03 광합성 자료와 그래프

과학식물과 에너지중222쪽중2 과학 · 식물과 에너지

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이 자료는

중2 과학 「식물과 에너지」 시리즈의 세 번째 자료로, 광합성 실험 자료와 그래프를 읽는 방법을 다루는 문제 유형 학습지입니다. 문제를 네 가지 유형으로 나누어 '무엇을 재어 광합성을 비교할까?', '빛과 이산화 탄소 그래프는 어떻게 읽을까?', '온도 그래프는 무엇이 다를까?', '잎 조각의 결과를 그래프로 어떻게 옮길까?'라는 물음에 차례로 답합니다.

유형마다 '대표문제 → 질문으로 이해하기 → 꼭 기억할 지식과 주의할 점 → 대표문제 풀이 → 적용 문제' 순서로 되어 있습니다. '어떤 측정값이 클 때 광합성이 활발할까?', '빛을 더 강하게 해도 왜 평평해질까?', '시간 그래프는 왜 아래로 내려갈까?'처럼 학생이 헷갈려 하는 질문 10개에 한줄답과 설명, 비교표, '틀린 생각 → 바른 문장'이 붙어 있습니다. 주사기로 잎 조각을 가라앉히고 빛을 비추어 떠오르게 하는 과정 그림, 빛의 세기·이산화 탄소 농도·온도에 따른 광합성량 그래프, 세 그래프의 모양 비교 그림, 잎 조각이 모두 떠오르는 시간 막대그래프가 들어 있습니다.

문제는 대표문제 4개, 적용 문제 11개, 통합 확인 3개로 모두 18문항입니다. 표와 그래프 읽기, 축 이름을 가린 그래프에서 환경 요인 찾기, 빈 막대그래프에 결과 옮기기, 틀린 결론의 까닭 쓰기 같은 서술형 문항이 섞여 있습니다. 20쪽부터 모든 문항의 정답과 '왜? · 인정 범위', 선택지별 풀이, 문항마다 '다시 볼 유형'이 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

잎 조각은 왜 가라앉았다가 떠오를까 — 주사기로 잎 속 공기를 빼 가라앉히고 LED 빛을 비추어 떠오르게 하는 네 단계 그림 · 3쪽

이산화 탄소 농도와 광합성량 그래프 — 모자란 구간과 충분한 구간을 나눈 모식도와 같게 둔 조건 비교표 · 8쪽

빛 그래프와 온도 그래프를 어떻게 구별할까 — 요인별 같게 둔 것·끝 모양 표와 세 그래프의 모양 비교 그림 · 12쪽

핵심 정리 · 광합성 자료와 그래프

학습지의 설명 질문 10개의 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·그래프와 18문항은 PDF에 있습니다.

기포 수와 잎 조각으로 어떻게 광합성을 비교하나요?

광합성으로 생기는 산소의 양이나 쌓이는 빠르기를 비교합니다. 물속 검정말에 빛을 비추면 산소 기포가 나오는데, 같은 시간에 기포가 많을수록 광합성이 활발합니다. 공기를 빼서 가라앉힌 잎 조각은 광합성으로 생긴 산소가 잎 속에 쌓이면 떠오르므로, 빨리 떠오를수록 광합성이 활발합니다.

어떤 측정값이 클 때 광합성이 활발한 건가요?

측정한 대상에 따라 방향이 다릅니다. 같은 시간 동안 생긴 산소의 양과 떠오른 잎 조각의 수는 많은 쪽, 줄어든 이산화 탄소의 양은 많이 줄어든 쪽이 더 활발합니다. 반대로 잎 조각이 모두 떠오르는 데 걸린 시간은 짧은 쪽이 더 활발합니다.

광합성량과 광합성 속도는 어떻게 다른가요?

광합성량은 광합성으로 만들어진 산소나 양분의 양이고, 광합성 속도는 광합성이 일어나는 빠르기입니다. 같은 시간 동안 잰 광합성량이 클수록 광합성 속도가 빠릅니다. 그래프의 세로축 '광합성량'은 같은 시간 동안 잰 값입니다.

기포 수가 2배이면 산소의 부피도 2배인가요?

그렇게 단정할 수 없습니다. 기포마다 크기가 다를 수 있어서, 기포 수가 2배라고 산소의 부피가 정확히 2배인 것은 아닙니다. 기포 크기가 비슷할 때 대략 비교할 수 있습니다.

처음 보는 그래프는 어디부터 읽어야 하나요?

축의 이름·단위와 같게 둔 조건을 먼저 확인합니다. 가로축은 바꾼 조건, 세로축은 측정한 결과이며, 점 하나는 가로축의 어떤 조건에서 세로축의 결과가 얼마인지를 짝지어 보여 줍니다. 선이 올라가면 증가, 수평이면 일정, 내려가면 감소입니다.

빛을 더 강하게 해도 광합성량 그래프가 평평해지는 까닭은 무엇인가요?

빛이 모자란 구간에서는 이용할 빛에너지가 늘어나 광합성량이 증가합니다. 그러나 빛이 충분한 구간에서는 식물이 한 번에 쓸 수 있는 빛에 한계가 있고 이산화 탄소 농도와 온도는 그대로이므로 광합성량이 거의 일정합니다. 평평한 구간은 광합성이 멈춘 것이 아니라 높은 값으로 거의 일정하게 유지되는 것입니다.

이산화 탄소 농도와 광합성량 그래프는 어떤 모양인가요?

이산화 탄소 농도가 낮을 때는 높일수록 광합성량이 늘어납니다. 충분해진 뒤에는 빛의 세기와 온도가 그대로이므로 농도를 더 높여도 광합성량이 거의 늘지 않습니다. 그래서 빛의 세기 그래프처럼 증가하다 거의 일정해지는 모양이 됩니다.

환경 요인 하나의 영향을 알아볼 때 무엇을 같게 두나요?

알아보려는 요인 외의 두 환경 요인을 같게 둡니다. 빛의 세기의 영향을 볼 때는 이산화 탄소 농도와 온도를, 이산화 탄소 농도의 영향을 볼 때는 빛의 세기와 온도를, 온도의 영향을 볼 때는 빛의 세기와 이산화 탄소 농도를 일정하게 둡니다.

온도가 높을수록 광합성이 계속 활발해지나요?

아닙니다. 광합성량은 적당한 온도까지 증가하다가 너무 높아지면 급격히 감소합니다. 너무 높은 온도에서는 광합성을 돕는 물질이 제 역할을 못 하기 때문입니다. 일반적으로 30~40 ℃ 부근에서 광합성이 활발하지만, 식물의 종류와 조건에 따라 가장 활발한 온도는 달라질 수 있으므로 문제에서는 제시한 그래프의 값을 읽습니다.

빛의 세기 그래프와 온도 그래프는 어떻게 구별하나요?

뒤쪽이 수평인지 내려가는지 봅니다. 빛의 세기와 이산화 탄소 농도 그래프는 증가한 뒤 거의 일정해지고, 온도 그래프는 최고점 뒤 급격히 감소합니다. 빛의 세기와 이산화 탄소 농도 그래프는 모양이 같을 수 있으므로 축 이름이나 조건을 함께 확인해야 합니다.

잎 조각이 떠오르는 시간 그래프가 내려가면 광합성이 줄어든 건가요?

아닙니다. 광합성이 활발할수록 떠오르는 시간이 짧기 때문에 시간 그래프는 아래로 내려갑니다. 빛의 세기가 증가하면 모두 떠오르는 시간이 감소하고, 이는 산소가 더 빨리 쌓여 광합성 속도가 증가했다는 뜻입니다.

실험 결과를 그래프로 옮기고 결론을 쓸 때 주의할 점은 무엇인가요?

결과를 그래프로 옮길 때 가로축은 바꾼 조건, 세로축은 잰 값으로 표시합니다. 결론은 실험한 범위 안에서만 쓰며, 수평 구간에서도 실험 범위 밖까지 같은 결과라고 단정할 수 없습니다. 비교할 때는 측정 기준과 잎 조건을 같게 해야 합니다.

핵심 용어

광합성량: 광합성으로 만들어진 산소나 양분의 양
광합성 속도: 광합성이 일어나는 빠르기
기포 수: 물속 검정말에 빛을 비출 때 나오는 산소 기포의 수. 같은 시간에 많을수록 광합성이 활발함
잎 조각 실험: 공기를 빼서 가라앉힌 잎 조각이 광합성으로 생긴 산소가 잎 속에 쌓여 떠오르는 것을 보는 실험
모두 떠오르는 시간: 가라앉힌 잎 조각이 모두 떠오르는 데 걸린 시간. 짧을수록 광합성이 활발함
탄산수소 나트륨 수용액: 잎 조각 실험에서 이산화 탄소를 공급하는 용액
가로축: 그래프에서 바꾼 조건을 나타내는 축
세로축: 그래프에서 측정한 결과를 나타내는 축
빛이 모자란 구간: 빛을 더 강하게 하면 이용할 빛에너지가 늘어나 광합성량이 증가하는 구간
빛이 충분한 구간: 빛을 더 강하게 해도 광합성량이 거의 일정한 구간
수평 구간: 선이 수평이어서 결과가 일정한 구간. 광합성은 계속 일어남
최고점: 온도 그래프에서 광합성량이 가장 큰 점. 이보다 온도가 높아지면 광합성량이 급격히 감소함

다 풀고 나면

기포 수, 잎 조각이 떠오르는 시간 등 측정값에 따라 광합성이 더 활발한 쪽을 판단할 수 있다.
그래프의 축 이름과 같게 둔 조건을 확인하고, 선의 모양에서 증가·일정·감소를 읽을 수 있다.
빛의 세기와 이산화 탄소 농도에 따른 광합성량 그래프가 증가하다 거의 일정해지는 까닭을 설명할 수 있다.
온도에 따른 광합성량 그래프의 최고점을 읽고, 빛의 세기·이산화 탄소 농도 그래프와 구별할 수 있다.
잎 조각 실험 결과를 막대그래프로 옮기고, 실험한 범위 안에서 결론을 쓸 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

1쪽 '이 편에서 답할 질문'에서 네 유형을 확인합니다. 유형마다 맨 앞의 대표문제(문항 01·05·09·13)를 먼저 풀어 봅니다.
'질문으로 이해하기'의 질문을 읽고 내 답을 말해 본 뒤 한줄답과 설명, 그림·표를 읽습니다. '틀린 생각 → 바른 문장'과 '꼭 기억할 지식과 주의할 점'을 확인하고, 대표문제 풀이 표의 판단 과정으로 내 풀이를 점검합니다.
유형별 적용 문제를 같은 방법으로 풉니다. 18~19쪽 통합 확인 3문항(문항 16~18)은 어느 유형의 내용을 쓸지 스스로 골라 풉니다.
20쪽부터의 정답과 해설로 맞춰 봅니다. 서술형은 '인정 범위'로 채점하고, 틀린 문항은 '다시 볼 유형'에 적힌 유형으로 돌아가 다시 읽습니다.

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