C-PS1:物质及其相互作用
C-PS1-1::利用周期表作为模型，根据原子最外层能级的电子模式来预测元素的相对性质。
元素构建器
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
离子键
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
C-PS1-2:根据原子最外层电子状态、元素周期表趋势和化学性质模式的知识，构建并修改对简单化学反应结果的解释。
离子键
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
周期性规律
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
C-PS1-3:计划并进行调查，以收集证据，在大体积范围内比较物质的结构，从而推断粒子之间各种力的强度。
熔点
每种物质都有独特的转变点，即一个相(固体、液体或气体)转变到另一个相的温度。使用一个真实的熔点仪器来测量不同物质的熔点，沸点和/或升华点，并观察这些相变在微观水平上的样子。基于这些过渡点，可以推断将这些物质结合在一起的力的相对强度。5分钟预告
极性和分子间作用力
结合各种金属和非金属原子，观察电负性的差异如何决定化学键的极性。将分子置于电场中，通过实验来确定它们是极性的还是非极性的。创建极性和非极性分子的不同混合物，以探索它们之间产生的分子间力。5分钟预告
C-PS1-4::建立一个模型来说明化学反应系统能量的释放或吸收取决于总键能的变化。
感受热浪
你曾经用过手套加热器来保暖吗?用即时冷敷来治疗伤口怎么样?在感受热的小发明中，用各种溶解在水中的盐和不同的包材料制作你自己的冷热包。了解放热和吸热过程，以及当键断裂和新键形成时，能量是如何被吸收或释放的。5分钟预告
C-PS1-5:应用科学原理和证据解释改变反应粒子的温度或浓度对反应发生速度的影响。
C-PS1-6:细化化学系统的设计，具体说明在平衡状态下产生更多产物的条件变化。
平衡与浓度
观察可逆反应中反应物和生成物是如何相互作用的。每种物质的初始量都可以控制，同时也可以控制腔室的压力。随着时间的推移，每个反应物和生成物的量、浓度和分压可以被跟踪，因为反应朝着平衡的方向进行。5分钟预告
C-PS1-7:用数学表示来支持在化学反应中原子和质量是守恒的这一主张。
摩尔
理解摩尔的定义，通过在天平中加入原子或公式单位，直到质量(克)等于原子或公式单位的质量，来确定阿伏伽德罗常数。操作一个概念模型，以了解粒子的数量，摩尔数和质量是如何相关的。然后使用量纲分析来转换粒子、摩尔和质量。5分钟预告
C-PS1-8:建立模型，说明原子核组成的变化以及裂变、聚变和放射性衰变过程中释放的能量。
半衰期
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
C-PS2:运动与稳定性:力与相互作用
C-PS2-6:交流关于为什么分子结构决定所设计材料的功能的科学和技术信息。
C-PS3:能量
C-PS3-4::计划并进行调查，以提供证据，证明当两个不同温度的成分在封闭系统内结合时，热能的传递会导致系统中成分之间的能量分布更均匀(热力学第二定律)。
量热法实验室
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
系统中的能量转换
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
C-PS4-4:评价已发表材料中关于不同频率的电磁辐射被物质吸收时所产生影响的声明的有效性和可靠性。
C-PS4-5:交流一些技术设备如何利用电磁波谱原理使物质传输和捕获信息和能量的技术信息。
相关性最近修订:2/8/2022
关于STEM案例
学生们将扮演一名试图解决现实问题的科学家。他们使用科学实践来收集和分析数据，并在解决问题时形成和检验假设。
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