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SPS1:从元素周期表中获取、评估和交流信息,根据原子结构模式解释元素的相对性质。
SPS1。a:开发和使用模型来比较和对比原子、离子和同位素的结构。
元素周期表中列出的每个元素的原子质量实际上是该元素所有不同同位素的加权平均质量。在平均原子质量小装置中,使用质谱仪将一种元素分离成其同位素。然后,通过考虑每个同位素的质量和丰度来计算平均原子质量。5分钟预告
用质子、中子和电子来制造元素。随着质子、中子和电子数量的变化,元素的名称和符号、Z、N和A数字、电子点图以及周期表中的基团和周期等信息就会显示出来。每种元素被分为金属、类金属或非金属,并给出了其在室温下的状态。5分钟预告
模拟各种金属和非金属之间的离子键。选择一个金属原子和一个非金属原子,将电子从一个原子转移到另一个原子。观察获得和失去电子对电荷的影响,并重新排列原子以表示分子结构。额外的金属和非金属原子可以添加到屏幕上,由此产生的化学式可以显示出来。5分钟预告
通过向原子核中加入质子和中子来探索什么是同位素。在中子与质子的图表上绘制稳定同位素和放射性同位素,并探索稳定同位素的中子:质子比如何从较轻的元素到较重的元素发生变化。5分钟预告
SPS1。b:分析和解释数据,以确定以下趋势:价电子数;由主族元素形成的离子类型;金属、非金属和类金属的位置和性质;在室温下的相。
模拟各种金属和非金属之间的离子键。选择一个金属原子和一个非金属原子,将电子从一个原子转移到另一个原子。观察获得和失去电子对电荷的影响,并重新排列原子以表示分子结构。额外的金属和非金属原子可以添加到屏幕上,由此产生的化学式可以显示出来。5分钟预告
探索元素周期表中原子半径、电离能和电子亲和度的变化趋势。用尺子测量原子半径,通过探索去除电子的难易程度和原子吸引额外电子的强度来模拟电离能和电子亲和度。在整个周期表上查看这些性质,看看它们在不同周期和不同组之间是如何变化的。5分钟预告
SPS1.c::用元素周期表作为模型来预测主族元素的上述性质。
通过填充电子轨道来创造任意元素的电子排布。确定电子构型和原子半径之间的关系。发现原子半径的趋势在周期和向下家族/组的周期表。5分钟预告
用质子、中子和电子来制造元素。随着质子、中子和电子数量的变化,元素的名称和符号、Z、N和A数字、电子点图以及周期表中的基团和周期等信息就会显示出来。每种元素被分为金属、类金属或非金属,并给出了其在室温下的状态。5分钟预告
探索元素周期表中原子半径、电离能和电子亲和度的变化趋势。用尺子测量原子半径,通过探索去除电子的难易程度和原子吸引额外电子的强度来模拟电离能和电子亲和度。在整个周期表上查看这些性质,看看它们在不同周期和不同组之间是如何变化的。5分钟预告
SPS2:获取、评估和交流信息,以解释原子如何结合形成稳定的化合物。
SPS2。b:开发和使用模型来预测基于电荷平衡的稳定二元离子化合物的公式。
模拟各种金属和非金属之间的离子键。选择一个金属原子和一个非金属原子,将电子从一个原子转移到另一个原子。观察获得和失去电子对电荷的影响,并重新排列原子以表示分子结构。额外的金属和非金属原子可以添加到屏幕上,由此产生的化学式可以显示出来。5分钟预告
SPS2.c::使用国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)命名法在化学名称和化学公式之间进行翻译。
通过改变反应物和生成物的系数来练习平衡化学方程。随着公式的操作,每个元素的数量以单个原子、直方图或数字形式显示。反应物和生成物的摩尔质量也可以计算和平衡,以证明质量守恒。5分钟预告
SPS3::获取,评估和交流信息,以支持物质守恒定律。
SPS3。答:计划并进行调查,以产生证据支持化学反应中质量守恒的说法。
化学变化导致新物质的形成。但是你怎么知道是否发生了化学变化呢?通过观察和测量各种化学反应来探索这个问题。在此过程中,你将学习化学方程,酸和碱,放热和吸热反应,以及物质守恒。5分钟预告
通过改变反应物和生成物的系数来练习平衡化学方程。随着公式的操作,每个元素的数量以单个原子、直方图或数字形式显示。反应物和生成物的摩尔质量也可以计算和平衡,以证明质量守恒。5分钟预告
SPS3。b:建立并使用一个化学方程模型来说明在化学反应中原子总数是如何守恒的。
化学变化导致新物质的形成。但是你怎么知道是否发生了化学变化呢?通过观察和测量各种化学反应来探索这个问题。在此过程中,你将学习化学方程,酸和碱,放热和吸热反应,以及物质守恒。5分钟预告
通过改变反应物和生成物的系数来练习平衡化学方程。随着公式的操作,每个元素的数量以单个原子、直方图或数字形式显示。反应物和生成物的摩尔质量也可以计算和平衡,以证明质量守恒。5分钟预告
获取、评估和交流信息,以解释核裂变、聚变和放射性衰变导致的核结构变化。
SPS4。a:建立一个模型,说明原子核如何因裂变和聚变而变化。
探索核聚变和裂变反应的例子。遵循质子-质子链、CNO循环和铀-235裂变的步骤。写出每一步的平衡核方程,并比较每个过程产生的能量。5分钟预告
SPS4。b:用数学和计算思维来解释半衰期的过程,因为它与放射性衰变有关。
研究放射性物质的衰变。半衰期和放射性原子的数量可以调整,并且可以观察到理论或随机衰变。可以使用动态图、条形图和表格直观地解释数据。确定两个样品同位素的半衰期以及随机生成半衰期的样品。5分钟预告
SPS5:获取、评估和交流信息,以比较和对比与原子和分子运动有关的物质阶段。
SPS5。b:计划并进行调查,以确定封闭系统中气体的温度、压力、体积和密度之间的关系。
通过进行温度恒定(波义耳定律)和压力保持固定(查尔斯定律)的实验来研究理想气体的性质。压力是通过在容器盖上放置质量来控制的,温度是通过可调的热源来控制的。吕萨克关于压力与温度的定律也可以通过保持体积恒定来探索。5分钟预告
SPS6::获取、评估和交流信息,以解释解决方案的性质。
SPS6.c:分析和解释溶解度曲线的数据,以确定温度对溶解度的影响。
在盛有水的烧杯中加入不同数量的化学物质,形成溶液,首先观察化学物质溶解在水中,然后在饱和点处测量溶液的浓度。可以在水中加入硝酸钾或氯化钠,还可以调节水的温度。5分钟预告
SPS7:获取、评估和交流信息,以解释系统内能量的转换和流动。
SPS7。答:构建系统内能量转换的解释。
一个下落的圆柱体与一个旋转的螺旋桨相连,螺旋桨搅动并加热烧杯中的水。圆柱体的质量和高度,以及水的数量和初始温度都可以调节。当能量从一种形式转换为另一种形式时,测量水的温度。5分钟预告
研究在有或没有摩擦的情况下,一块从斜面上滑下的能量和运动。斜坡角度可以变化,可以使用多种材料的块和斜坡。势能和动能报告,当块滑下斜坡。两个实验可以同时进行,当因素变化时比较结果。5分钟预告
SPS7.c:分析和解释比热数据,以证明实际应用中材料的选择(如绝缘体和烹饪容器)。
研究当不同物质与水混合时,如何使用量热法来找到相对比热值。修改初始质量和温度值以查看对系统的影响。这些物质的一种或任何一种组合都可以与水混合。动态图(温度与时间)显示了混合后各个物质的温度。5分钟预告
SPS7。d:分析和解释数据,用加热/冷却曲线解释相变过程中的能量流动。
研究当不同物质与水混合时,如何使用量热法来找到相对比热值。修改初始质量和温度值以查看对系统的影响。这些物质的一种或任何一种组合都可以与水混合。动态图(温度与时间)显示了混合后各个物质的温度。5分钟预告
探索分子运动、温度和相变之间的关系。比较固体、液体和气体的分子结构。图中冰融化和水沸腾时温度的变化。求高度对相位变化的影响。启动温度、冰量、高度和加热或冷却速率都可以调节。5分钟预告
SPS8:获取、评估和传递信息,以解释力、质量和运动之间的关系。
SPS8。a:使用数学和图形模型计划并进行调查和分析物体的运动。
创建一个跑步者的位置与时间的图表,并根据你所做的图表观察跑步者完成40米冲刺。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。如果直线的斜率为0,跑步者会怎么做?如果斜率是负的呢?添加第二个runner(第二个图形),并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。5分钟预告
向树上的猴子发射香蕉炮。香蕉从大炮射出的那一刻,猴子从树上掉了下来。确定大炮的瞄准位置,让猴子抓住香蕉。大炮的位置,发射角度和香蕉的初始速度可以改变。学生可以观察到猴子和香蕉的速度矢量和路径。5分钟预告
研究一个物体落到地面时的运动。各种各样的物体可以被比较,它们的运动可以在真空、正常空气和密度较大的空气中观察到。位置、速度和加速度随着时间的推移而测量,并且可以显示物体上的力。使用手动设置,可以调整物体的质量、半径、高度和初始速度,以及空气密度和风。5分钟预告
试着通过调整高尔夫球的速度和发射角度来一杆进洞。探索弹丸运动的物理摩擦或理想设置。水平和垂直速度矢量可以显示,以及球的路径。高尔夫球手的高度和重力也可以调节。5分钟预告
设计你自己的投石机,向城堡墙壁投掷抛射物。投石机的所有尺寸都可以调整,配重和有效载荷的质量也可以调整。在发射标签上选择一个目标,或者只是看看你的投射物会飞多远。5分钟预告
SPS8。b:基于实验证据构建一个解释来支持牛顿三大运动定律。
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体,测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度,并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制,滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
通过在线性轨道上试验一辆推车(上面最多放三个风扇)来了解牛顿定律。手推车有质量,每个扇子也有质量。风扇在打开时产生恒定的力,并且可以随着测量推车的位置、速度和加速度而改变风扇的方向。5分钟预告
研究一个物体落到地面时的运动。各种各样的物体可以被比较,它们的运动可以在真空、正常空气和密度较大的空气中观察到。位置、速度和加速度随着时间的推移而测量,并且可以显示物体上的力。使用手动设置,可以调整物体的质量、半径、高度和初始速度,以及空气密度和风。5分钟预告
SPS8.c:分析和解释数据,以确定下落物体的质量和重力之间的关系。
研究一个物体落到地面时的运动。各种各样的物体可以被比较,它们的运动可以在真空、正常空气和密度较大的空气中观察到。位置、速度和加速度随着时间的推移而测量,并且可以显示物体上的力。使用手动设置,可以调整物体的质量、半径、高度和初始速度,以及空气密度和风。5分钟预告
SPS8。d:运用数学和计算思维来确定工作、机械优势和简单机器之间的关系。
研究一个斜面如何重新定向和减少向下拉砖的力,有或没有摩擦。玩具车可以对砖施加可变的向上力,可以确定飞机的机械优势和效率。力与距离的关系图说明了功的概念。5分钟预告
使用滑轮系统将重物举到一定高度。使用最多三个固定滑轮和三个活动滑轮来测量抬起重物所需的力。可以调节所要提升的重量和滑轮系统的效率,并报告重量的高度和总输入距离。5分钟预告
SPS9::获取、评估和传递信息以解释波的性质。
SPS9。a:分析和解释数据,以确定电磁波中的波长、频率和能量以及机械波中的振幅和能量之间的关系。
观察和测量用手移动弹簧模型上的横向、纵向和组合波。调整手的幅度和频率,以及弹簧的张力和密度。报告了波的速度和功率,并可以测量波长和振幅。5分钟预告
SPS9.c::建立基于实验证据的模型,说明反射、折射、干涉和衍射现象。
用白光或单色光束照射棱镜。探索棱镜如何折射光线,并调查影响折射量的因素。棱镜的折射率,棱镜的宽度,棱镜的角度,光的角度,光的波长可以调节。5分钟预告
观察纵向(压缩)波在具有均匀间隔分隔器的封闭或开放管中的传播。波的强度和频率可以被控制,或者波可以作为单独的脉冲来观察。将分隔器的运动与位移、速度、加速度和压力的图形进行比较。5分钟预告
确定光束从一种介质移动到另一种介质的折射角度。入射角和每个折射率都可以变化。使用所提供的工具,可以测量折射角,并且还可以比较每种物质中波的波长和频率。5分钟预告
在模拟波纹池中研究波动、衍射、干涉和折射。可以选择各种各样的场景,包括带有一个或两个间隙的障碍物、多个波源、反射障碍物或水下岩石。波的波长和强度可以调节,以及水槽中的阻尼量。5分钟预告
听听看相似频率的声波产生的干扰模式。测试你辨别和匹配声音的能力,就像音乐家在给乐器调音一样。根据每个声音的频率计算你将听到的“声音节拍”的数量。[注意:本发明建议使用耳机。]5分钟预告
SPS9。d:分析和解释数据,以解释不同的媒体如何影响声波和光波的速度。
在模拟波纹池中研究波动、衍射、干涉和折射。可以选择各种各样的场景,包括带有一个或两个间隙的障碍物、多个波源、反射障碍物或水下岩石。波的波长和强度可以调节,以及水槽中的阻尼量。5分钟预告
观察和测量用手移动弹簧模型上的横向、纵向和组合波。调整手的幅度和频率,以及弹簧的张力和密度。报告了波的速度和功率,并可以测量波长和振幅。5分钟预告
SPS9。e:开发和使用模型来解释与多普勒效应相关的声波变化。
观察移动车辆发出的声波。测量车辆移动时前后声波的频率,说明多普勒效应。声波的频率、声源的速度和声速都可以被操纵。车辆的运动可以是线性的、振荡的或圆形的。5分钟预告
推导出一个公式来计算迎面而来声源和后退声源的频率。同时,计算由一个移动的观察者和一个静止的声源引起的多普勒频移。源速度、声速、观察者速度和声音频率都可以被操纵。5分钟预告
SPS10:获取、评估和交流信息,以解释电和磁的性质和关系。
SPS10。b:开发和使用模型来说明和解释简单串联和并联电路中传统的电流流动(直流电和交流电)和电子流。
使用电池、灯泡、开关、保险丝和各种材料制作电路。检查串联和并联电路,导体和绝缘体,以及电池电压的影响。用这个小发明可以构建成千上万种不同的电路。5分钟预告
SPS10.c:计划并进行调查,以确定磁性和电荷运动之间的关系。
探索变化的磁场是如何诱发电流的。磁铁可以在一圈铁丝下面以恒定的速度向上或向下移动,或者铁丝可以向任何方向拖动或旋转。可以显示磁场和电场,以及导线中的磁通量和电流。5分钟预告
测量实验室中不同位置的磁场强度和方向。将感应磁场的强度与地球磁场进行比较。感应电流的方向和大小可以调节。5分钟预告