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化学/物理科学
1.1:物质的结构和性质
CPS.S.C。1:使用系统的规则来确定与以下方面有关的物质的内在和外在性质:
CPS.S.C.1.1::比热
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
CPS.S.C.1.2::密度
将一大块物质放入盛有水的烧杯中,观察它是下沉还是漂浮。把大块切成任何大小的小块,然后观察它们落入烧杯时会发生什么。可以测量每个块的质量和体积,以清楚地了解密度和浮力。5分钟预告
用秤测量质量,用量筒测量体积,用大烧杯观察浮选,研究质量、体积、密度与浮选之间的关系。烧杯中液体的密度可以调节,在调查过程中可以研究各种物体。5分钟预告
将物体放入盛满水的烧杯中,测量流过烧杯边缘的水。利用阿基米德原理,根据排水量来确定物体的密度。5分钟预告
CPS.S.C.1.3::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
cps.s.c 1.4::冰点
控制烧杯水的温度。当温度降到冰点以下时,可以在分子水平上观察到的状态转变就会发生。可以在水中加入盐,看看它对水的冰点的影响。5分钟预告
CPS.S.C.1.5::沸点
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
颜色、体积、长度、质量、重量、质地。
用烧杯、量筒、溢出杯和尺子测量液体和固体的体积。水可以从一个容器倒到另一个容器,物体可以添加到容器中。移液管可以用来转移少量的水,放大镜可以用来在刻度圆筒中观察半月板。在Gizmo的“练习”模式中测试您的体积测量技能。5分钟预告
学习如何使用三梁天平确定物体的质量。各种物体的质量可以确定使用这个常见的真实世界实验室测量工具的模拟版本。5分钟预告
CPS.S.C。2:计算物质的性质使用有效数字规则的加减乘除和正确报告答案使用科学记数法。
使用单位转换磁贴从一个单位转换到另一个单位。可以翻转磁贴来取消单位。在公制单位之间或在公制和美国习惯单位之间进行转换。解决距离、时间、速度、质量、体积和密度问题。5分钟预告
使用单位转换小发明探索科学计数法和有效数字的概念。将数字转换为科学计数法。确定测量值和计算中的有效位数。5分钟预告
CPS.S.C。4:研究和评估贡献(例如,实验设计,原子模型)对原子理论发展的影响:
CPS.S.C.4.1::同位素
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
CPS.S.C.4.2::原子
通过氢气容器发射光子流。观察具有特定能量的光子是如何被吸收的,从而导致电子移动到不同的轨道上。根据被吸收和发射的光子构建氢的光谱。5分钟预告
发射光子来测定气体的光谱。观察一个被吸收的光子如何改变一个电子的轨道,以及一个被激发的电子如何发射光子。根据能级图计算吸收和发射光子的能量。激光产生的光能是可以调制的,用一盏灯就可以一次看到整个吸收光谱。5分钟预告
CPS.S.C。第5题:利用周期表作为模型,根据原子最外层能级的电子模式预测元素的相对性质:
CPS.S.C.5.1::原子大小
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
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
CPS.S.C.5.4::电离能
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
CPS.S.C.5.5:电子亲和度。
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
CPS.S.C。7:为周期表上的任何元素绘制电子构型和轨道图,并根据电子构型预测该元素的化学性质。
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
CPS.S.C。8:根据分子的成键排列和结构构造离子化合物、分子化合物和简单链碳氢化合物的名称/公式。
选择一种物质,然后在原子之间移动电子,形成共价键,形成分子。观察单键、双键和三共价键中共享电子的轨道。将完成的分子与相应的刘易斯图进行比较。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
CPS.S.C。9:根据水的物理、化学和依数性质,研究和解释水作为溶剂的作用。
确定溶剂的物理性质如何依赖于溶质粒子的数量。测量纯水和各种溶液的蒸汽压、沸点、冰点和渗透压。比较四种溶质(蔗糖、氯化钠、氯化钙和氯化钾)对这些物理性质的影响。5分钟预告
CPS.S.C。10:应用气体的压力、温度和体积之间的关系,利用图的构造和数据的生成来说明气体定律,参考:
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
探索在带有可移动活塞的腔室中理想气体的量、温度、压力和体积之间的关系。发现包含在波义耳定律、查尔斯定律、阿伏伽德罗定律和吕萨克定律中的比例法则。利用这些关系来推导理想气体定律,并计算理想气体常数的值。5分钟预告
1.2:化学反应
CPS.S.C。根据原子最外层的电子状态、元素周期表的趋势和化学性质模式的知识,构建并修正对简单化学反应结果的解释。
选择一种物质,然后在原子之间移动电子,形成共价键,形成分子。观察单键、双键和三共价键中共享电子的轨道。将完成的分子与相应的刘易斯图进行比较。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
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
特勤局逮捕了被控伪造1915年硬币的嫌疑人,每枚硬币价值5万美元。学生们扮演法医学家,调查犯罪现场并检验证据。学生们学习电子和化学反应,以重现制造硬币的方法,并为法庭案件准备证据。视频预览
CPS.S.C。13:对化学反应类型进行分类,预测产物,并编写平衡方程,包括单取代,双取代,组成,分解,燃烧,氧化还原和中和。
平衡和分类五种类型的化学反应:合成,分解,单一取代,双重取代,燃烧。在平衡反应时,每一侧的原子数以可视化、直方图和数值数据的形式呈现。5分钟预告
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
特勤局逮捕了被控伪造1915年硬币的嫌疑人,每枚硬币价值5万美元。学生们扮演法医学家,调查犯罪现场并检验证据。学生们学习电子和化学反应,以重现制造硬币的方法,并为法庭案件准备证据。视频预览
CPS.S.C。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说法。
平衡和分类五种类型的化学反应:合成,分解,单一取代,双重取代,燃烧。在平衡反应时,每一侧的原子数以可视化、直方图和数值数据的形式呈现。5分钟预告
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
CPS.S.C。15:生成摩尔转换,演示正确应用阿伏伽德罗数,摩尔质量,密度,科学符号,以及参考的有效数字:
CPS.S.C.15.1::质量与粒子数之比
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
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
用量纲分析解决化学问题。选择适当的磁贴,以便将问题中的单位转换为答案的单位。瓷砖可以翻转,一旦应用了适当的单位转换,就可以计算出答案。5分钟预告
在一个小镇上爆发了军团病。这种疾病是由军团菌引起的,军团菌在受污染的供水系统中大量繁殖。学生扮演环境化学家的角色,调查军团菌的来源,并使用化学计量学来净化供水,并补救疾病的爆发。视频预览
CPS.S.C.15.2::颗粒数与体积之比
用量纲分析解决化学问题。选择适当的磁贴,以便将问题中的单位转换为答案的单位。瓷砖可以翻转,一旦应用了适当的单位转换,就可以计算出答案。5分钟预告
CPS.S.C.15.3::体积对质量。
在一个小镇上爆发了军团病。这种疾病是由军团菌引起的,军团菌在受污染的供水系统中大量繁殖。学生扮演环境化学家的角色,调查军团菌的来源,并使用化学计量学来净化供水,并补救疾病的爆发。视频预览
CPS.S.C。16:执行以下“摩尔”计算,将答案四舍五入为正确的有效数字数:
CPS.S.C.16.1::摩尔浓度
在一个小镇上爆发了军团病。这种疾病是由军团菌引起的,军团菌在受污染的供水系统中大量繁殖。学生扮演环境化学家的角色,调查军团菌的来源,并使用化学计量学来净化供水,并补救疾病的爆发。视频预览
CPS.S.C.16.6::摩尔-摩尔和质量-质量化学计量
用量纲分析解决化学问题。选择适当的磁贴,以便将问题中的单位转换为答案的单位。瓷砖可以翻转,一旦应用了适当的单位转换,就可以计算出答案。5分钟预告
CPS.S.C。17:根据化学反应中通过温度变化观察到的热流方向,将放热反应和吸热反应分类。
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
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
放热化学反应释放能量,而吸热化学反应吸收能量。但是是什么导致一些反应是放热的,而另一些反应是吸热的呢?在这个模拟中,比较断裂键吸收的能量和形成键释放的能量,以确定反应是放热的还是吸热的。5分钟预告
1.3:化学反应应用
CPS.S.C。20:比较测量pH值的方法:
CPS.S.C.20.2::指示文件
用pH值纸测试常见物质的酸度。肥皂、柠檬汁、牛奶和烤箱清洁剂等材料都可以通过将pH值条的颜色与标准刻度进行比较来测试。5分钟预告
使用pH值纸(四种颜色指示剂)测试许多常见日常物质的酸度。包括肥皂、柠檬汁、牛奶和烤箱清洁剂在内的材料可以通过将pH值条的颜色与校准的刻度进行比较来测试。5分钟预告
CPS.S.C。21:根据对数pH值和水合氢离子或氢氧根离子的浓度分析溶液的pH值。
测量中和未知浓度的酸或碱所需的已知溶液的量。利用这些信息来计算未知浓度。多种指标可以用来显示溶液的pH值。5分钟预告
CPS.S.C。计划并进行一项调查,以评估影响溶质在特定溶剂中溶解速率的因素,然后建立一个模型来说明溶解过程。
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
CPS.S.C。23:测量、定量比较和解释化学物质在不饱和和过饱和溶液中的溶解度曲线。
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
CPS.S.C。应用科学原理和证据来解释改变反应粒子的温度或浓度对反应发生速度的影响。
观察有和没有催化剂的化学反应。测定浓度、温度、表面积和催化剂对反应速率的影响。反应物和生成物浓度随时间的变化被记录下来,并且模拟的速度可以由用户调节。5分钟预告
CPS.S.C。[参考译文]建立模型来说明原子核成分的变化以及裂变、聚变和放射性衰变过程中释放的能量。
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
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
观察核衰变的五种主要类型:α衰变、β衰变、γ衰变、正电子发射和电子捕获。通过确定子产物和发射粒子的质量数和原子序数来写出核方程。5分钟预告
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