La chimie est-elle requise au lycée en Caroline du Sud ?
Sur les 24 crédits requis pour obtenir un diplôme d'études secondaires en Caroline du Sud, 3 d'entre eux doivent être des cours de sciences et les étudiants doivent également passer un examen scientifique en fin de cours. Les normes académiques et indicateurs de performance pour les sciences au lycée en Caroline du Sud établissent les normes en chimie comme suit :
CHIMIE 1 - PRATIQUES SCIENTIFIQUES ET INGÉNIERIE
Norme H.C.1 : L'étudiant utilisera les pratiques scientifiques et d'ingénierie, y compris les processus et compétences de l'enquête scientifique, pour développer des connaissances en sciences.
H.C.1A. Compréhension conceptuelle : Les pratiques de la science et de l'ingénierie favorisent le développement des concepts scientifiques, développent les habitudes de pensée nécessaires à la pensée scientifique et permettent aux étudiants de s'engager dans la science de manière similaire à celle des scientifiques et des ingénieurs.
H.C.1A.1 Poser des questions pour (1) générer des hypothèses pour des enquêtes scientifiques, (2) affiner des modèles, des explications ou des conceptions, ou (3) prolonger les résultats des enquêtes ou remettre en question des arguments ou des affirmations scientifiques.
H.C.1A.2 Développer, utiliser et affiner des modèles pour (1) comprendre ou représenter des phénomènes, des processus et des relations, (2) tester des dispositifs ou des solutions, ou (3) communiquer des idées à d'autres.
H.C.1A.3 Planifier et mener des enquêtes scientifiques contrôlées pour répondre à des questions, tester des hypothèses et développer des explications : (1) formuler des questions scientifiques et des hypothèses testables basées sur des informations scientifiques crédibles, (2) identifier des matériaux, des procédures et des variables, (3) utiliser un équipement de laboratoire approprié, des technologies et des techniques pour collecter des données qualitatives et quantitatives, et (4) enregistrer et représenter les données sous une forme appropriée. Utiliser des procédures de sécurité appropriées.
H.C.1A.4 Analyser et interpréter des données provenant de textes informatifs et de données collectées lors d'enquêtes à l'aide de différentes méthodes (telles que le tableau, les graphiques ou l'analyse statistique) pour (1) révéler des schémas et construire du sens, (2) soutenir ou réfuter des hypothèses, des explications, des affirmations ou des conceptions, ou (3) évaluer la solidité des conclusions.
H.C.1A.5 Utiliser la pensée mathématique et computationnelle pour (1) utiliser et manipuler des unités métriques appropriées, (2) exprimer les relations entre les variables pour les modèles et les enquêtes, et (3) utiliser des statistiques appropriées pour analyser les données adaptées au niveau d'étude.
H.C.1A.6 Élaborer des explications de phénomènes en utilisant (1) des preuves et des modèles scientifiques primaires ou secondaires, (2) des conclusions d'enquêtes scientifiques, (3) des prédictions basées sur des observations et des mesures, ou (4) des données communiquées sous forme de graphiques, de tableaux ou de diagrammes.
H.C.1A.7 Construire et analyser des arguments scientifiques pour soutenir des revendications, des explications ou des conceptions en utilisant des preuves et un raisonnement valide basés sur des observations, des données ou des textes informatifs.
H.C.1A.8 Obtenir et évaluer des informations scientifiques pour (1) répondre aux questions, (2) expliquer ou décrire des phénomènes, (3) développer des modèles, (4) évaluer des hypothèses, des explications, des affirmations ou des conceptions, ou (5) identifier et/ou combler les lacunes dans les connaissances. Communiquer en utilisant les conventions et les attentes de l'écriture scientifique ou des présentations orales en (1) évaluant des travaux scientifiques primaires ou secondaires appropriés à leur niveau, ou (2) en rendant compte des résultats des recherches expérimentales des étudiants.
H.C.1B. Compréhension conceptuelle : La technologie est toute modification apportée au monde naturel pour répondre aux souhaits et aux besoins des êtres humains. Le processus de conception de l'ingénierie implique une série d'étapes itératives utilisées pour résoudre un problème et conduit souvent au développement d'une technologie nouvelle ou améliorée.
H.C.1B.1 Construire des dispositifs ou concevoir des solutions en utilisant des connaissances scientifiques pour résoudre des problèmes ou des besoins spécifiques : (1) poser des questions pour identifier des problèmes ou des besoins, (2) poser des questions sur les critères et les contraintes du dispositif ou des solutions, (3) générer et communiquer des idées pour d'éventuels dispositifs ou solutions, (4) construire et tester des dispositifs ou des solutions, (5) déterminer si les dispositifs ou solutions ont résolu le problème et affiner la conception si nécessaire, et (6) communiquer les résultats.
CHIMIE 1 - STRUCTURE ATOMIQUE ET PROCESSUS NUCLÉAIRES
Norme H.C.2 : L'étudiant démontrera une compréhension de la structure atomique et des processus nucléaires.
H.C.2A : Compréhension conceptuelle : L'existence des atomes peut être utilisée pour expliquer la structure et le comportement de la matière. Chaque atome est composé d'un noyau chargé, constitué de protons et de neutrons, entouré d'électrons. Les interactions de ces électrons entre et au sein des atomes sont les principaux facteurs qui déterminent les propriétés chimiques de la matière. Dans un atome neutre, le nombre de protons est égal au nombre d'électrons.
H.C.2A.1 : Obtenir et communiquer des informations pour décrire et comparer les particules subatomiques en ce qui concerne leur masse, leur emplacement, leur charge, leurs attractions et répulsions électriques, et leur impact sur les propriétés d'un atome.
H.C.2A.2 : Utiliser les modèles de Bohr et mécanique quantique de la structure atomique pour exemplifier la distribution des électrons dans les atomes.
H.C.2A.3 : Analyser et interpréter les spectres d'absorption et d'émission pour étayer les explications selon lesquelles les électrons ont des niveaux d'énergie discrets.
H.C.2B : Compréhension conceptuelle : Dans la fusion nucléaire, des noyaux plus légers se combinent pour former des noyaux plus lourds et dans la fission nucléaire, des noyaux plus lourds se séparent pour former des noyaux plus légers. Les énergies des réactions de fission et de fusion dépassent les énergies des réactions chimiques habituelles. Indicateurs de performance : Les étudiants qui démontrent cette compréhension peuvent :
H.C.2B.1 : Obtenir et communiquer des informations pour comparer les rayonnements alpha, bêta et gamma en termes de masse, de charge, de pouvoir de pénétration et de leurs applications pratiques (y compris les avantages médicaux et les risques associés).
H.C.2B.2 : Développer des modèles pour exemplifier la désintégration radioactive et utiliser ces modèles pour expliquer le concept de demi-vie et son utilisation dans la détermination de l'âge des matériaux (comme la datation par le radiocarbone ou l'utilisation de radioisotopes pour dater les roches).
H.C.2B.3 : Obtenir et communiquer des informations pour comparer et contraster la fission nucléaire et la fusion nucléaire et expliquer pourquoi la capacité de produire des réactions nucléaires à basse énergie serait une percée scientifique.
H.C.2B.4 : Utiliser la pensée mathématique et computationnelle pour expliquer la relation entre la masse et l'énergie dans les réactions nucléaires (E=mc2).
CHIMIE 1 - LIENS ET FORMULES CHIMIQUES
Norme H.C.3 : L'étudiant démontrera une compréhension des structures et de la classification des composés chimiques.
H.C.3A. Compréhension conceptuelle : Les éléments sont composés d'un seul type d'atome. Avec l'augmentation du numéro atomique, un schéma prévisible pour l'addition d'électrons existe. Ce schéma est à la base de l'arrangement des éléments dans le tableau périodique. Les propriétés chimiques d'un élément sont déterminées par sa configuration électronique. Les éléments peuvent réagir pour former des composés chimiques/molécules qui ont des propriétés uniques déterminées par les types d'atomes combinés pour former le composé/molécule. Essentiellement, la façon dont les électrons sont impliqués dans les liaisons détermine si des liaisons ioniques ou covalentes sont formées. Les composés ont des formes caractéristiques qui sont déterminées par le type et le nombre de liaisons formées.
H.C.3A.1 Construire des explications pour la formation de composés moléculaires par le partage d'électrons et pour la formation de composés ioniques par le transfert d'électrons.
H.C.3A.2 Utiliser le tableau périodique pour écrire et interpréter les formules et les noms des composés chimiques (y compris les composés ioniques binaires, les composés covalents binaires et les alcanes à chaîne droite jusqu'à six carbones).
H.C.3A.3 Analyser et interpréter des données pour prédire le type de liaison (ionique ou covalente) et la forme de composés simples en utilisant les structures de Lewis et les nombres d'oxydation.
H.C.3A.4 Planifier et mener des expériences scientifiques contrôlées pour générer des données sur les propriétés de substances et analyser les données pour inférer les types de liaisons (y compris les liaisons ioniques, covalentes polaires et covalentes non polaires) dans des composés simples.
H.C.3A.5 Développer et utiliser des modèles (comme les structures de Lewis, les formules structurales ou les modèles en bâtonnets) d'hydrocarbures simples pour illustrer l'isomérie structurale.
H.C.3A.6 Construire des explications sur la relation entre la structure de base des polymères naturels et synthétiques courants et leurs propriétés en vrac.
H.C.3A.7 Analyser et interpréter des données pour déterminer la formule empirique d'un composé et la composition en pourcentage d'un composé.
CHIMIE 1 - ÉTATS DE LA MATIÈRE
Norme H.C.4: L'étudiant démontrera une compréhension de la structure et du comportement des différents états de la matière.
H.C.4A. Compréhension conceptuelle: La matière peut exister sous forme de solide, de liquide ou de gaz, et dans des états à très haute énergie, tels que le plasma. En termes généraux, pour une substance chimique donnée, les particules constituant le solide ont une énergie inférieure à celle de la phase liquide, qui a une énergie inférieure à celle de la phase gazeuse. Les changements d'un état de la matière à un autre dépendent de l'énergie. Les comportements des gaz dépendent des facteurs de pression, de volume et de température.
H.C.4A.1 Développer et utiliser des modèles pour expliquer l'agencement et le mouvement des particules dans les solides, les liquides, les gaz et le plasma, ainsi que les forces intermoléculaires relatives.
H.C.4A.2 Analyser et interpréter des graphiques de courbes de chauffage pour expliquer que les changements d'un état de la matière à un autre dépendent de l'énergie.
H.C.4A.3 Effectuer des investigations scientifiques contrôlées et utiliser des modèles pour expliquer les comportements des gaz (y compris les relations proportionnelles entre la pression, le volume et la température).
CHIMIE 1 - SOLUTIONS, ACIDES ET BASES
H.C.5: L'étudiant démontrera une compréhension de la nature et des propriétés des différents types de solutions chimiques.
H.C.5A. Compréhension conceptuelle: Les solutions peuvent exister sous trois états physiques: gaz, liquide ou solide. Les concentrations de solutions peuvent être exprimées en spécifiant les quantités relatives de soluté et de solvant. La nature du soluté, du solvant, de la température et de la pression peut affecter la solubilité. Les solutés peuvent affecter des propriétés du solvant telles que le point de congélation, le point d'ébullition et la pression de vapeur. Les acides, les bases et les sels ont des propriétés caractéristiques. Plusieurs définitions des acides et des bases sont utilisées en chimie.
H.C.5A.1 Obtenir et communiquer des informations pour décrire comment une substance peut se dissoudre dans l'eau par dissociation, dispersion ou ionisation et comment les forces intermoléculaires affectent la solvatation.
H.C.5A.2 Analyser et interpréter des données pour expliquer les effets de la température et de la pression sur la solubilité des solutés dans une quantité donnée de solvant.
H.C.5A.3 Utiliser des représentations mathématiques pour analyser les concentrations de solutions inconnues en termes de molarité et de pourcentage en masse.
H.C.5A.4 Analyser et interpréter des données pour décrire les propriétés des acides, des bases et des sels.
CHIMIE 1 - RÉACTIONS CHIMIQUES
Standard H.C.6: L'étudiant démontrera une compréhension des types, des causes et des effets des réactions chimiques.
H.C.6A. Compréhension conceptuelle: Une réaction chimique se produit lorsque des éléments et/ou des composés interagissent, ce qui entraîne un réarrangement des atomes de ces éléments et/ou composés pour produire des substances ayant des propriétés uniques. La masse est conservée dans les réactions chimiques. Les réactions ont tendance à se produire dans une direction qui favorise les énergies plus faibles. Les réactions chimiques peuvent être catégorisées en utilisant des connaissances sur les réactifs pour prédire les produits. Les réactions chimiques sont quantifiables. Lorsqu'une contrainte est appliquée à un système chimique qui est à l'équilibre, le système se déplacera dans une direction qui réduit cette contrainte.
H.C.6A.1 Développer et utiliser des modèles pour prédire les produits des réactions chimiques (1) en fonction des mouvements des ions ; (2) en fonction des mouvements des protons ; et (3) en fonction des mouvements des électrons.
H.C.6A.2 Utiliser le principe de Le Châtelier pour prédire les déplacements des équilibres chimiques suite à des changements de concentration, de pression et de température.
H.C.6A.3 Planifier et mener des enquêtes scientifiques contrôlées pour produire des preuves mathématiques que la masse est conservée dans les réactions chimiques.
H.C.6A.4 Utiliser la pensée mathématique et computationnelle pour prédire les quantités de réactifs nécessaires et les produits produits dans des réactions chimiques spécifiques.
CHIMIE 1 - THERMODYNAMIQUE ET CINÉTIQUE CHIMIQUE
Compétence H.C.7 : L'étudiant démontrera une compréhension de la conservation de l'énergie et du transfert d'énergie.
H.C.7A. Compréhension conceptuelle : Le premier principe de la thermodynamique affirme que la quantité d'énergie dans l'univers est constante. Un diagramme d'énergie est utilisé pour représenter les changements d'énergie des réactifs et des produits lors d'une réaction chimique. L'enthalpie fait référence au contenu thermique présent dans un atome, un ion ou un composé. Alors que certaines réactions chimiques se produisent spontanément, d'autres réactions peuvent nécessiter une diminution de l'énergie d'activation pour que la réaction puisse se produire.
H.C.7A.1 Analyser et interpréter les données provenant de diagrammes d'énergie et d'expériences pour étayer les affirmations selon lesquelles la quantité d'énergie libérée ou absorbée lors d'une réaction chimique dépend des changements dans l'énergie totale des liaisons.
H.C.7A.2 Utiliser la pensée mathématique et computationnelle pour rédiger des équations thermo-chimiques et dessiner des diagrammes d'énergie pour la combustion de carburants hydrocarbonés et de glucides courants, en fonction des enthalpies molaires de combustion.
H.C.7A.3 Planifier et mener des expériences scientifiques contrôlées pour déterminer les effets de la température, de la surface, de l'agitation, de la concentration des réactifs et de la présence de divers catalyseurs sur la vitesse des réactions chimiques.
H.C.7A.4 Développer et utiliser des modèles pour expliquer les relations entre la fréquence de collision, l'énergie des collisions, l'orientation des molécules, l'énergie d'activation et les vitesses des réactions chimiques.
Est-ce que la Caroline du Sud octroie des crédits pour la réussite de l'examen de chimie de l'AP?
Une école peut accorder et accepter des crédits en unités d'un quart, d'une moitié et d'un crédit entier pour les cours avancés acceptés. Dans le cadre de l'arrangement de double crédit, les conseils d'administration des districts peuvent établir une politique permettant aux élèves de suivre des cours universitaires pour des unités de crédit en vue de l'obtention du diplôme d'études secondaires. La politique du district peut permettre que les cours soient dispensés par un établissement d'enseignement supérieur dans le cadre d'un accord de coopération, où un cours universitaire de trois heures-semestre est transféré comme une unité de crédit.