공부방법/수능/과학탐구/화학Ⅰ

1. 개요

문제 풀이 난이도에 대한 진입 장벽이 많이 높음에도 불구하고 학생들이 선호하는 과목이다. 심지어 화학I은 물리Ⅱ나 지구 과학Ⅱ보다 문제 풀이 난이도가 까다롭다는 의견이 많다. 대개 재능이 뛰어난 학생을 위한 강남 과목이라고 욕을 먹는 편이고, 양민들은 하지 말라고 평가원이 강력히 시사하고 있는 과탐 과목 중 하나로 손꼽히고 있다.

이에 비해 의아할 정도로 높은 선택률이 관점인데, 화학이라는 학문 특성상 어려서부터 과학하면 떠오르는 실험 기구들이나 비교적 눈으로 볼 수 있는 것과 관련된 게 많아 학생들의 호기심을 자극하게 됐다고 보는 게 맞다. 그러나 그건 중학교 과학이고 시험은 그쪽 망상과는 많이 다르다. 고등학교 화학은 실생활 화학이 아닌 이론 화학이기 때문이라 수학과 다를 바가 없다. 이를 모르고 고2때부터 화학에 몸을 던지며 촌극을 벌이는 학생들이 있기에 선택률은 늘 2위를 기록하고 있었다. 그러나 점점 해를 거듭하면서 염증을 느낀 선배들이 많아서인지 2014학년도, 2015학년도 모두 선택률 60%대를 기록하다가 계속적인 헬파이어 난이도에 의해 2016학년도 수능에서는 선택률이 대폭(8%포인트) 하락하였다. 기어코 2017학년도 모의평가에서는 지구과학에 밀려버리는 아마겟돈이 일어나버리고 만다.

2017학년도 기준으로 봤을 때 화학1은 킬러 단원 중에서도 또 킬러 단원이 있는 상태라 답이 없다. 2단원인 주기율도 빡센 편이며 4단원도 극혐인데, 1단원은 핵극혐으로 내고 있으니 말이다. 위에서 언급했듯이 문제 풀이 사고력과 타임어택은 가히 물리2와 지구 과학2를 압도한다. 탐구 과목으로서의 화학과 학문으로서의 화학은 다르다는 걸 명심하라. 여타 과학 탐구 과목보다 타임어택과 고도의 자료해석 능력, 상황대처 능력에 기반을 두는 경향이 강하다. 보통 평가원이 특정 과목의 응시자 수준이 높아질 대로 높아졌거나 그냥 그 과목을 얕보는 것 같아 마음에 안 들 때, 문제를 어떻게 틀리게 할까에 잔머리를 굴리는 경향이 있다. 그 중에 경제[12], 개정 전 한국사, 화학(1과목이든 2과목이든) 난이도가 가히 포화 상태에 이르러 전 단원이 킬러급 문제를 남발한 바가 있다. 과연 학부에서 교수들이 그런 걸 요구할까?

2. 1단원

양적 관계와 화학반응식 문제는 15년만에 교육 과정에 부횔 되고나서 가장 어렵게 출제된다. 계산이 딱딱 떨어지게 안 만들고 창의력을 요구하는 문제가 많다고 느낄 정도로 어려운 문제가 많이 출제된다. 개념을 문제에 적용시키는게 아니라, 문제를 개념에 끌어당겨야 하는 기형적인 부분이 많다. 기체 양론에서는 가끔 가다가 반응식에 기체가 아닌 것을 꾸겨넣어 전체 몰수의 변화를 파악할 때 페이크를 시전하는 경우도 있다. x축과 y축의 변인들을 바꾸는 건 기본이며 심지어 x, y, z라는 3차원의 변수 중 두 개만 골라서 그래프화 시키는 건 덤이다. 그리고 교과서에 안 나온 내용을 어떻게든 문장을 풀이해 교과 과정 범위에 우걱우걱 쑤셔넣어 정당화시킨다. 예를 들어 한계 반응물이라든지, 비전하라든지 교과 과정은 아니지만 각각 남는 물질과 단위 질량당 전하 수로 주어진다. 여기서 한계 반응물이라는 개념을 모르면 1단원 킬러 문제를 건들 수 없게 만든다. 양적 관계는 사람마다 풀이가 가지각색이고, 문제에서 x몰, yg, aL 등 단위가 각기 다른 조건을 통해 총체적 난국 속에서 문제 풀이를 해야 한다. 악랄한 건 저 미지수를 사용해도 되는 게 있고 안 되는 것이 있다. 만약 비효율적인 문제 풀이법을 택했다면 유리수와 비례식이 판을 쳐 그대로 뒷문제를 손도 못 대고 시험을 말아먹는다. 무서운 건 그 방법을 택해도 결국 답이 나온다는 것이다. 수능 시험에서는 누가 더 효율적인 문제 접근을 재빠르게 간파하느냐가 쭉 킬러 문제로 등장한 바가 있다. 중학교 때 배운 질량 보존 법칙, 일정 성분비 법칙, 배수 비례 법칙, 기체 반응 법칙, 밀도 등을 양적 관계와 짬뽕시켜 능수능란하게 써먹을 수 있어야 한다. 이 때문에 중학교 때 제대로 짚고 오지 않으면 문제 풀 때 상당히 애를 먹는다. 마치 수학처럼 교과서에 직접 등장하지 않더라도 중학교 때 당연히 배웠다는 것을 전제로 출제한다. 문제점은 눈 높은 출제위원 분들이 단순하게 그 법칙들에 대한 개념이 완벽히 정리된 수준뿐만 아니라 응용의 수준에 도달했다는 판단 하에 묻는다. 심지어 하이탑에서는 이 부분이 심화 개념에 있다. 이게 무엇을 의미하는 지 자세한 설명은 생략한다. 심지어 2013수능에서는 중학교 3학년 내용인 '질량 보존 법칙'만을 이용하는 문제도 있었고 그 문제가 킬러였다. 그런데 괴물 수준이 된 화학1 응시자들은 그 문제를 쉽게 푼다(...) 심지어 양적 관계는 1단원에 국한되어 있을 뿐만 아니라, 모든 반응식에서 물어볼 수 있는 상위적인 개념이기 때문에 4단원과 연계되어 출제되기도 한다. 아예 수학 문제가 나온 적도 있다. 고1 수학 연립방정식의 활용 소단원에 있을 법한 문제였는데 탄화수소 혼합 연소 문제가 그 중 하나이다.

3. 2단원

양자화학은 쉬고 가는 단원이라지만, 경우의 수에 약하다면 그대로 털린다. 원소 기호를 그냥 주는 문제는 2점도 안 되는 귀여운 축에 속하며, 킬러는 X, Y, Ζ같은 미지의 문자를 주고 원소를 추론한 뒤 그 원소에 대한 옳은 설명을 골라야 한다. 최근 들어 오비탈의 개수나 전자수 관련 지식을 묻는 문제로 적절하게 숫자를 조합한 뒤 분수나 곱셈 등으로 악랄한 문제를 탄생시킨다. 가령, s오비탈의 개수와 p오비탈의 전자쌍의 개수의 비같은 희한한 조건을 주고 경우의 수를 좁혀야 하는 아이큐 테스트를 하고 있으니 말 다했다. 근데 홀전자수나 원자가전자수같은 자연수들은 얼떨결에 그 숫자들이 딱 떨어졌을 뿐이지 학문 수양으로서의 화학으로 볼 때 그걸 따지는 건 가치가 없어보인다는 평이 많다. 이미 화학이나 생명 과학은 난이도가 산으로 튀다보니 학문 수양으로서의 가치가 떨어진지 오래다. 이걸 응용해서 뒤에 있는 주기율에서 한 번 더 꼰다. 1, 4단원에 비하면 난이도가 썩 높진 않아도 상황 대처 능력이 뛰어나야 하기 때문에 시간 잡아먹는 단원 중에 하나로 꼽힌다. 가끔 킬러가 아닌 부분에서도 털리기도 하는데 동위원소를 이산확률분포를 이용하여 추론하기는 확률과 통계의 3단원 맨 뒷 파트인 통계적 추정에서 나오는 수학적 스킬이다.

4. 3단원

쉬고 가는 단원이라고도 하는데 이것도 다른 과탐 과목에 비하면 새 발의 피다. 공유결합 파트에서 비공유 전자쌍의 수를 묻는 문제가 출제되기도 하는데, 제대로 루이스 전자점식을 표시하지 않으면 낚시문제에 걸려들 수 있으니 특히 주의. 극성 공유결합과 분자의 극성의 차이점도 제대로 구별해 놓지 않으면 쉬운 문제를 틀려버리는 참사가 일어날 수 있다. 2017학년도 6월 모의평가 19번 탄화수소의 분자구조 문제에서 오답률 1위를 기록했다. 기존 기출문제유형에서 유사한 문제가 없지는 않았다. 당장 2016 수능에서도 탄화수소의 -CH3 개수를 이용해 이성질체를 추론하는 문제가 있었다. 그동안의 탄화수소 구조 추론 문제와는 격을 달리하는 복잡함으로 많은 수험생들에게 충격을 안겼다.

5. 4단원

이전 단원에서 진을 빼고 왔는데 그 단원에서 수험생들을 더 지치게 만든다. 산화-환원 금속의 반응성 파트에서 칼카나마알아철니주납수구수은백금을 거의 무능화시켜버린다. 문제에서 이온이 Al+, Bm+, Cn+와 같은 식으로 주어지기 때문에 자료를 통해 이온가를 파악하게끔 하는 게 오히려 관건이 되어버렸다. 기출 문제에서도 개념 학습보다는 수학적인 테크닉이 더 중요하다고 시사하는 부분이다. 절대로 '설마... 교과 외 과정이니까 안 내겠지.'라는 마음을 가지면 안 된다. 물론 교과 내지만 그 문제를 푸는 알고리듬은 수학인데 결론은 어쨌든 교과 내 범위라 뭐라 대답하기 애매할 정도로 찝찝하다. 이후 중화 반응에서의 최종 관문은 이온 수 세기 능력 시험(...)이라고 할 정도로 볼멘소리가 많다. 사실 몰을 배웠으면 N개, 2N개 같은 표현은 자제해도 되는데 구 교육과정의 출제 방식을 그대로 고수하고 있다. 사실 Ν개 같은 표현에 염증을 느껴서 이전 교육과정에 없던 몰 개념 화학II로부터 빼 온 건데, 평가원이 왜 교과 과정 개편 이래로 몰을 연계 안 하는지가 미스터리이다. 따지고 보면 몰을 연계하는 게 학문적으로 더 의미가 있을 수도 있고, 실제로 문제 출제 방침을 벗어나는 것도 아니다. 나중에 문제 유형을 급변시켜 등급 컷을 떨어뜨리고 싶을 때 필살기로 시전할 모양새인데, 어차피 괴수가 되어버린 화학자들 앞에서는 오히려 몰이 더 편할 수도 있어서 그렇다는 이유도 있다. 단골 문제는 서로 다른 이온가 금속을 반응시켜 완결점의 총 이온 개수를 분석한 뒤 중간 과정에 점을 찍어 그 점에서의 그 이온 수 중 각 이온들의 개수를 분석하게 만드는 것이 있다. 여기서는 연립방정식을 자유자재로 써야 하므로 수학적 테크닉이 없으면 곤란해진다. 문제는 화학II에 있는 몰 농도의 상위호환 격인 단위 부피당 이온수/입자수/몰 수(몰 농도 정의)가 암묵적으로 주어진다. 이에 또 염증을 느낀 평가원은 다음 교육 과정에서 몰 농도를 화학II로부터 빼 올 예정이라고 하신다. 대다나다(...) 어차피 위에서 이미 말한 비전하라든지, 한계 반응물이라든지 이미 고교 교과 외 과정의 개념을 은근슬쩍 문제 안에 투척하고 있긴 하다. 사실 수학 시험에도 가우스 함수가 등장하고 있는 것처럼... 난이도가 산으로 갈수록 당연한 일이긴 하다. 이와 반대로 난이도가 똥꼬인 물리II는 정말 교육 과정 틀 안에서 충실한 출제만을 하고 있어 과탐계의 참교육이란 말이 있을 정도(...) 우선 중화 적정 유형은 화학II에서도 등장하는데 여기서는 개념 몇 개가 추가 되기 때문에 문제를 꼬지 않는 경향이 있다. 그래서 화학I 중화 파트는 화학II보다 어려울 수밖에 없다. 화학II가 여우 15마리와 싸우는 격이라면 화학I는 호랑이 3마리가 등장한다는 말이 있을 정도(...). 화학I에서 주어지는 산화 환원 반응은 모조리 다 반응한다는 걸로 가정하고 문제를 풀어야 한다는 약속이 있다. 이처럼 정통성을 다 깨버리는 방식 탓에 수능 화학I 문제가 점점 IQ 테스트 마냥 난이도가 지랄맞아지는데, 해를 거듭할수록 용액을 3~4개 주고 모든 경우의 수를 다 따져가며 풀어야되는 19~20번 중화반응 문제나 듣도보도 못한 형태로 나온 산화환원 문제가 있다. 금속과 염산의 기체 반응 문제는 1단원에 있는 내용과 융합시키기 때문에 몰 수, 질량, 원자량 관계식을 능수 능란하게 꺼내지 못하면 답이 없다.