이 단원의 빅 픽처
변화와 다양성 — 자연의 본질
지구·생명·물질 모두 끊임없이 변하고, 그 변화에서 다양성이 피어난다
① 지질시대와 생물다양성
- 46억 년 지구 역사 · 4대 시대 구분
- 화석으로 시대 결정
- 5대 대멸종 (페름기 말 최대 96%)
- 환경 변화 → 생물다양성 변화
② 변이와 자연선택
- 다윈 자연선택설 4원리
- 핀치새·얼룩나방·항생제 내성
- 생물다양성 3차원 (유전·종·생태계)
- 진화는 지금도 진행 중
③ 산화와 환원
- 산화: 산소 얻기·전자 잃기
- 환원: 산소 잃기·전자 얻기
- 광합성·연소·제련·녹 모두 산화환원
- 광합성 ↔ 호흡 = 대순환
④ 산·염기와 중화반응
- 산 = H⁺ 내놓음 (pH<7)
- 염기 = OH⁻ 내놓음 (pH>7)
- H⁺ + OH⁻ → H₂O (중화)
- 위장약·치약·토양 개량 등 응용
⑤ 화학 반응과 에너지 출입
- 발열 반응 = 열 방출 (연소·중화)
- 흡열 반응 = 열 흡수 (광합성·증발)
- 손난로·냉찜질팩 일상 응용
- 에너지 보존 법칙
🌐 빅 아이디어 — 변화 속의 패턴
- 지구의 환경 변화는 생물 진화를 이끈다
- 화학 반응에는 항상 짝과 균형이 있다
- 에너지는 형태만 바뀔 뿐 사라지지 않는다
- 변화는 위기이자 다양성의 기회다
꼭 기억해야 할 12가지
지질시대 4구분
선캄브리아 → 고생대 → 중생대 → 신생대. 화석을 기준으로 시대 결정.
5대 대멸종
오르도비스·데본·페름(최대)·트라이아스·백악기말. 매번 환경 격변.
다윈 자연선택설
변이 + 유전 + 경쟁 + 선택 = 진화. 4가지 원리.
생물다양성 3차원
유전적·종·생태계 다양성. 세 차원 모두 풍부해야 지구 생명이 건강.
산화 = 산소 얻기·전자 잃기
광합성·연소·녹·호흡이 모두 산화 반응. 한 방향만 일어나지 않는다.
환원 = 산소 잃기·전자 얻기
철의 제련, 광합성에서 CO₂ → 포도당. 산화의 짝.
산화-환원은 짝지어 일어남
한 물질이 산화되면 다른 물질이 환원. 동시에 발생.
산 = H⁺ 내놓음 / 염기 = OH⁻ 내놓음
아레니우스 정의. pH 0~14 척도.
중화반응 H⁺ + OH⁻ → H₂O
물 + 염 생성. 발열 반응. 지시약 색 변화.
발열 반응
열 방출 → 온도 상승. 연소·중화·산화. 손난로·도시락.
흡열 반응
열 흡수 → 온도 하강. 광합성·증발·NH₄NO₃ 용해. 냉찜질팩.
에너지 보존
발열·흡열 어떤 경우든 에너지 총량 일정. 형태만 바뀔 뿐.
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이제 변화의 무대가 더 넓어집니다. 생태계의 균형, 지구온난화, 태양 에너지, 발전과 신재생 에너지 ― 우리 생존과 직결된 가장 시급한 과학 이야기를 만나 봅시다.
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