La chimie est-elle obligatoire au lycée en Arkansas ?
Tous les élèves de l'Arkansas doivent accumuler 3 crédits en sciences pour obtenir leur diplôme :
- un cours approuvé par le département de l'éducation de l'Arkansas (ADE) équivalent à un crédit de biologie (1 crédit)
- un cours approuvé par l'ADE équivalent à un crédit de science physique (1 crédit)
- un troisième cours approuvé par l'ADE pour un crédit en sciences ou un crédit en informatique flexible (1 crédit)
Tous les élèves sont tenus d'obtenir au moins un crédit en science physique en suivant l'un de ces cours. Pour que tous les élèves puissent compléter les chemins Smart Core ou Core vers l'obtention de leur diplôme, l'un des cours de sciences cités ci-dessous peut être choisi pour le troisième crédit en sciences :
- Science physique - Intégrée (423000)
- Science physique en crédit simultané (529920)
- Chimie - Intégrée (421000)
- Chimie II (421010)
- Chimie AP (521030)
- Chimie IB (521040)
- Chimie en crédit simultané (529930)
Les élèves peuvent suivre le cours de chimie ou de chimie II pour répondre aux exigences du crédit obligatoire en sciences physiques. De plus, les élèves qui suivent des cours de éducation technologique et professionnelle (CTE) peuvent choisir un cours sur la chimie des aliments. Cependant, veuillez noter que les crédits de CTE ne sont pas appliqués aux 38 cours de base que les élèves doivent suivre tout au long de leur scolarité secondaire.
Chimie - Normes intégrées
Thème 1: Matière et réactions chimiques
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent:
CI-PS1-1
Utiliser la table périodique comme modèle pour prédire les propriétés relatives des éléments en fonction des schémas d'électrons dans la couche la plus externe des atomes. [Déclaration de clarification AR: Cette compétence est pleinement adressée dans ce cours. Des exemples de propriétés qui pourraient être prédites à partir de schémas pourraient inclure la réactivité des métaux, les types de liaisons formées, le nombre de liaisons formées et les réactions avec l'oxygène.]
CI-PS1-2
Construire et réviser une explication pour le résultat d'une réaction chimique simple basée sur les états électroniques les plus externes des atomes, les tendances dans le tableau périodique et la connaissance des schémas des propriétés chimiques. [Déclaration de clarification AR: Cette compétence est pleinement adressée dans ce cours. Des exemples de réactions chimiques pourraient inclure la réaction du sodium et du chlore, du carbone et de l'oxygène, et du carbone et de l'hydrogène.]
CI-PS1-3
Planifier et mener une enquête pour recueillir des preuves afin de comparer la structure des substances à l'échelle globale pour déduire la force des forces électriques entre les particules. [Déclaration de clarification AR: Cette compétence est pleinement adressée dans ce cours. L'accent est mis sur la compréhension des forces entre les particules, y compris l'identification et la nomination de forces intermoléculaires spécifiques (dipôle-dipôle). Des exemples de particules pourraient inclure des ions, des atomes, des molécules et des matériaux en réseau (graphite). Des exemples de propriétés globales des substances pourraient inclure le point de fusion et le point d'ébullition, la pression de vapeur et la tension de surface.]
CI-PS1-6
Affiner la conception d'un système chimique en spécifiant un changement de conditions qui produirait des quantités accrues de produits à l'équilibre.* [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur l'application du principe de Le Chatelier et sur l'affinement des conceptions de systèmes de réactions chimiques, y compris les descriptions de la connexion entre les changements apportés au niveau macroscopique et ce qui se passe au niveau moléculaire. Des exemples de conceptions pourraient inclure différentes façons d'augmenter la formation de produits, notamment l'ajout de réactifs ou l'élimination de produits.]
CI-PS1-7
Utiliser des représentations mathématiques pour soutenir l'affirmation selon laquelle les atomes et donc la masse sont conservés lors d'une réaction chimique. [Déclaration de clarification AR: Cette compétence est pleinement adressée dans ce cours. L'accent est mis sur la démonstration de la conservation de la masse par le concept de la mole et de la stœchiométrie. L'accent est mis sur l'évaluation de la pensée mathématique des élèves, et non sur la mémorisation et l'application rote de techniques de résolution de problèmes.]
CI-ESS2-5
Planifier et réaliser une enquête sur les propriétés de l'eau et ses effets sur les matériaux terrestres et les processus de surface. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur les enquêtes mécaniques et chimiques avec de l'eau et une variété de matériaux solides pour fournir des preuves de liens entre le cycle hydrologique et les interactions du système communément appelées cycle de transformation des roches. Des exemples d'enquêtes mécaniques pourraient inclure le transport et le dépôt par cours d'eau à l'aide d'une table de cours d'eau, l'érosion en utilisant des variations de teneur en humidité du sol ou le «wedging» par le gel de l'eau lorsqu'elle se dilate. Des exemples d'enquêtes chimiques pourraient inclure l'altération chimique et la recristallisation (en testant la solubilité de différents matériaux) ou la génération de fonte (en examinant comment l'eau abaisse la température de fusion de la plupart des solides).]
CI1-ETS1-2
Concevoir une solution à un problème complexe du monde réel en le fractionnant en problèmes plus petits et plus gérables pouvant être résolus par le génie. . [Déclaration de clarification AR: Des exemples de problèmes du monde réel pourraient inclure le traitement des eaux usées, la production de biocarburants et l'impact des métaux lourds ou des phosphates sur l'environnement.]
Thème 2: Réactions nucléaires
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent:
CI-PS1-8
Développer des modèles pour illustrer les changements dans la composition du noyau de l'atome et l'énergie libérée lors des processus de fission, fusion et désintégration radioactive. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur des modèles qualitatifs simples, tels que des images ou des diagrammes, et sur l'échelle d'énergie libérée dans les processus nucléaires par rapport à d'autres types de transformations.]
CI-ESS1-1
Développer un modèle basé sur des preuves pour illustrer la durée de vie du soleil et le rôle de la fusion nucléaire dans le noyau du soleil pour libérer de l'énergie qui atteint finalement la Terre sous forme de radiation. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur les mécanismes de transfert d'énergie qui permettent à l'énergie de la fusion nucléaire dans le noyau du soleil d'atteindre la Terre. Les exemples de preuves du modèle comprennent les observations des masses et des durées de vie des autres étoiles, ainsi que les façons dont le rayonnement du soleil varie en raison de violentes éruptions solaires ("météo spatiale"), du cycle des taches solaires de 11 ans, et des variations non cycliques sur des siècles.]
CI-ESS1-3
Communiquer des idées scientifiques sur la manière dont les étoiles, tout au long de leur cycle de vie, produisent des éléments. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur la manière dont la nucléosynthèse, et donc les différents éléments créés, varie en fonction de la masse d'une étoile et de son stade de vie.]
CI-ESS1-6
Appliquer un raisonnement scientifique et des preuves provenant de matériaux anciens de la Terre, de météorites et d'autres surfaces planétaires pour établir un compte rendu de la formation de la Terre et de son histoire ancienne. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur l'utilisation de preuves disponibles dans le système solaire pour reconstruire l'histoire ancienne de la Terre, qui s'est formée en même temps que le reste du système solaire il y a 4,6 milliards d'années. Les exemples de preuves comprennent les âges absolus des matériaux anciens (obtenus par datation radiométrique de météorites, de roches lunaires et des minéraux les plus anciens de la Terre), les tailles et les compositions des objets du système solaire, et l'enregistrement des cratères d'impact des surfaces planétaires.]
CI2-ETS1-1
Analyser un défi mondial majeur pour spécifier des critères qualitatifs et quantitatifs et des contraintes pour des solutions qui tiennent compte des besoins et des désirs de la société. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur les besoins et les contraintes spécifiques liés à la production d'énergie.]
CI2-ETS1-2
Concevoir une solution à un problème complexe du monde réel en le décomposant en problèmes plus petits et plus gérables pouvant être résolus par l'ingénierie. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur la gestion de l'énergie nucléaire.]
CI2-ETS1-3
Évaluer une solution à un problème complexe du monde réel en fonction de critères et de compromis hiérarchisés qui tiennent compte d'une gamme de contraintes, notamment le coût, la sécurité, la fiabilité et l'esthétique, ainsi que des impacts sociaux, culturels et environnementaux possibles. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur la relation entre la fission nucléaire et la fusion nucléaire.]
CI2-ETS1-4
Utiliser une simulation informatique pour modéliser l'impact de solutions proposées à un problème complexe du monde réel présentant de nombreux critères et contraintes sur les interactions au sein et entre les systèmes pertinents pour le problème. [Déclaration de clarification: Les exemples peuvent inclure les armes nucléaires et la médecine nucléaire (radio-isotopes ou radiothérapie).]
Thème 3: Flux d'énergie
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent:
CI-PS1-4
Développer un modèle pour illustrer que la libération ou l'absorption d'énergie à partir d'un système de réaction chimique dépend des changements dans l' énergie totale des liaisons. [Clarification: On met l'accent sur l'idée qu'une réaction chimique est un système qui affecte le changement d'énergie. Les exemples de modèles pourraient inclure des dessins et des schémas du niveau moléculaire des réactions, des graphiques montrant les énergies relatives des réactifs et des produits, et des représentations montrant que l'énergie est conservée.]
CI-PS1-5
Appliquer les principes scientifiques et les preuves pour expliquer les effets de la variation de la température ou de la concentration des particules réactives sur la vitesse à laquelle une réaction se produit. [Clarification: On met l'accent sur le raisonnement des étudiants qui se concentre sur le nombre et l'énergie des collisions entre molécules.]
CI-PS3-1
Créer un modèle informatique pour calculer le changement d'énergie d'un composant dans un système lorsque le changement d'énergie de l'autre(s) composant(s) et les flux d'énergie entrants et sortants du système sont connus. [Clarification: Cette compétence est entièrement abordée dans ce cours. On met l'accent sur l'explication de la signification des expressions mathématiques utilisées dans le modèle.]
CI-ESS1-2
Construire une explication de la théorie du Big Bang basée sur des preuves astronomiques provenant des spectres lumineux, du mouvement des galaxies lointaines et de la composition de la matière dans l'univers. [Clarification: On met l'accent sur les preuves astronomiques du décalage vers le rouge de la lumière provenant des galaxies comme indication que l'univers est en expansion, du fond cosmique des micro-ondes comme rayonnements résiduels du Big Bang, et de la composition observée de la matière ordinaire de l'univers, principalement trouvée dans les étoiles et les gaz interstellaires (à partir des spectres de rayonnement électromagnétique des étoiles), qui correspond à celle prédite par la théorie du Big Bang (3/4 d'hydrogène et 1/4 d'hélium).]
CI-ESS2-3
Développer un modèle basé sur des preuves de l'intérieur de la Terre pour décrire le cycle de la matière par convection thermique. [Clarification: On met l'accent à la fois sur un modèle unidimensionnel de la Terre, avec des couches radiales déterminées par la densité, et sur un modèle tridimensionnel, contrôlé par la convection du manteau et la tectonique des plaques qui en résulte. Les exemples de preuves comprennent les cartes de la structure tridimensionnelle de la Terre obtenues à partir des ondes sismiques, les relevés du taux de variation du champ magnétique terrestre (comme contraintes sur la convection dans le noyau externe) et l'identification de la composition des couches de la Terre à partir d'expériences en laboratoire à haute pression.]
CI-ESS3-4
Évaluer ou affiner une solution technologique qui réduit les impacts des activités humaines sur les systèmes naturels.* [Clarification: Cette compétence est entièrement abordée dans ce cours. On met l'accent sur les impacts des activités humaines sur les systèmes physiques. Les exemples de données sur les impacts des activités humaines pourraient inclure les quantités et les types de polluants libérés (engrais, exploitation minière à ciel ouvert et déchets nucléaires). Les exemples de limites d'impacts futurs pourraient aller des efforts locaux (réduire, réutiliser et recycler les ressources) aux solutions de conception d'ingénierie à grande échelle (énergie nucléaire, cellules photovoltaïques, énergie éolienne et énergie hydraulique).]
CI3-ETS1-1
Analyser un défi mondial majeur pour spécifier des critères qualitatifs et quantitatifs et des contraintes pour des solutions qui tiennent compte des besoins et des désirs de la société. [Clarification: Les exemples d'applications pourraient inclure les ressources d'énergie renouvelable (cellules solaires et fermes éoliennes), le processus de Haber pour la production d'engrais et l'augmentation de l'efficacité énergétique des moteurs à combustion.]
Thème 4: Les ondes
Les étudiants qui démontrent leur compréhension peuvent:
CI-PS4-1
Utiliser des représentations mathématiques pour soutenir une affirmation concernant les relations entre la fréquence, la longueur d'onde et la vitesse des ondes se déplaçant dans différents milieux. [Déclaration de clarification: Cette performance est entièrement traitée dans ce cours. Les exemples de données pourraient inclure le rayonnement électromagnétique se déplaçant dans un vide et du verre ainsi que des ondes sismiques se déplaçant à travers la Terre.]
CI-PS4-3
Évaluer les affirmations, les preuves et les raisonnements derrière l'idée que le rayonnement électromagnétique peut être décrit soit par un modèle d'onde soit par un modèle de particule, et que pour certaines situations, un modèle est plus utile que l'autre. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur la manière dont les preuves expérimentales soutiennent l'affirmation et dont une théorie est généralement modifiée à la lumière de nouvelles preuves. Les exemples d'un phénomène pourraient inclure la résonance, l'interférence, la diffraction et l'effet photoélectrique.]
CI-PS4-4
Évaluer la validité et la fiabilité des affirmations figurant dans des documents publiés sur les effets que différentes fréquences de rayonnement électromagnétique ont lorsqu'elles sont absorbées par la matière. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur l'idée que les photons associés à différentes fréquences de lumière ont des énergies différentes, et que les dommages aux tissus vivants causés par le rayonnement électromagnétique dépendent de l'énergie du rayonnement. Les exemples de documents publiés pourraient inclure des livres spécialisés, des magazines, des ressources en ligne, des vidéos et d'autres textes qui peuvent refléter un parti pris.]
CI-PS4-5
Communiquer des informations techniques sur la façon dont certains dispositifs technologiques utilisent les principes du comportement des ondes et des interactions des ondes avec la matière pour transmettre et capturer des informations et de l'énergie.* [Déclaration de clarification: Les exemples pourraient inclure la capture de la lumière par les cellules solaires et sa conversion en électricité ; l'imagerie médicale ; et la technologie des communications.]
CI4-ETS1-4
Utiliser une simulation informatique pour modéliser l'impact de solutions proposées à un problème réel complexe avec de nombreux critères et contraintes sur les interactions au sein et entre les systèmes liés au problème. [Déclaration de clarification: Les exemples pourraient inclure le transfert d'informations à l'aide de fibres optiques, d'ondes radio et d'imagerie médicale.]
À l'h4 class="editor4">Sujet 5 : Forces /h4>
Les étudiants qui démontrent leur compréhension peuvent :
CI-PS2-1
Analyser les données pour soutenir l'affirmation selon laquelle la deuxième loi de Newton décrit la relation mathématique entre la force nette agissant sur un objet macroscopique, sa masse et son accélération. [Clarification : Cette PE est entièrement abordée dans ce cours. Des exemples de données pourraient inclure des tableaux ou des graphiques de position ou de vitesse en fonction du temps pour des objets soumis à une force nette non équilibrée (un objet en chute libre, un objet roulant sur une rampe, ou un objet en mouvement tiré par une force constante)].
CI-PS2-2
Utiliser des représentations mathématiques pour soutenir l'affirmation selon laquelle la quantité de mouvement totale d'un système d'objets est conservée lorsqu'il n'y a pas de force nette agissant sur le système. [Clarification : L'accent est mis sur la conservation quantitative de la quantité de mouvement dans les interactions et sur la signification qualitative de ce principe].
CI-PS2-4
Utiliser des représentations mathématiques de la loi de gravitation de Newton et de la loi de Coulomb pour décrire et prédire les forces gravitationnelles et électrostatiques entre les objets. [Clarification : L'accent est mis à la fois sur les descriptions quantitatives et conceptuelles des champs gravitationnels et électriques].
CI-PS3-5
Développer et utiliser un modèle de deux objets interagissant à travers des champs électriques ou magnétiques pour illustrer les forces entre les objets et les changements d'énergie des objets dus à l'interaction. [Clarification : Des exemples de modèles pourraient inclure des dessins, des diagrammes et des textes, tels que des dessins montrant ce qui se passe lorsque deux charges de polarité opposée sont proches l'une de l'autre].
CI-ESS1-4
Utiliser des représentations mathématiques ou informatiques pour prédire le mouvement des objets en orbite dans le système solaire. [Clarification : L'accent est mis sur les lois de la gravité newtonienne qui régissent les mouvements orbitaux, qui s'appliquent aux satellites artificiels ainsi qu'aux planètes et aux lunes].
CI5-ETS1-2
Concevoir une solution à un problème complexe du monde réel en le décomposant en problèmes plus petits et plus gérables pouvant être résolus par l'ingénierie. [Clarification : Des exemples de solutions pourraient inclure le déploiement de satellites, la conception de coussins gonflables, l'assistance gravitationnelle, la sécurité des sports et les ascenseurs].
Normes de chimie II
Thème 1 : Structure de la matière
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent :
CII1-PS1-1
Utiliser le tableau périodique comme modèle pour prédire les propriétés relatives des éléments en fonction des configurations électroniques dans le niveau d'énergie externe des atomes. [AR Clarification Statement: Des exemples de propriétés prédites à partir de motifs pourraient inclure le rayon atomique, l'énergie d'ionisation et l'électronégativité.]
CII-PS1-1AR
Obtenir, évaluer et communiquer des informations sur l'évolution des modèles atomiques au fil du temps. [Clarification Statement: Des exemples de modèles pourraient inclure la particule solide, le pudding aux raisins, le modèle planétaire et le modèle quantique mécanique.]
CII-PS1-2AR
Obtenir, évaluer et communiquer des informations en utilisant la loi de Coulomb pour décrire et prédire les schémas des forces électrostatiques entre les particules. [Clarification Statement: L'accent est mis sur les descriptions quantitatives et conceptuelles des champs électriques basées sur les tendances périodiques.]
CII-PS1-3AR
Utiliser des représentations mathématiques et une pensée computationnelle pour étayer une affirmation selon laquelle des schémas existent entre la fréquence, la longueur d'onde et la vitesse des ondes. [Clarification Statement: L'accent est mis sur les calculs quantitatifs.]
CII-PS1-4AR
Analyser et interpréter les données d'absorption et d'émission d'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique et les modèles de l'atome. [Clarification Statement: L'accent est mis sur les photons qui fournissent des informations sur l'énergie et la position des électrons. Les modèles incluent le modèle de Bohr et le modèle quantique mécanique. Des exemples d'investigations pourraient inclure des tests de flamme et l'analyse des spectres de raies atomiques.]
CII-PS1-8
Élaborer des modèles pour illustrer les changements dans la composition du noyau de l'atome et l'énergie libérée lors des processus de fission, fusion et désintégration radioactive. [AR Clarification Statement: L'accent est mis sur les modèles quantitatifs des processus nucléaires, y compris l'équilibrage des équations nucléaires, la détermination du taux de désintégration radioactive et les applications pratiques de l'énergie nucléaire et de la médecine nucléaire.]
CII-PS4-3
Évaluer les revendications, les preuves et le raisonnement derrière l'idée que le rayonnement électromagnétique peut être décrit soit par un modèle d'onde, soit par un modèle de particule, et que, pour certaines situations, un modèle est plus utile que l'autre. [AR Clarification Statement: L'accent est mis sur la nature particule-onde de la lumière et des électrons pour comprendre le modèle quantique de l'atome, y compris les nombres quantiques et l'effet photoélectrique.]
CII1-ETS1-3
Évaluer une solution à un problème complexe du monde réel en fonction de critères et de compromis hiérarchisés qui tiennent compte d'une gamme de contraintes, y compris le coût, la sécurité, la fiabilité et l'esthétique, ainsi que des impacts possibles sur le plan social, culturel et environnemental. [AR Clarification Statement: Des exemples pourraient inclure les énergies alternatives telles que le nucléaire, l'éolien et le solaire.]
Titre 2: Propriétés de la matière
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent:
CII2-PS1-1
Utiliser le tableau périodique comme modèle pour prédire les propriétés relatives des éléments en fonction des schémas d'électrons dans la couche d'énergie la plus externe des atomes. [Déclaration de clarification AR: L'accent est mis sur les types de liaisons (ioniques, covalentes, métalliques) formées et le nombre de liaisons.]
CII-PS1-3
Planifier et mener une enquête pour recueillir des preuves afin de comparer la structure des substances à l'échelle globale pour déduire la force des forces électriques entre les particules. [Déclaration de clarification AR: L'accent est mis sur la compréhension de la force des forces entre les particules, y compris l'identification et la dénomination de forces intermoléculaires spécifiques. L'accent est mis sur la loi de Coulomb]
CII-PS2-1AR
Développer et utiliser des modèles pour expliquer les différences entre les composés chimiques en utilisant les schémas comme méthode d'identification. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur la nomenclature et l'écriture de formules en fonction du type de composé (ionique, moléculaire binaire, acides). Les composés ioniques pourraient inclure des ions polyatomiques.]
CII-PS2-2AR
Utiliser les mathématiques et la pensée computationnelle pour appliquer la loi de Coulomb afin de déterminer l'échelle, la proportion et la quantité de forces entre les particules. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur les forces intermoléculaires dans les composés binaires utilisant la liaison hydrogène, le dipôle-dipôle et London dispersion.]
CII-PS2-3AR
Utiliser des représentations mathématiques pour quantifier la matière par l'analyse de schémas dans les composés chimiques. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur le concept de mole, la formule empirique, la formule moléculaire, la composition en pourcentage et la loi de composition constante.]
CII-PS2-4AR
Développer et utiliser un modèle de deux particules interagissant à travers des champs électriques pour illustrer les forces entre les particules et les changements d'énergie dus à l'interaction. [Déclaration de clarification: Les exemples de modèles pourraient inclure des dessins et des diagrammes (structures de Lewis ou d'autres types de diagrammes).]
CII2-ETS1-2
Concevoir une solution à un problème complexe du monde réel en le décomposant en problèmes plus petits et plus faciles à gérer qui peuvent être résolus par l'ingénierie. [Déclaration de clarification AR: Les exemples pourraient inclure la conception d'une méthode pour tester les propriétés des solutions (conductivité, pH, turbidité) ou une méthode pour séparer les mélanges.]
Thème 3 : Réactions
Les étudiants qui démontrent leur compréhension peuvent :
CII-PS1-2
Construire et réviser une explication pour le résultat d'une simple réaction chimique basée sur les états des électrons les plus externes des atomes, les tendances dans le tableau périodique et les connaissances sur les schémas des propriétés chimiques. [AR Clarification Statement: Un exemple pourrait inclure la reconnaissance de schémas pour prédire les produits de réaction, y compris les éléments de transition.]
CII-PS1-7
Utiliser des représentations mathématiques pour soutenir l'affirmation selon laquelle les atomes, et donc la masse, sont conservés lors d'une réaction chimique. [AR Clarification Statement: L'accent est mis sur la démonstration de la conservation de la masse à travers le concept de mole, la stœchiométrie, les réactifs limitants et en excès.]
CII-PS3-1AR
Utiliser des représentations mathématiques pour analyser la proportion et la quantité de particules en solution. [Clarification Statement: L'accent est mis sur la concentration (molarité, molalité) des solutions et sur le développement d'équations ioniques nettes.]
CII-PS3-2AR
Construire une explication de la relation entre l'énergie et le comportement des particules. [Clarification Statement: L'accent est mis sur des preuves qualitatives du comportement des particules dans différents états de la matière. Des exemples de preuves pourraient inclure des diagrammes de phase ou des courbes de chauffage.]
CII-PS3-3AR
Planifier et mener une enquête pour prédire le résultat d'une réaction chimique basée sur les schémas des propriétés chimiques. [Clarification Statement: Des exemples de différents types de réactions pourraient inclure des réactions acide-base, de précipitation ou d'oxydoréduction. Des exemples de schémas pourraient inclure l'utilisation de règles de solubilité, de séries d'activités ou de titrages.]
CII3-ETS1-3
Évaluer une solution à un problème complexe du monde réel en fonction de critères hiérarchisés et de compromis prenant en compte un ensemble de contraintes, notamment le coût, la sécurité, la fiabilité et l'esthétique, ainsi que les éventuels impacts sociaux, culturels et environnementaux. [AR Clarification Statement: Des exemples pourraient inclure les effets de la concentration des solutions sur le point de congélation/ébullition (fonte de la glace sur les routes).]
Sujet 4 : Cinétique et théorie cinétique moléculaire
Les étudiants qui démontrent leur compréhension peuvent :
CII-PS1-5
Appliquer les principes scientifiques et les preuves pour expliquer les effets de la variation de la température ou de la concentration des particules réactives sur la vitesse à laquelle une réaction se produit. [Déclaration de clarification : L'accent est mis sur la théorie des collisions.]
CII-PS4-1AR
Planifier et mener des enquêtes pour examiner la stabilité et le changement manifestés par les particules de gaz dans un système fermé. [Déclaration de clarification : L'accent est mis sur les relations entre la pression, le volume, la température et la quantité de particules (loi d'effusion de Graham, loi des pressions partielles de Dalton, stœchiométrie des gaz).]
CII-PS4-2AR
Argumenter à partir de preuves des relations de cause à effet influençant le comportement des particules de gaz. [Déclaration de clarification : L'accent est mis sur la théorie cinétique moléculaire.]
CII4-ETS1-4
Utiliser une simulation informatique pour modéliser l'impact de solutions proposées à un problème complexe du monde réel, avec de nombreux critères et contraintes sur les interactions au sein et entre les systèmes pertinents pour le problème. [Déclaration de clarification : Un exemple pourrait inclure le processus de Haber utilisé pour produire de l'ammoniac.]
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Sujet 5: Thermochimie
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent :
CII-PS1-4
Élaborer un modèle pour illustrer que le dégagement ou l'absorption d'énergie d'un système de réaction chimique dépend des changements d'énergie totale des liaisons. [Déclaration de clarification AR : l'accent est mis sur une réaction chimique en tant que système qui affecte le changement d'énergie (Loi de Hess, énergie totale des liaisons, endothermique, exothermique).]
CII-PS5-1AR
Analyser et interpréter des données pour expliquer les variations d'énergie (enthalpie) d'une réaction. [Déclaration de clarification : l'accent est mis sur la description des variations d'énergie d'une réaction (énergie d'activation, catalyseur).]
CII-PS5-2AR
Planifier et mener une enquête pour calculer les variations d'énergie au sein d'un système et/ou les flux d'énergie entrant et sortant d'un système. [Déclaration de clarification : l'accent est mis sur l'utilisation d'expressions mathématiques pour décrire la variation d'énergie dans le système. Les enquêtes pourraient inclure l'électrochimie (électrolyse).]
CII5-ETS1-4
Utiliser une simulation informatique pour modéliser l'impact de solutions proposées à un problème complexe du monde réel avec de nombreux critères et contraintes sur les interactions au sein et entre les systèmes concernés par le problème. [Déclaration de clarification AR : les exemples pourraient inclure l'efficacité du moteur à combustion interne.]
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Topic 6: Équilibre
Les élèves qui démontrent une compréhension peuvent:
CII-PS1-6
Affiner la conception d'un système chimique en spécifiant un changement de conditions qui produirait des quantités accrues de produits à l'équilibre.* [Déclaration de clarification de l'AR: L'accent est mis sur l'application du principe de Le Châtelier et sur l'affinement de la conception des systèmes de réaction chimique, y compris des descriptions du lien entre les changements apportés au niveau macroscopique et ce qui se passe au niveau moléculaire. Les exemples de conceptions pourraient inclure différentes façons d'augmenter la formation de produits, y compris l'ajout de réactifs, l'élimination de produits, le changement de pression et le changement de température.]
CII-PS6-1AR
Analyser et interpréter des données pour expliquer le changement de concentration des produits et des réactifs, et l'état stable atteint dans des conditions réversibles. [Déclaration de clarification : L'accent est mis sur un équilibre qualitatif.]
CII6-ETS1-2
Concevoir une solution à un problème complexe du monde réel en le décomposant en problèmes plus petits, plus gérables qui peuvent être résolus par l'ingénierie. [Déclaration de clarification de l'AR : Les exemples pourraient inclure le procédé de Haber et d'autres procédés industriels.]
Topic 7: Chimie organique
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent :
CII-PS7-1AR
Obtenir et combiner des informations pour décrire les différences entre les alcannes, les alcènes et les alcynes. [Clarification Statement: L'accent est mis sur l'utilisation de modèles comme méthode d'identification, de nomenclature et de rédaction de formules pour les hydrocarbures de un à dix.]
CII-PS7-2AR
Obtenir et combiner des informations pour décrire les différences entre différents groupes fonctionnels. [Clarification Statement: L'accent est mis sur l'utilisation de modèles comme méthode d'identification des différences entre les groupes alcool, aldéhyde, cétone, éther, acide carboxylique, ester, amine et amide.]
CII7-ETS1-1
Analyser un défi majeur mondial pour spécifier des critères qualitatifs et quantitatifs ainsi que des contraintes pour des solutions qui tiennent compte des besoins et des désirs de la société. [Clarification Statement: L'accent pourrait être mis sur le processus de raffinage du pétrole brut, l'approvisionnement et la demande.]
Parcours de cours accéléré en sciences
Le parcours de cours accéléré en sciences de l'Arkansas offre aux étudiants la possibilité de répondre aux normes de sciences de l'Arkansas de la maternelle à la terminale à un rythme plus rapide. Cette option est destinée aux étudiants qui ont démontré une compétence académique avancée dans les cours préalables et qui ont l'intention de poursuivre un parcours universitaire et professionnel spécifique après le lycée.
Accelerated Chemistry - Integrated
Topic 1: Matter and Chemical Reactions
ACI-PS1-1
Use the periodic table as a model to predict the relative properties of elements based on the patterns of electrons in the outermost energy level of atoms. [AR Clarification Statement: This PE is fully addressed in this course. Examples of properties predicted from patterns could include reactivity of metals, types of bonds formed, numbers of bonds formed, and reactions with oxygen.]
ACI-PS1-1AR
Construct and revise models representing coulombic interactions among molecular electron domains that produce stable molecular arrangements. [Clarification Statement: Emphasis is on constructing Lewis structures, identifying atomic hybridization (sp, sp2, sp3), applying VSEPR theory to assign molecular geometry (trigonal planar, trigonal pyramidal, tetrahedral), and determining molecular polarity in the context of adding/canceling bond dipoles.]
ACI-PS1-2
Construct and revise an explanation for the outcome of a simple chemical reaction based on the outermost electron states of atoms, trends in the periodic table, and knowledge of the patterns of chemical properties. [AR Clarification Statement: This PE is fully addressed in this course. Examples of chemical reactions could include the reaction of sodium and chlorine, carbon and oxygen, and carbon and hydrogen.]
ACI-PS1-3
Plan and conduct an investigation to gather evidence to compare the structure of substances at the bulk scale to infer the strength of electrical forces between particles. [AR Clarification Statement: This PE is fully addressed in this course. Emphasis is on the strengths of forces between particles, including identifying and naming specific intermolecular forces (dipole-dipole). Examples of particles could include ions, atoms, molecules, and networked materials (graphite). Examples of bulk properties of substances could include the melting point and boiling point, vapor pressure, and surface tension.]
ACI-PS1-6
Refine the design of a chemical system by specifying a change in conditions that would produce increased amounts of products at equilibrium.* [Clarification Statement: Emphasis is on the application of Le Chatelier’s Principle and on refining designs of chemical reaction systems, including descriptions of the connection between changes made at the macroscopic level and what happens at the molecular level. Examples of designs could include different ways to increase product formation including adding reactants or removing products.]
ACI-PS1-7
Use mathematical representations to support the claim that atoms, and therefore mass, are conserved during a chemical reaction. [AR Clarification Statement: This PE is fully addressed in this course. Emphasis is on demonstrating conservation of mass through the mole concept and stoichiometry. Emphasis is on assessing students’ use of mathematical thinking, not on memorization and rote application of problem-solving techniques.]
ACI-ESS2-5
Plan and conduct an investigation of the properties of water and its effects on Earth materials and surface processes. [Clarification Statement: Emphasis is on mechanical and chemical investigations with water and a variety of solid materials to provide the evidence for connections between the hydrologic cycle and system interactions commonly known as the rock cycle. Examples of mechanical investigations include stream transportation and deposition using a stream table, erosion using variations in soil moisture content, or frost wedging by the expansion of water as it freezes. Examples of chemical investigations include chemical weathering and recrystallization (by testing the solubility of different materials) or melt generation (by examining how water lowers the melting temperature of most solids).]
ACI1-ETS1-2
Design a solution to a complex real-world problem by breaking it down into smaller, more manageable problems that can be solved through engineering. [AR Clarification Statement: Examples of real-world problems could include wastewater treatment, production of biofuels, and the impact of heavy metals or phosphate pollutants on the environment.]
Sujet 2 : Réactions nucléaires Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent : ACI-PS1-8 Élaborer des modèles pour illustrer les changements dans la composition du noyau de l'atome et l'énergie libérée lors des processus de fission, de fusion et de désintégration radioactive. [Énoncé de clarification : L'accent est mis sur des modèles qualitatifs simples, tels que des images ou des diagrammes, et sur l'échelle de l'énergie libérée dans les processus nucléaires par rapport à d'autres types de transformations.] ACI-ESS1-1 Élaborer un modèle basé sur des preuves pour illustrer la durée de vie du soleil et le rôle de la fusion nucléaire dans le noyau du soleil pour libérer de l'énergie qui finit par atteindre la Terre sous forme de rayonnement. [Énoncé de clarification : L'accent est mis sur les mécanismes de transfert d'énergie qui permettent à l'énergie de la fusion nucléaire dans le noyau du soleil d'atteindre la Terre. Les exemples de preuves pour le modèle incluent des observations des masses et des durées de vie d'autres étoiles, ainsi que les façons dont le rayonnement du soleil varie en raison d'éruptions solaires soudaines ("météorologie spatiale"), du cycle des taches solaires de 11 ans et des variations non cycliques sur des siècles.] ACI-ESS1-3 Communiquer des idées scientifiques sur la manière dont les étoiles produisent des éléments au fil de leur cycle de vie. [Énoncé de clarification : L'accent est mis sur la manière dont la nucléosynthèse, et donc les différents éléments créés, varient en fonction de la masse d'une étoile et de son stade de vie.] ACI-ESS1-6 Appliquer la pensée scientifique et les preuves provenant de matériaux terrestres anciens, de météorites et d'autres surfaces planétaires pour construire une description de la formation de la Terre et de son histoire ancienne. [Énoncé de clarification : L'accent est mis sur l'utilisation des preuves disponibles dans le système solaire pour reconstruire l'histoire ancienne de la Terre, qui s'est formée avec le reste du système solaire il y a 4,6 milliards d'années. Les exemples de preuves incluent les âges absolus des matériaux anciens (obtenus par datation radiométrique de météorites, de roches lunaires et des minéraux les plus anciens de la Terre), les tailles et les compositions des objets du système solaire et le relevé des cratères d'impact des surfaces planétaires.] ACI2-ETS1-1 Analyser un défi mondial majeur pour spécifier les critères qualitatifs et quantitatifs et les contraintes des solutions qui tiennent compte des besoins et des souhaits de la société. [Énoncé de clarification AR : L'accent est mis sur les besoins et les contraintes spécifiques liés à la production d'énergie.] ACI2-ETS1-2 Concevoir une solution à un problème complexe du monde réel en le répartissant en problèmes plus petits et plus facilement gérables pouvant être résolus grâce à l'ingénierie. [Énoncé de clarification AR : L'accent est mis sur la gestion de l'énergie nucléaire.] ACI2-ETS1-3 Évaluer une solution à un problème complexe du monde réel sur la base de critères et de compromis prioritaires tenant compte d'une gamme de contraintes, notamment le coût, la sécurité, la fiabilité et l'esthétique, ainsi que des impacts sociaux, culturels et environnementaux possibles. [Énoncé de clarification AR : L'accent est mis sur la relation entre la fission et la fusion nucléaires.] ACI2-ETS1-4 Utiliser une simulation informatique pour modéliser l'impact de solutions proposées à un problème complexe du monde réel comportant de nombreux critères et contraintes sur les interactions au sein et entre les systèmes liés au problème. [Énoncé de clarification AR : Les exemples pourraient inclure les armes nucléaires et la médecine nucléaire (radioisotopes ou radiothérapie). Les exemples de simulations informatiques possibles pourraient inclure PhET.]Thème 3: Flux d'énergie
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent:
ACI-PS1-4
Élaborer un modèle pour illustrer que la libération ou l'absorption d'énergie d'un système de réaction chimique dépend des changements dans l'énergie totale des liaisons. [Énoncé de clarification: L'accent est mis sur l'idée qu'une réaction chimique est un système qui affecte le changement d'énergie. Les exemples de modèles pourraient inclure des dessins et des diagrammes moléculaires de réactions, des graphiques montrant les énergies relatives des réactifs et des produits, et des représentations montrant que l'énergie est conservée.]
ACI-PS1-5
Appliquer les principes scientifiques et les preuves pour expliquer les effets du changement de température ou de concentration des particules réagissantes sur la vitesse à laquelle se produit une réaction. [Énoncé de clarification: L'accent est mis sur le raisonnement des étudiants qui se concentre sur le nombre et l'énergie des collisions entre les molécules.]
ACI-PS3-1
Créer un modèle informatique pour calculer le changement d'énergie d'un composant dans un système lorsque le changement d'énergie de l'autre ou des autres composants et les flux d'énergie entrant et sortant du système sont connus. [Énoncé de clarification AR : Cet EP est entièrement traité dans ce cours. L'accent est mis sur l'explication de la signification des expressions mathématiques utilisées dans le modèle.]
ACI-ESS1-2
Construire une explication de la théorie du Big Bang basée sur des preuves astronomiques de spectres lumineux, du mouvement des galaxies lointaines et de la composition de la matière dans l'univers. [Énoncé de clarification: L'accent est mis sur les preuves astronomiques du décalage vers le rouge de la lumière des galaxies comme indication que l'univers est en expansion, du rayonnement cosmique de fond comme reliquat du Big Bang, et de la composition observée de la matière ordinaire de l'univers, principalement trouvée dans les étoiles et les gaz interstellaires (à partir des spectres des rayonnements électromagnétiques des étoiles), qui correspond à ce qui est prédit par la théorie du Big Bang (3/4 d'hydrogène et 1/4 d'hélium).]
ACI-ESS2-3
Élaborer un modèle basé sur des preuves de l'intérieur de la Terre pour décrire la circulation de la matière par convection thermique. [Énoncé de clarification: L'accent est mis à la fois sur un modèle unidimensionnel de la Terre, avec des couches radiales déterminées par la densité, et sur un modèle tridimensionnel, contrôlé par la convection du manteau et les mouvements tectoniques des plaques qui en résultent. Les exemples de preuves comprennent des cartes de la structure tridimensionnelle de la Terre obtenues à partir des ondes sismiques, les enregistrements du taux de changement du champ magnétique terrestre (comme contraintes sur la convection dans le noyau externe), et l'identification de la composition des couches de la Terre à partir d'expériences en laboratoire à haute pression.]
ACI-ESS3-4
Évaluer ou affiner une solution technologique qui réduit les impacts des activités humaines sur les systèmes naturels.* [Énoncé de clarification AR: Cet EP est entièrement traité dans ce cours. L'accent est mis sur les impacts des activités humaines sur les systèmes physiques. Les exemples de données sur les impacts des activités humaines pourraient inclure les quantités et les types de polluants libérés (engrais, exploitation minière à ciel ouvert et déchets nucléaires). Les exemples de limitations des impacts futurs pourraient aller des efforts locaux (réduction, réutilisation et recyclage des ressources) à des solutions de conception d'ingénierie à grande échelle (énergie nucléaire, cellules photovoltaïques, énergie éolienne et énergie hydraulique).]
ACI3-ETS1-1
Analyser un défi mondial majeur pour spécifier des critères qualitatifs et quantitatifs et des contraintes pour des solutions qui tiennent compte des besoins et des désirs de la société. [Énoncé de clarification AR: Des exemples d'applications pourraient inclure les ressources d'énergie renouvelable (cellules solaires et parcs éoliens), le procédé de Haber pour la production d'engrais et l'augmentation de l'efficacité énergétique des moteurs à combustion.]
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Thème 4 : Les ondes
Les étudiants qui démontrent leur compréhension peuvent:
ACI-PS4-1
Utiliser des représentations mathématiques pour soutenir une affirmation concernant les relations entre la fréquence, la longueur d'onde et la vitesse des ondes se déplaçant dans différents milieux. [Déclaration de clarification: Ce PE est entièrement traité dans ce cours. Les exemples de données peuvent inclure le rayonnement électromagnétique se déplaçant dans le vide et le verre, ainsi que les ondes sismiques se déplaçant à travers la Terre.]
ACI-PS4-3
Évaluer les affirmations, les preuves et le raisonnement derrière l'idée que le rayonnement électromagnétique peut être décrit soit par un modèle d'onde, soit par un modèle de particule, et que pour certaines situations, un modèle est plus utile que l'autre. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur la manière dont les preuves expérimentales soutiennent l'affirmation et dont une théorie est généralement modifiée à la lumière de nouvelles preuves. Les exemples d'un phénomène pourraient inclure la résonance, l'interférence, la diffraction et l'effet photoélectrique.]
ACI-PS4-4
Évaluer la validité et la fiabilité des affirmations dans les documents publiés sur les effets que différentes fréquences de rayonnement électromagnétique ont lorsqu'elles sont absorbées par la matière. [Déclaration de clarification: L'accent est mis sur l'idée que les photons associés à différentes fréquences de lumière ont des énergies différentes et que les dommages aux tissus vivants dus au rayonnement électromagnétique dépendent de l'énergie du rayonnement. Les exemples de documents publiés peuvent comprendre des livres spécialisés, des magazines, des ressources en ligne, des vidéos et d'autres textes susceptibles de refléter des biais.]
ACI-PS4-5
Communiquer des informations techniques sur la manière dont certains appareils technologiques utilisent les principes du comportement des ondes et des interactions des ondes avec la matière pour transmettre et capturer des informations et de l'énergie.* [Déclaration de clarification: Les exemples peuvent inclure les cellules solaires capturant la lumière et la convertissant en électricité ; l'imagerie médicale ; et la technologie des communications.]
ACI4-ETS1-4
Utiliser une simulation informatique pour modéliser l'impact de solutions proposées à un problème complexe du monde réel avec de nombreux critères et contraintes sur les interactions au sein et entre les systèmes pertinents pour le problème. [Déclaration de clarification: Les exemples peuvent inclure le transfert d'informations à l'aide de fibres optiques, des ondes radio et l'imagerie médicale.]