Est-ce que la chimie est obligatoire au lycée dans le Connecticut ?
Plus précisément, la chimie n'est pas une matière obligatoire au niveau de l'État. Cependant, on attend des élèves qu'ils obtiennent 3 crédits en sciences, avec au moins un crédit obtenu en réussissant un cours de sciences physiques et un crédit supplémentaire obtenu en suivant un cours d'électif lié aux STEM (Sciences, Technologies, Ingénierie et Mathématiques). Les districts scolaires locaux ont une grande flexibilité dans l'élaboration d'un programme d'études qui soit conforme aux Normes de science de nouvelle génération du Connecticut (NGSS).
Les élèves des lycées du Connecticut étudient les sujets de chimie suivants :
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Structure et propriétés de la matière
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent :
- Utiliser le tableau périodique comme modèle pour prédire les propriétés relatives des éléments basées sur les configurations électroniques dans la couche externe des atomes. HS-PS1-1 Énoncé de précision : Des exemples de propriétés qui pourraient être prédites à partir des configurations électroniques incluent la réactivité des métaux, les types de liaisons formées, le nombre de liaisons formées et les réactions avec l'oxygène.
- Planifier et mener une expérience pour rassembler des preuves en comparant la structure des substances à l'échelle macroscopique afin de déduire la force des forces électriques entre les particules. HS-PS1-3 Énoncé de précision : L'accent est mis sur la compréhension des forces entre les particules, sans se concentrer sur l'identification spécifique des forces intermoléculaires (telles que les forces dipôle-dipôle). Les exemples de particules peuvent inclure les ions, les atomes, les molécules et les matériaux en réseau (comme le graphite). Les exemples de propriétés macroscopiques des substances peuvent inclure le point de fusion, le point d'ébullition, la pression de vapeur et la tension superficielle.
- 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. HS-PS1-8 Énoncé de précision : L'accent est mis sur des modèles qualitatifs simples, tels que des images ou des diagrammes, et sur l'échelle d'énergie libérée lors des processus nucléaires par rapport à d'autres types de transformations.
- Communiquer des informations scientifiques et techniques sur l'importance de la structure au niveau moléculaire dans le fonctionnement des matériaux conçus. HS-PS2-6 Énoncé de précision : L'accent est mis sur les forces attractives et répulsives qui déterminent le fonctionnement du matériau. Des exemples pourraient inclure pourquoi les matériaux conducteurs de l'électricité sont souvent composés de métaux, pourquoi les matériaux flexibles mais durables sont constitués de molécules à longue chaîne et pourquoi les médicaments sont conçus pour interagir avec des récepteurs spécifiques.
Réactions chimiques
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent :
- Construire et réviser une explication pour le résultat d'une réaction chimique simple basée sur les états d'électrons les plus externes des atomes, les tendances dans le tableau périodique et la connaissance des propriétés chimiques. Les tendances dans la charge nucléaire efficace, et la connaissance des propriétés chimiques. HS-PS1-2 Déclaration de clarification : Des exemples de réactions chimiques pourraient inclure la réaction du sodium et du chlore, du carbone et de l'oxygène, ou du carbone et de l'hydrogène.
- 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. HS-PS1-4 Déclaration 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 moléculaires au niveau des atomes et des diagrammes de réactions, des graphiques montrant les énergies relatives des réactifs et des produits, et des représentations montrant que l'énergie est conservée.
- Appliquer les principes scientifiques et les preuves pour fournir une explication sur les effets du changement de température ou de la concentration des particules réactives sur la vitesse à laquelle une réaction se produit. HS-PS1-5 Déclaration 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.
- Affiner la conception d'un système chimique en spécifiant un changement de conditions qui produirait des quantités accrues de produits à l'équilibre. HS-PS1-6 Déclaration de clarification : L'accent est mis sur l'application du principe de Le Chatelier et sur l'affinage des conceptions de systèmes de réaction chimique, notamment 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, notamment l'ajout de réactifs ou l'élimination de produits.
- Utiliser des représentations mathématiques pour soutenir l'affirmation selon laquelle les atomes, et donc la masse, sont conservés lors d'une réaction chimique. HS-PS1-7 Déclaration de clarification : L'accent est mis sur l'utilisation d'idées mathématiques pour communiquer les relations proportionnelles entre les masses des atomes dans les réactifs et les produits, et la traduction de ces relations à l'échelle macroscopique en utilisant la mole comme conversion de l'échelle atomique à l'échelle macroscopique. L'accent est mis sur l'évaluation de la pensée mathématique des élèves et non sur la mémorisation et l'application mécanique de techniques de résolution de problèmes.