Chimie est-elle requise au lycée à Rhode Island?
L'état de Rhode Island exige 3 cours de sciences et l'achèvement d'une évaluation de diplôme basée sur les performances (Portfolio de graduation, expositions d'étudiants, projet de fin d'études et/ou un produit de fin de cycle). Les districts locaux peuvent inclure des attentes ou des exigences supplémentaires telles que des exigences supplémentaires en matière de cours ou de service communautaire. Les élèves qui étudient la chimie suivront les normes de chimie de Rhode Island et aborderont des sujets de chimie tels que :
Chimie, Unité 1 - Structure et propriétés de la matière
HS-PS1-1.
Utiliser le tableau périodique comme modèle pour prédire les propriétés relatives des éléments basées sur les modes des électrons dans la couche électronique externe des atomes. [Énoncé de clarification : Des exemples de propriétés qui pourraient être prédites à partir de modes pourraient inclure la réactivité des métaux, les types de liaisons formées, le nombre de liaisons formées et les réactions avec l'oxygène.]
HS-PS1-2.
Construire et réviser une explication pour le résultat d'une réaction chimique simple basée sur les états d'électrons périphériques des atomes, les tendances dans le tableau périodique et la connaissance des modes de propriétés chimiques. [Énoncé 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.]
HS-PS1-3.
Planifier et mener une enquête pour recueillir des preuves afin de comparer la structure des substances à l'échelle de la masse pour déduire la force des forces électriques entre les particules. [Énoncé de clarification : L'accent est mis sur la compréhension des forces entre les particules, pas sur l'identification de forces intermoléculaires spécifiques (telles que 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 en masse des substances pourraient inclure le point de fusion et d'ébullition, la pression de vapeur et la tension superficielle.]
HS-PS2-6.
Communiquer des informations scientifiques et techniques sur l'importance de la structure au niveau moléculaire dans le fonctionnement des matériaux conçus.* [Énoncé de clarification : 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 constitués de métal, pourquoi les matériaux flexibles mais durables sont constitués de molécules à chaîne longue, et pourquoi les produits pharmaceutiques sont conçus pour interagir avec des récepteurs spécifiques.]
HS-ETS1-3.
Évaluer une solution à un problème réel complexe 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 sociaux, culturels et environnementaux éventuels.
HS-ETS1-4.
Utiliser une simulation informatique pour modéliser l'impact des solutions proposées à un problème réel complexe avec de nombreux critères et contraintes sur les interactions à l'intérieur et entre les systèmes pertinents pour le problème.
# Les idées fondamentales suivantes sont des connaissances préalables pour les concepts abordés dans cette unité d'étude.
Science physique
- Les substances sont constituées de différents types d'atomes, qui se combinent entre eux de différentes manières.
- Les atomes forment des molécules qui vont de deux atomes à des milliers d'atomes.
- Chaque substance pure possède des propriétés physiques et chimiques caractéristiques (pour une quantité donnée dans des conditions données) qui peuvent être utilisées pour l'identifier.
- Les gaz et les liquides sont composés de molécules ou d'atomes inertes qui se déplacent les uns par rapport aux autres.
- Dans un liquide, les molécules sont constamment en contact les unes avec les autres.
- Dans un gaz, elles sont largement espacées, sauf lorsqu'elles entrent en collision.
- Dans un solide, les atomes sont étroitement espacés et peuvent vibrer, mais ils ne changent pas de position relative.
- Les solides peuvent être formés de molécules ou ils peuvent être des structures étendues avec des sous-unités répétitives (par exemple, des cristaux).
- Les changements d'état qui se produisent avec des variations de température ou de pression peuvent être décrits et prédits à l'aide de ces modèles de la matière.
- Les substances réagissent chimiquement de manière caractéristique.
- Dans un processus chimique, les atomes qui constituent les substances d'origine sont regroupés en différentes molécules, et ces nouvelles substances ont des propriétés différentes de celles des réactifs.
- Le nombre total de chaque type d'atome est conservé, et donc la masse ne change pas.
- Certaines réactions chimiques libèrent de l'énergie, d'autres stockent de l'énergie.
- L'abondance d'eau liquide à la surface de la Terre et sa combinaison unique de propriétés physiques et chimiques sont essentielles à la dynamique de la planète.
- Ces propriétés physiques et chimiques comprennent la capacité exceptionnelle de l'eau à absorber, stocker et libérer de grandes quantités d'énergie ; transmettre la lumière du soleil ; se dilater en gelant ; dissoudre et transporter des substances ; et abaisser les viscosités et les points de fusion des roches.
Question de conduite 1 - Comment peut-on utiliser le tableau périodique pour prédire les propriétés relatives des éléments ?
Concepts
- Différents motifs peuvent être observés à chaque échelle à laquelle un système est étudié, et ces motifs peuvent fournir des preuves de causalité dans les explications des phénomènes.
- Chaque atome a une structure sous-jacente chargée.
- Le noyau d'un atome est composé de protons et de neutrons et est entouré d'électrons.
- Le tableau périodique classe les éléments horizontalement selon le nombre de protons dans le noyau des atomes de chaque élément et place les éléments ayant des propriétés chimiques similaires dans des colonnes.
- Les motifs répétitifs de ce tableau reflètent les motifs des états des électrons externes.
- Les motifs des électrons dans le niveau d'énergie le plus externe des atomes peuvent fournir des preuves des propriétés relatives des éléments à différentes échelles.
- L'attraction et la répulsion entre les charges électriques à l'échelle atomique expliquent la structure, les propriétés et les transformations de la matière, ainsi que les forces de contact entre les objets matériels.
Pratiques
- Utiliser le tableau périodique comme modèle pour fournir des preuves des propriétés relatives des éléments à différentes échelles en fonction des motifs des électrons dans le niveau d'énergie le plus externe des atomes des éléments du groupe principal.
- Utiliser le tableau périodique comme modèle pour prédire les propriétés relatives des éléments en fonction des motifs des électrons dans le niveau d'énergie le plus externe des atomes des éléments du groupe principal.
Question de conduite 2 - Comment peut-on expliquer le résultat d'une réaction chimique simple?
Concepts
- Le tableau périodique classe les éléments horizontalement par le nombre de protons dans le noyau des atomes de chaque élément et place les éléments ayant des propriétés chimiques similaires dans des colonnes.
- Les motifs répétitifs du tableau périodique reflètent les motifs des états des électrons externes.
- La conservation des atomes, associée à la connaissance des propriétés chimiques des éléments impliqués, peut être utilisée pour décrire et prédire les réactions chimiques.
- Différents motifs peuvent être observés à chaque échelle d'étude d'un système, et ces motifs peuvent fournir des preuves de causalité dans les explications des phénomènes.
Pratiques
- Utiliser des preuves valides et fiables (obtenues à partir d'investigations, de modèles, de théories, de simulations et d'évaluations par les pairs) montrant les états des électrons les plus externes des atomes, les tendances dans le tableau périodique et les motifs des propriétés chimiques pour construire et réviser une explication du résultat d'une réaction chimique simple.
- Utiliser l'hypothèse selon laquelle les théories et les lois qui décrivent le résultat des réactions chimiques simples fonctionnent aujourd'hui comme elles l'ont fait dans le passé et le feront à l'avenir.
- Observer les motifs dans les états des électrons les plus externes des atomes, les tendances dans le tableau périodique et les propriétés chimiques.
- Utiliser la conservation des atomes et les propriétés chimiques des éléments impliqués pour décrire et prédire le résultat d'une réaction chimique.
Question de conduite 3 - Quelle est la relation entre la structure des substances à grande échelle et la force des forces électriques entre les particules ?
Concepts
- La structure et les interactions de la matière à grande échelle sont déterminées par les forces électriques au sein et entre les atomes.
- L'attraction et la répulsion entre les charges électriques à l'échelle atomique expliquent la structure, les propriétés et les transformations de la matière, ainsi que les forces de contact entre les objets matériels.
- Différents schémas peuvent être observés à chacune des échelles d'étude d'un système et peuvent fournir des preuves de la causalité dans les explications des phénomènes.
Pratiques
- Planifier et mener une investigation individuellement et en collaboration pour produire des données qui peuvent servir de base à des preuves pour comparer la structure des substances à grande échelle afin d'inférer la force des forces électriques entre les particules ; dans la conception de l'investigation, décider des types, de la quantité et de la précision des données nécessaires pour obtenir des mesures fiables ; prendre en compte les limitations de la précision des données (par exemple, nombre d'essais, coût, risque, temps) et affiner la conception en conséquence.
- Utiliser les schémas dans la structure des substances à grande échelle pour inférer la force des forces électriques entre les particules.
Question de Conduite 4 - Pourquoi la structure au niveau moléculaire est-elle importante dans le fonctionnement des matériaux conçus ?
Concepts
- La structure et les interactions de la matière à l'échelle macroscopique sont déterminées par les forces électriques à l'intérieur et entre les atomes.
- L'attraction et la répulsion entre les charges électriques à l'échelle atomique expliquent la structure, les propriétés et les transformations de la matière, ainsi que les forces de contact entre les objets matériels.
- Lors de l'évaluation des solutions, il est important de prendre en compte un ensemble de contraintes, notamment le coût, la sécurité, la fiabilité, l'esthétique, et de prendre en considération les impacts sociaux, culturels et environnementaux.
- Les modèles physiques et les ordinateurs peuvent être utilisés de différentes manières pour aider au processus de conception technique. Les ordinateurs sont utiles à diverses fins, telles que l'exécution de simulations pour tester différentes façons de résoudre un problème ou pour voir laquelle est la plus efficace ou économique, et pour faire une présentation persuasive à un client sur la manière dont une conception donnée répondra à ses besoins.
- Les modèles (par exemple, les modèles physiques, mathématiques, informatiques) peuvent être utilisés pour simuler pourquoi la structure au niveau moléculaire est importante dans le fonctionnement des matériaux conçus.
Pratiques
- Communiquer des informations scientifiques et techniques sur l'importance de la structure au niveau moléculaire dans le fonctionnement des matériaux conçus.
- Évaluer une solution à un problème complexe du monde réel sur la base des connaissances scientifiques, des sources d'information générées par les étudiants, des critères prioritaires et des considérations de compromis pour déterminer pourquoi la structure au niveau moléculaire est importante dans le fonctionnement des matériaux conçus.
- Utiliser des modèles mathématiques et/ou des simulations informatiques pour montrer pourquoi la structure au niveau moléculaire est importante dans le fonctionnement des matériaux conçus.
- Communiquer des informations scientifiques et techniques sur les forces d'attraction et de répulsion qui déterminent le fonctionnement du matériau.
- Utiliser des modèles mathématiques et/ou des simulations informatiques pour montrer les forces d'attraction et de répulsion qui déterminent le fonctionnement du matériau.
- Examiner en détail les propriétés des matériaux conçus, la structure des composants des matériaux conçus et les connexions des composants pour révéler la fonction. Utiliser des modèles (par exemple, des modèles physiques, mathématiques, informatiques) pour simuler des systèmes de matériaux conçus et des interactions--incluant les flux d'énergie, de matière et d'informations--à l'intérieur et entre les matériaux conçus à différentes échelles.
Est-ce que Rhode Island accorde des crédits pour avoir réussi l'examen de Chimie AP?
Le Conseil des régents de Rhode Island doit encourager les districts scolaires à proposer des cours rigoureux du 6e au 11e année qui préparent les élèves aux exigences des cours AP, et encourager les districts scolaires à faire en sorte que tous les élèves de 10e année passent le test de compétences scolaires préliminaires / test de qualification des boursiers nationaux (PSAT / NMSQT).
De plus, l'initiative LEAP de Rhode Island permet aux élèves de postuler à des cours à double inscription et de suivre des cours ACN qui peuvent être admissibles soit à l'obtention du diplôme d'études secondaires, soit à des crédits de cours post-secondaires.