L'enseignement de la chimie est-il obligatoire au lycée en Idaho ?
Selon le Département de l'Éducation de l'Idaho :
Les élèves du lycée de l'Idaho doivent valider 6 crédits dans le domaine des sciences, dont 4 doivent comprendre des travaux pratiques en laboratoire. Les sciences secondaires comprennent l'enseignement des sciences appliquées, des sciences de la Terre et de l'espace, des sciences physiques et des sciences de la vie. Par conséquent, les élèves peuvent suivre des cours dans les domaines suivants : biologie, sciences physiques ou chimie, et sciences de la Terre, de l'espace, de l'environnement ou sciences appliquées approuvées.
Bien que tous les lycées ne proposent pas nécessairement des cours de chimie, beaucoup le font. Pour les élèves qui suivent un cours de chimie, l'État de l'Idaho n'a pas encore pleinement mis en œuvre le modèle NGSS (Next Generation Science Standards). Il utilise plutôt les Normes du contenu de l'Idaho dans son programme d'études en Sciences et en Chimie :
Structure et propriétés de la matière
Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent:
PSC1-HS-1.
Développer des modèles pour décrire la composition atomique des molécules simples et des structures étendues.
- Explication supplémentaire: L'accent est mis sur l'examen de la manière de développer des modèles de molécules qui varient en complexité. Cela devrait s'appuyer sur la norme similaire au collège (PS1-MS-1). Des exemples de molécules simples pourraient inclure de l'ammoniac et du méthanol. Des exemples de structures étendues pourraient inclure du chlorure de sodium ou des diamants. Des exemples de modèles au niveau moléculaire pourraient inclure des dessins, des structures en bâtonnets 3D ou des représentations informatiques montrant différentes molécules avec différents types d'atomes.
- Limitation de contenu: Les étudiants recevront les noms des éléments, une liste d'ions courants, une liste de préfixes numériques et leur signification, ainsi que les charges de tous les cations et anions nécessaires. Limitez les symboles des éléments aux éléments métalliques de transition représentatifs et familiers.
PSC1-HS-2.
Utiliser le tableau périodique comme modèle pour prédire les propriétés relatives des éléments en fonction des schémas des électrons dans le niveau d'énergie le plus externe des atomes.
- Explication supplémentaire: Des exemples de propriétés qui pourraient être prédites à partir des schémas pourraient inclure la réactivité des métaux, les types de liaisons formées, le nombre de liaisons formées et les réactions avec l'oxygène.
- Limitation de contenu: Les éléments seront limités aux éléments du groupe principal. Les propriétés évaluées seront limitées à la réactivité, aux électrons de valence, au rayon atomique, à l'électronégativité, à l'énergie d'ionisation (première), à l'effet de blindage et au nombre d'oxydation le plus courant.
PSC1-HS-3.
Planifier et mener une enquête pour recueillir des preuves afin de comparer la structure des substances à l'échelle macroscopique afin d'inférer la force des forces électriques entre les particules.
- Explication supplémentaire: L'accent est mis sur la compréhension des forces entre les particules, et non sur la désignation de forces intermoléculaires spécifiques (telles que la dipôle-dipôle). Des exemples de particules pourraient inclure des ions, des atomes, des molécules et des matériaux en réseau (comme le 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.
- Limitation de contenu: Les liaisons métalliques, ioniques et covalentes peuvent être incluses. Des représentations graphiques des points de fusion ou d'ébullition de différentes substances peuvent être utilisées dans l'élément (par exemple, un graphique des points d'ébullition par rapport à la masse molaire ou un simple graphique à barres). Les formules structurales des composés peuvent être utilisées pour comparer les points de fusion/ébullition des composés.
PSC1-HS-4.
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 autres types de désintégration radioactive.
- Explication supplémentaire: L'accent est mis sur les 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.
- Limitation de contenu: L'évaluation ne comprend pas le calcul quantitatif de l'énergie libérée. L'évaluation est limitée aux désintégrations radioactives alpha, bêta et gamma. Standards de contenu scientifique / Sciences / SDE / 59 Mars 2018
PSC1-HS-5.
Communiquer des informations scientifiques et techniques sur l'importance de la structure au niveau moléculaire dans le fonctionnement des matériaux conçus.
- Explication supplémentaire: L'accent est mis sur les forces attractives et répulsives qui déterminent le fonctionnement du matériau. Des exemples pourraient inclure pourquoi les matériaux électroconducteurs sont souvent composés de métal, pourquoi les matériaux flexibles mais durables sont constitués de molécules à longue chaîne, et pourquoi les produits pharmaceutiques sont conçus pour interagir avec des récepteurs spécifiques.
- Limitation de contenu: L'évaluation est limitée aux structures moléculaires fournies de matériaux conçus spécifiques. Pour les questions concernant les liaisons polaires vs non-polaires, les distracteurs contenant des liaisons ioniques ne peuvent pas être utilisés. Des différences d'électronégativité inférieures à 0,5 doivent être utilisées pour les liaisons covalentes non polaires. Des différences d'électronégativité de 0,5 à 1,7 doivent être utilisées pour les liaisons covalentes polaires. Contenu de soutien
PSC2-HS-1
Construire et réviser une explication pour le résultat d'une réaction chimique simple basée sur les états des électrons les plus extérieurs des atomes, les tendances dans le tableau périodique et la connaissance des schémas des propriétés chimiques.
- Explications supplémentaires : 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.
- Limite de contenu : Identifier les types de réactions chimiques, y compris : les réactions de synthèse/formation/combinaison, les réactions de décomposition, les réactions de remplacement simple, les réactions de double remplacement, les réactions d'oxydoréduction (uniquement le remplacement simple), les réactions acide-base et les réactions de combustion (pour les hydrocarbures). Prédire les produits des réactions de double remplacement, de remplacement simple et de combustion uniquement. Pour la d...
PSC2-HS-2
Élaborer un modèle pour illustrer que la libération ou l'absorption d'énergie d'un système de réaction chimique dépend des changements de l'énergie totale des liaisons.
- Explications supplémentaires : 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 au niveau moléculaire des réactions, des graphiques montrant les énergies relatives des réactifs et des produits, et des représentations montrant que l'énergie est conservée.
- Limite de contenu : L'évaluation ne consiste pas à calculer les changements d'énergie totale des liaisons au cours d'une réaction chimique à partir des énergies des liaisons des réactifs et des produits.
PSC2-HS-3
Appliquer les principes scientifiques et les preuves pour fournir une explication sur les effets du changement de température ou de concentration des particules réactives sur la vitesse à laquelle une réaction se produit.
- Explications supplémentaires : L'accent est mis sur le raisonnement de l'élève qui se concentre sur le nombre et l'énergie des collisions entre les molécules.
- Limite de contenu : Les facteurs qui influencent la vitesse de réaction peuvent inclure la température, la surface, la taille des particules, la concentration et les catalyseurs. Peut également inclure les relations de concentration et de titrage. Fournir un graphique montrant comment un catalyseur fournit un chemin différent pour qu'une réaction chimique se produise, ce qui entraîne une énergie d'activation plus faible. Peut inclure une courbe de titrage.
PSC2-HS-4
Utiliser des représentations mathématiques pour étayer l'affirmation selon laquelle les atomes, et donc la masse, sont conservés lors d'une réaction chimique.
- Explications supplémentaires : 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 pr...
- Limite de contenu : Les problèmes de conversion comporteront une ou deux étapes (par ex., grammes en moles en atomes/molécules). Les composés et les formules doivent être indiqués dans l'énoncé de la question. Les masses molaires doivent être données dans les problèmes impliquant des conversions de grammes en autres unités. Les calculs de masse molaire ne doivent pas être combinés avec des problèmes de conversion. Tous les volumes doivent être à une température et une pression standards (TPS). Une é...
PSC2-HS-5
Affiner la conception d'un système chimique en spécifiant un changement de conditions qui produirait des quantités accrues de produits à l'équilibre.
- Explications supplémentaires : L'accent est mis sur l'application du principe de Le Chatelier et sur l'affinement des conceptions de systèmes de réaction chimique, y compris les 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 produit, notamment en ajoutant des réactifs