La chimie est-elle requise au lycée au Tennessee?
En Tennessee, les élèves du lycée sont tenus de terminer un total de 22 crédits pour pouvoir obtenir leur diplôme. De ces 22 crédits, 3 doivent être en sciences avec les sujets suivants:
- Biologie
- Chimie ou Physique
- Un troisième cours de laboratoire
Comme l'expliquent les Normes scolaires de sciences au lycée du Tennessee, les étudiants exploreront les sujets de chimie suivants:
CHIMIE I: NORMES ACADÉMIQUES
CHEM1.PS1: Matter and Its Interactions
1) Comprendre et être prêt à utiliser des valeurs spécifiques aux processus chimiques: la mole, la masse molaire, la molarité et la composition en pourcentage.
2) Démontrer que les atomes, et donc la masse, sont conservés lors d'une réaction chimique en équilibrant les équations chimiques.
3) Effectuer des calculs stœchiométriques impliquant les relations suivantes: mole-mole; masse-masse; mole-masse; mole-particule; et masse-particule. Montrer une compréhension qualitative du phénomène du rendement en pourcentage, des réactifs limitants et excessifs dans une réaction chimique à travers des exemples picturaux et conceptuels. (états de la matière liquide et solide; à l'exclusion du volume des gaz)
4) Utiliser les réactifs dans une réaction chimique pour prédire les produits et identifier les classes de réaction (synthèse, décomposition, combustion, remplacement simple, remplacement double).
5) Effectuer des enquêtes pour explorer et caractériser le comportement des gaz (pression, volume, température), élaborer des modèles pour représenter ce comportement et construire des arguments pour expliquer ce comportement. Évaluer la relation (qualitative et quantitative) à STP entre la pression et le volume (loi de Boyle), la température et le volume (loi de Charles), la température et la pression (loi de Gay-Lussac) et les moles et le volume (loi d'Avogadro), et évaluer et expliquer ces relations par rapport à la théorie cinétique-moléculaire. Être capable de comprendre, d'établir et de prédire les relations entre le volume, la température et la pression en utilisant la loi des gaz combinée à la fois qualitativement et quantitativement.
6) Utiliser la loi des gaz parfaits, PV = nRT, pour évaluer algébriquement la relation entre le nombre de moles, le volume, la pression et la température des gaz parfaits.
7) Analyser les solutions pour identifier les solutés et les solvants, analyser quantitativement les concentrations (molarité, composition en pourcentage et ppm) et effectuer des méthodes de séparation telles que l'évaporation, la distillation et/ou la chromatographie et montrer une compréhension conceptuelle de la distillation. Construire un argument justifiant l'utilisation de certaines méthodes de séparation dans différentes conditions.
8) Identifier les acides et les bases comme une classe spéciale de composés ayant un ensemble spécifique de propriétés.
9) Dessiner des modèles (modèles qualitatifs tels que des images ou des diagrammes) pour démontrer la compréhension de la stabilité radioactive et de la désintégration. Comprendre et différencier les réactions de fission et de fusion. Utiliser des modèles (graphiques ou tableaux) pour expliquer le concept de demi-vie et son utilisation dans la détermination de l'âge des matériaux (comme la datation radiométrique).
10) Comparer les radiations alpha, bêta et gamma en termes de masse, de charge et de pouvoir de pénétration. Identifier des exemples d'applications de différents types de radiation dans la vie quotidienne (comme ses applications dans le traitement du cancer).
11) Développer et comparer les modèles historiques de l'atome (de Démocrite au modèle quantique) et construire des arguments pour montrer comment les connaissances scientifiques évoluent au fil du temps, en se basant sur des preuves expérimentales, des critiques et des interprétations alternatives.
12) Expliquer l'origine et l'organisation du tableau périodique. Prédire les propriétés chimiques et physiques des éléments du groupe principal (réactivité, nombre de particules subatomiques, charge ionique, énergie d'ionisation, rayon atomique et électronégativité) en fonction de leur position dans le tableau périodique. Construire un argument pour décrire comment le modèle mécanique quantique de l'atome (par ex, les motifs des électrons de valence et des électrons internes) définit les propriétés périodiques. Utiliser le tableau périodique pour dessiner des structures de Lewis et montrer la compréhension des notations orbitales par le dessin et l'interprétation de représentations graphiques (c'est-à-dire, des flèches représentant les électrons dans une orbitale).
13) Utiliser le tableau périodique et les différences d'électronégativité entre les éléments pour prédire les types de liaisons formées entre les atomes lors des réactions chimiques et écrire les noms des composés chimiques, y compris les ions polyatomiques, en utilisant les critères de l'UICPA.
14) Utiliser les structures de Lewis et les différences d'électronégativité pour prédire les polarités des molécules simples (linéaires, pliées, trigonales planaires, pyramidales trigonales, tétraédriques). Construire un argument pour expliquer comment l'électronégativité affecte la polarité des molécules chimiques de base.
15) Étudier, décrire et déterminer mathématiquement l'effet de la concentration de soluté sur la pression de vapeur en utilisant le facteur de van 't Hoff du soluté sur la dépression du point de congélation et l'élévation du point d'ébullition.
CHEM1.PS2: Mouvement et stabilité : Forces et interactions
1) Dessiner, identifier et comparer les représentations graphiques des liaisons chimiques (ionique, covalente et métallique) en fonction des formules chimiques. Construire et communiquer des explications montrant que les atomes se combinent en transférant ou en partageant des électrons.
2) Comprendre que les forces intermoléculaires créées par la répartition inégale de la charge donnent lieu à des degrés différents d'attraction entre les molécules. Comparer et contraster les forces intermoléculaires (liaisons hydrogène, liaisons dipôle-dipôle et forces de dispersion de London) dans différents types de substances simples (seulement celles qui suivent la règle de l'octet) et prévoir et expliquer leur effet sur les propriétés chimiques et physiques de ces substances à l'aide de modèles ou de représentations graphiques.
3) Construire un modèle pour expliquer le processus par lequel les solutés se dissolvent dans les solvants, et développer un argument pour décrire comment les forces intermoléculaires affectent la solubilité de différents composés chimiques.
4) Effectuer une investigation pour déterminer comment la température, la surface et l'agitation affectent le taux de solubilité. Construire un argument pour expliquer les relations observées dans les données expérimentales en utilisant la théorie des collisions.
CHEM1.PS3: Énergie
1) Contraster les concepts de température et de chaleur en termes macroscopiques et microscopiques. Comprendre que l'énergie thermique est une forme d'énergie et que la température est une mesure de l'énergie cinétique moyenne d'un groupe de particules.
2) Dessiner et interpréter les courbes de chauffage et de refroidissement ainsi que les diagrammes de phases. Analyser les changements d'énergie impliqués dans la calorimétrie en utilisant la loi de conservation de l'énergie quantitativement (utilisation de q = mcΔT) et qualitativement.
3) Distinguer les réactions endothermiques et exothermiques en construisant des diagrammes de l'énergie potentielle et expliquer les différences entre les deux en utilisant des termes chimiques (par exemple, l'énergie d'activation). Reconnaître quand l'énergie est absorbée ou dégagée en fonction des liaisons formées et des liaisons rompues.
4) Analyser les changements d'énergie pour expliquer et défendre la loi de conservation de l'énergie.
CHEM1.PS4: Ondes et leurs applications dans les technologies de transfert d'informations
1) À l'aide d'un modèle, expliquer pourquoi les éléments émettent et absorbent des fréquences caractéristiques de la lumière et comment ces informations sont utilisées.
#CHIMIE II : NORMES ACADÉMIQUES
CHIM2.PS1 : Matière et ses interactions
1) Illustrer et expliquer l'arrangement des électrons autour des atomes et des ions (configurations électroniques et notation orbitale d'un électron spécifique dans un élément) et relier l'arrangement des électrons avec les tendances périodiques observées.
2) Rassembler des preuves et effectuer des calculs pour déterminer la composition d'un composé.
3) Comparer et contraster les solides cristallins et amorphes en ce qui concerne l'arrangement des particules, la force des liaisons, les points de fusion et d'ébullition, la densité en vrac et la conductivité ; fournir des exemples de chaque type.
4) Investiguer et utiliser des représentations mathématiques pour soutenir la loi des pressions partielles de Dalton et comparer et contraster la diffusion et l'effusion.
5) Obtenir des données et résoudre des problèmes de loi des gaz combinés et de loi des gaz parfaits, ainsi que des problèmes de stœchiométrie dans des conditions STP et non-STP, pour expliquer quantitativement le comportement des gaz.
6) Utiliser l'équation de Van der Waals pour expliquer comment les gaz réels s'écartent de la loi des gaz parfaits.
7) Investiguer, décrire et déterminer mathématiquement l'effet de la concentration de soluté sur la pression de vapeur en utilisant la loi de Raoult, ainsi que l'effet du facteur de van 't Hoff du soluté sur la dépression du point de congélation et l'élévation du point d'ébullition.
8) Développer des modèles pour montrer comment différents types de polymères, tels que les protéines, les acides nucléiques et les amidons, sont formés par des combinaisons répétitives de simples sous-unités par des réactions de condensation et d'addition, et pour montrer les différentes caractéristiques de liaison du carbone.
9) Évaluer différentes molécules organiques en les nommant et en dessinant les dix hydrocarbures linéaires les plus simples et les isomères qui contiennent des liaisons simples, doubles et/ou triples, et en identifiant et expliquant les propriétés des groupes fonctionnels.
10) Obtenir, évaluer et communiquer des informations sur la structure et la fonction du carbone, ainsi que sur leur utilisation et leur influence dans la société.
11) Effectuer un laboratoire d'analyse qualitative pour déterminer les règles de solubilité. Utiliser les règles de solubilité pour identifier les ions spectateurs et écrire les équations ioniques nettes pour les réactions de précipitation.
12) Analyser les réactions d'oxydation et de réduction pour identifier les substances qui gagnent et perdent des électrons, distinguer entre la cathode et l'anode, prédire les réactions et équilibrer les réactions d'oxydation-réduction dans des solutions acides ou basiques.
13) Investiguer des modèles et explorer les utilisations de l'électrochimie (batteries et cellules électrochimiques).
14) Effectuer des titrages avec des solutions étalons (monoprotiques et diprotiques) et un indicateur approprié et/ou une sonde pH pour déterminer la concentration d'un acide ou d'une base inconnue, et avec un acide faible ou une base faible pour déterminer la Ka ou Kb et le pH au point d'équivalence.
15) Expliquer les réactions chimiques courantes, y compris celles présentes dans les systèmes biologiques, en utilisant des informations qualitatives et quantitatives.
16) Créer un modèle de la sous-structure atomique comprenant les électrons, les protons, les neutrons, les quarks et les gluons.
CHEM2.PS2: Mouvement et stabilité : Forces et interactions
1) Planifier et mener une enquête pour comparer les propriétés des différents types de forces intermoléculaires dans les substances pures et les composants d'un mélange.
2) Faire des prédictions sur les magnitudes relatives des forces agissant au sein de collections de molécules en interaction en se basant sur la distribution des électrons au sein des molécules et les types de forces intermoléculaires à travers lesquelles les molécules interagissent.
3) Examiner et utiliser des preuves mathématiques pour soutenir que les vitesses des réactions chimiques sont déterminées par les détails des collisions moléculaires.
4) Analyser les données et déterminer mathématiquement les équations de vitesse.
5) Examiner les paramètres des équilibres chimiques en laboratoire en :
- A) écrivant et calculant les expressions d'équilibre (Kc, Kp, Ksp, Ka, Kb) ;
- B) calculant Q et déterminant la direction dans laquelle la réaction va se produire ; et,
- C) calculant les concentrations à l'équilibre connaissant une constante d'équilibre et des quantités initiales.
6) Comparer et contraster la force et la dissociation des acides forts et faibles ainsi que des bases en calculant le pH et le pourcentage d'ionisation d'une solution.
7) Rechercher, étudier et expliquer mathématiquement les systèmes tampons (caractéristiques et capacités en utilisant l'équation de Henderson-Hasselbalch), y compris ceux présents dans les systèmes biologiques et les acides polyprotiques.
CHEM2.PS3: Énergie
1) Déterminer mathématiquement le changement d'enthalpie pour une réaction donnée en utilisant la loi de Hess, les enthalpies standard de formation ou une masse donnée d'un réactif.
2) Appliquer des principes scientifiques et des représentations mathématiques pour prédire si une réaction chimique est spontanée en utilisant l'énergie libre de Gibbs, ΔG = ΔH - TΔS.
3) Appliquer des idées scientifiques et d'ingénierie pour construire, évaluer et affiner un modèle de pile à combustible (par exemple, une représentation graphique ou un projet) avec des contraintes de conception spécifiques.
4) Collecter et utiliser des données provenant de la synthèse ou de la décomposition d'un composé pour confirmer la conservation de la matière et la loi des proportions définies.
5) Utiliser la loi de Coulomb et les configurations électroniques de valence pour expliquer les tendances des énergies d'ionisation et de la réactivité des éléments purs.
6) Expliquer les relations entre l'énergie potentielle, la distance entre les atomes en approche, la longueur de liaison et l'énergie de liaison grâce à des représentations graphiques.
7) Examiner et expliquer les changements d'énergie dans les systèmes biologiques (comme la combustion du sucre et la photosynthèse) qualitativement et quantitativement.
8) Rechercher les feux d'artifice et utiliser des concepts de thermodynamique, de stœchiométrie, d'oxydoréduction et de cinétique pour concevoir et créer un fusée éclairante à faible intensité.
CHEM2.PS4: Ondes et leurs applications dans les technologies de transfert d'informations
1) Étudier et comparer le mécanisme des changements d'énergie et l'apparition de spectres d'absorption et d'émission.
2) Appliquer des principes scientifiques et des représentations mathématiques (C=λν et E=hν) pour expliquer que les raies spectrales sont le résultat et correspondent aux transitions entre les niveaux d'énergie.
SCIENCES PHYSIQUES: STANDARDS ACADÉMIQUES
PSCI.PS1 : La matière et ses interactions
1) En utilisant la théorie cinétique moléculaire et les considérations sur le flux de chaleur, expliquer les changements d'état des solides, des liquides, des gaz et du plasma.
2) Représenter graphiquement et discuter les résultats d'une investigation portant sur la pression, le volume et la température d'un gaz.
3) Construire un organisateur graphique pour les principales classifications de la matière en utilisant la composition et les techniques de séparation.
4) Appliquer les principes scientifiques et les preuves pour fournir des explications sur les changements physiques et chimiques.
5) Retracer le développement de la théorie atomique moderne pour décrire les propriétés et la position des particules atomiques.
6) Caractériser la différence entre les atomes des différents isotopes d'un élément.
7) Utiliser le tableau périodique comme modèle pour prédire les propriétés relatives des éléments.
8) En utilisant les motifs des électrons dans la couche d'énergie externe, prédire comment les éléments peuvent se combiner.
9) Utiliser le tableau périodique comme modèle pour prédire les formules des composés ioniques binaires. Expliquer et utiliser les conventions de dénomination pour les composés ioniques binaires et moléculaires.
10) Élaborer un modèle pour illustrer l'affirmation selon laquelle les atomes et la masse sont conservés lors d'une réaction chimique (c'est-à-dire équilibrer les équations chimiques).
11) Utiliser des modèles pour identifier les réactions chimiques en tant que synthèse, décomposition, remplacement simple et remplacement double. En connaissant les réactifs, utiliser ces modèles pour prédire les produits de ces réactions chimiques.
12) Classer une substance comme acide, basique ou neutre en utilisant des outils de pH et des indicateurs appropriés.
13) Rechercher et communiquer des explications sur la formation des pluies acides et leur impact sur l'écosystème.
14) Élaborer des modèles pour illustrer les changements dans la composition du noyau de l'atome et l'énergie libérée lors des processus de fusion, de fission et de désintégration radioactive.
15) Communiquer des informations scientifiques et techniques sur l'énergie nucléaire et les isotopes radioactifs en ce qui concerne leur impact sur la société.
# PSCI.PS2: Mouvement et stabilité : Forces et interactions
1) Utiliser des représentations mathématiques pour montrer comment divers facteurs (par exemple, la position, le temps, la direction de la force) affectent les paramètres de la cinématique unidimensionnelle (distance, déplacement, vitesse, vélocité, accélération). Déterminer graphiquement les relations entre ces paramètres de la cinématique unidimensionnelle.
2) Résoudre algébriquement des problèmes impliquant une vitesse constante et une accélération constante en une dimension.
3) Utiliser des diagrammes des forces pour illustrer les forces de contact et les forces sans contact agissant sur un objet.
4) Planifier et réaliser une investigation pour recueillir des preuves et fournir une explication mathématique sur la relation entre la force, la masse et l'accélération. Résoudre des problèmes associés en utilisant F=ma.
5) 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 sur le système.
6) Appliquer des idées scientifiques et techniques pour concevoir, évaluer et améliorer un dispositif qui minimise la force exercée sur un objet lors d'une collision.
7) Planifier et réaliser une investigation pour fournir des preuves qu'un courant électrique peut produire un champ magnétique.
PSCI.PS3: Énergie
1) Identifier et donner des exemples des différentes formes d'énergie (cinétique, potentielle gravitationnelle, potentielle élastique) et résoudre des problèmes mathématiques concernant le théorème du travail-énergie et la puissance.
2) Planifier et mener une enquête pour fournir des preuves que l'énergie thermique se déplacera sous forme de chaleur entre des objets de deux températures différentes, entraînant une distribution d'énergie plus uniforme (température) parmi les objets.
3) Concevoir, construire et améliorer un appareil répondant à des contraintes de conception et comportant une série de machines simples pour transférer de l'énergie et/ou effectuer un travail mécanique.
4) Collecter des données et présenter vos résultats concernant la loi de conservation de l'énergie et l'efficacité, l'avantage mécanique et la puissance de l'appareil amélioré.
5) Examiner les relations entre l'énergie cinétique, potentielle et totale au sein d'un système clos (loi de conservation de l'énergie).
6) Déterminer les relations mathématiques entre la chaleur, la masse, la capacité thermique spécifique et le changement de température en utilisant l'équation Q = mCp∆T.
7) Démontrer la loi d'Ohm grâce à la conception et à la construction de circuits simples en série et en parallèle.
8) Planifier et réaliser une expérience utilisant une réaction chimique contrôlée pour transférer de l'énergie thermique et/ou effectuer un travail mécanique.
9) Démontrer l'impact des quantités initiales de substances réactives sur l'énergie libérée.
PSCI.PS4: Waves and Their Applications in Technologies for Information Transfer
1) Use scientific reasoning to compare and contrast the properties of transverse and longitudinal waves and give examples of each type.
2) Design/conduct an investigation and interpret gathered data to explain how mechanical waves transmit energy through a medium.
3) Develop and use mathematical models to represent the properties of waves including frequency, amplitude, wavelength, and speed.
4) Describe and communicate the similarities and differences across the electromagnetic spectrum. Research methods and devices used to measure these characteristics.
5) Research and communicate scientific explanations about how electromagnetic waves are used in modern technology to produce, transmit, receive, and store information. Examples include: medical imaging, cell phones, and wireless networks.
Does Tennessee Award High School Credit for Passing the AP Chemistry Exam?
If students qualify for credit substitution, the state may accept the following advanced learning chemistry courses to satisfy high school competency requirements and third-year lab science:
- Chemistry II
- AP Chemistry
- IB Chemistry I SL
- IB Chemistry II HL
- Dual Enrollment General Chemistry II
- IB Chemistry II SL
- IB Chemistry I SL / HL
- IB Chemistry II SL/ HL
- IB Chemistry III SL/ HL
- IB Chemistry III SL
- IB Chemistry III HL
Does Tennessee Award College Credit for Passing the AP Chemistry Exam?
The Tennessee Board of Regents specifies how prior education credits are applied to post-secondary programs. Questions regarding qualifying scores should be directed to the specific school you are applying to.