ 금속회를 금속으로 환원한 프리스틀리

▶ 플로지스톤 이론에 의문을 가진 라부아지에의 실험

기 어려웠으나 같은 실험을 물이 아닌 수은 위에서 다시 시행하자 수은 위에 소량의 물이 형성되는 현상을 관찰할 수 있었다.

이후 플로지스톤 학파는 기존 패러다임 안에서 이론을 일부 수 정하여 라부아지에의 이론을 반박하기도 하였으나 정확한 질량 측 정을 기반으로 한 라부아지에의 핵심적인 문제 제기는 끝내 명확 하게 설명해 내지 못했다. 결국 플로지스톤이라는 개념과 그것으 로 연소 현상을 이해하려는 패러다임은 ⓒ 사라지고, 연소를 산소 와의 결합으로 이해하는 새로운 패러다임이 자리 잡게 되었다. 또 한 물질의 성질을 추상적으로 설명하는 것에서, 정밀한 측정 도구 를 활용하여 실험 과정을 정량화하는 것으로 화학 연구의 패러다 임이 ⓓ 바뀌었다.

쿤은 과학사의 이러한 장면들을 통해 과학적 진보는 누적적인

변칙 사례

과학혁명

것이 아니라 혁명적인 것이라고 주장하였다. 정상 과학의 시기에 는 패러다임이라는 인식의 틀 안에서 퍼즐을 맞추는 활동을 수행 하는 것일 뿐 새로운 과학 지식을 만들어 내지는 못한다는 것이 다. 더 나아가 쿤은, 하나의 이론 체계를 ⓔ 받아들인다는 것은 그 것의 개념, 법칙, 가정을 포함한 패러다임 전체를 믿는 행위이므 로 새로운 패러다임을 옛것과 비교하여 어떤 패러다임이 더 우월 한 것인지 평가할 논리적 기준은 있을 수 없다고 보았다. 쿤의 과 학혁명 가설은 과학의 발전을 새롭게 바라보는 통찰력 있는 관점 으로서 많은 과학자들로 하여금 기존 패러다임으로 설명되지 않는 변칙 사례에 주목하게 하였고, 고정된 틀 속에서 문제를 해결하려 한 정상 과학을 반성적으로 바라볼 수 있게 하였다.

「패러다임을 바꾸는 과학혁명」

해제 이 글은 토머스 쿤이 제시한 패러다임과 과학혁명에 대해 설

명하면서, 새로운 패러다임의 전환 사례로 18세기 새로운 연소 이론 의 확립 과정을 보여 주고 있다. 18세기 말 라부아지에가 새로운 연소 이론을 확립하기 전까지는 플로지스톤 패러다임이 일반적이었다. 18 세기 초 베허와 슈탈이 플로지스톤 개념을 제안한 이후 연소 현상, 금 속이 녹스는 현상, 소화 작용 등은 모두 물질에 포함된 플로지스톤이 방출되는 과정으로 이해되었다. 18세기 중반 캐번디시는 플로지스톤 을 추출한 가연성 공기를 발견하고, 18세기 후반 프리스틀리가 그 가 연성 공기를 활용하여 금속회를 금속으로 환원한 것도 플로지스톤 패 러다임 안에서 설명되었다. 그런데 라부아지에는 금속이 녹슬 때의 질량 변화에 의문을 품고 정밀하게 질량을 측정함으로써 연소는 플로 지스톤을 잃는 것이 아니라 공기 중의 산소와 결합하는 현상이라는 새로운 패러다임을 정립하였다. 쿤의 과학혁명 가설은 기존 패러다임 의 변칙 사례에 주목하게 하고, 고정된 틀 속에서 문제를 해결하려는 정상 과학을 반성적으로 바라볼 수 있게 하였다.

주제 패러다임을 바꾸는 과학혁명의 사례로서의 연소 이론

오답 해설

① 5문단에서 라부아지에는 연소 현상에서 질량 변화가 있을 것이라 고 보고 정밀하게 질량을 측정할 수 있는 기구를 동원하여 실험을 하였고, 연소 반응 전후의 총질량은 변화가 없다는 사실을 확인하 였다.

② 2문단에서 베허와 슈탈은 종이, 숯, 황처럼 잘 타는 물질에 플로지 스톤이 많이 포함되어 있다고 보았다.

③ 2문단에서 플로지스톤 패러다임에서는 연소는 물질에 포함되어 있던 플로지스톤이 방출되는 과정이라고 주장하였고, 연소 현상뿐 만 아니라 금속이 녹스는 현상, 음식이 소화되는 생화학 작용 등 다양한 현상이 플로지스톤 이론을 통해 이해될 수 있었다고 하였 으므로, 음식이 소화되는 과정도 플로지스톤이 빠져나가는 것으로 이해하였음을 알 수 있다.

⑤ 8문단에서 쿤의 과학혁명 가설은 기존 패러다임으로 설명되지 않 는 변칙 사례에 주목하게 하였고, 고정된 틀 속에서 문제를 해결 하려 한 정상 과학을 반성적으로 바라볼 수 있게 하였음을 알 수 있다.

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2문단에 따르면 플로지스톤은 가연성 물질이나 금속에 포함되어 있을 것이라고 생각했던 물질이다. 그리고 연소나 금속이 녹스는 현 상은 물질에 포함되어 있던 플로지스톤이 방출되는 과정이라고 보았 다. 따라서 플로지스톤은 물질의 잘 타는 속성과 관련이 있으며 녹슬 지 않은 금속에 포함되어 있을 것으로 생각했던 물질이다. 3문단에서 캐번디시는 금속을 산에 녹일 때 발생한 기체가 매우 잘 타는 성질이

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5문단에서 라부아지에는 금속이 녹슬 때 질량이 변화한다는 사실에 주목하여 플로지스톤 이론에 의문을 가졌던 것이지, 금속을 산에 녹일 때 나온 기체가 가연성을 띤다는 캐번디시의 실험 결과를 반박한 것은 아니다. 또 6문단에서 라부아지에는 가연성 공기를 태울 때 물이 형성 된다는 캐번디시의 관찰 결과를 토대로 프리스틀리의 실험을 자신의 이론으로 재해석하였다고 했으므로 캐번디시의 실험 결과를 반박했다 는 것은 적절하지 않은 설명이다.

▶ 프리스틀리의 실험을 자신의 이론으로 재해석한 라부아지에

▶ 새로운 패러다임으로 자리 잡게 된 라부아지에의 연소 이론 ▶ 쿤의 과학혁명 가설의 의의

『 』 : 쿤의 과학혁명 가설의 의의

『 』 : 쿤의 과학혁명 가설의 핵심 주장

』

』 『

『

있음을 발견하였고, 녹슨 금속을 산에 녹일 때는 이 기체가 발생하지 않고 녹슬지 않은 금속에서만 이 기체가 추출된다는 점을 통해 ‘이 기 체는 금속에 있던 플로지스톤이 빠져나온 것’이라고 판단한 것이다.

오답 해설

① 캐번디시가 이 가연성 공기를 태울 때 물이 형성되는 현상을 발견 한 것은 플로지스톤을 추출한 이후에 관찰한 것이므로, 캐번디시 가 ㉠과 같이 판단한 이유로 볼 수 없다.

② 이 기체는 금속이 녹슬면서 나온 것이 아니라 금속을 산에 녹일 때 발생한 것이다.

③ 이 기체가 산에 많이 포함되어 있다는 언급은 없다. 금속을 산에 녹일 때 발생한 것은 맞지만, 이것만으로 ㉠과 같이 판단할 수는 없다. 이 기체가 잘 타는 성질을 가지고 있기 때문에 그렇게 판단 한 것이다.

⑤ 이 기체는 녹슨 금속을 가열해서 나온 것이 아니라 녹슬지 않은 금 속을 산에 녹일 때 발생한 것이다.

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2문단을 통해 플로지스톤 패러다임에서는 금속이 녹스는 현상을 플로지스톤이 빠져나가는 것으로 이해하였음을 알 수 있다. 이에 따 르면 금속이 녹슨다는 것은 플로지스톤을 잃는 것이므로 금속이 녹슬 면 이전보다 질량이 줄어들어야 할 것이다. 그런데 5문단에서 라부아 지에는 금속이 녹슬 때 질량이 변화한다는 사실에 주목하며 플로지스 톤 이론에 ‘의문’을 가졌다고 했으므로 실제로는 질량이 줄어들지 않 았음을 추론할 수 있다. 라부아지에는 연소 현상에서도 그러한 질량 변화가 있을 것이라 보고 실험을 시행하였는데, 밀폐된 유리병 안에 서 인과 황을 가열한 후에 가열 전과 비교하여 인과 황의 질량이 늘어 난다는 사실을 확인하였고, 이때 질량이 증가한 양은 유리병 속 기체 의 질량이 감소한 양과 같음을 확인하였다. 따라서 라부아지에는 ‘금 속이 플로지스톤을 잃어 녹슨 것이라면 녹슬기 전보다 질량이 줄어들 어야 하지 않을까?’라는 의문을 가졌을 것이다.

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6문단에서 라부아지에는 프리스틀리의 실험이 물 위에서 시행되었 기 때문에 새롭게 형성된 물을 관찰하기 어려워서, 같은 실험을 물이 아닌 수은 위에서 다시 시행하자 수은 위에 소량의 물이 형성되는 현 상을 관찰할 수 있었다고 하였다. 이는 물 위에서 시행된 실험에서 새 로운 물이 형성되지 않아서 수은 위에서 시행한 것이 아니라, 물 위에 서는 새롭게 형성된 물을 관찰하기가 어려웠기 때문에 수은 위에서 시행한 것이다. 즉 라부아지에는 물 위에서 시행하는 실험이나 수은 위에서 시행하는 실험이나 둘 다 새로운 물이 형성될 것이라고 보

오답 해설

① 4문단에서 프리스틀리는 가연성 공기가 채워진 유리그릇에 금속 회를 놓고 가열하면 금속회가 플로지스톤을 흡수하여 금속이 될 것이라고 예측하였는데 예측대로 금속회는 금속이 되었다고 하였 다. 또, 플로지스톤 패러다임에서는 금속을 산에 녹일 때 플로지 스톤이 빠져나온다고 생각했으므로, 금속의 산화물인 금속회에는 플로지스톤이 결핍된 상태라고 보았음을 알 수 있다.

② 4문단에서 프리스틀리는 금속회가 금속이 되는 과정에서 유리그 릇 안쪽의 수위가 높아지는 것은 유리그릇 안에 있던 플로지스톤 (가연성 공기)이 소모되는 증거라고 보았다. 즉 소모된 가연성 공 기만큼 수위가 상승한 것이라고 본 것이다.

③ 4문단에서 프리스틀리는 캐번디시가 발견한 가연성 공기를 활용

③ 4문단에서 프리스틀리는 캐번디시가 발견한 가연성 공기를 활용