원소의 전자 구조와 주기적 성질
다음 교육 과정은 학생들에게 물질의 물리적 성질과 학제적 지식으로의 전환을 보여줄 것입니다. 이러한 연구는 연구자가 원소를 여러 족으로 분류하는 것과 관련된 화학적 성질과 불변의 자연 법칙을 발견할 수 있게 합니다. 이는 단순한 거시적 기계적 특성뿐만 아니라, 다양한 원소군에 내재된 반응성 잠재력의 균일성을 관찰함으로써 달성됩니다.
전자기 에너지
이 담론이 끝날 때까지 학생은 다음을 수행할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다: 매질을 통해 이동하는 파동과 정상파로 알려진 파동을 명확하게 구분하여 파동의 기본 동작을 설명합니다. 빛의 파동적 성질을 상술하고, 파동과 같은 교란으로서의 성격을 인정합니다. 필요한 수학 공식을 사용하여 빛의 파동 특성, 즉 주기, 주파수, 파장 및 에너지를 결정합니다. 선 방출 스펙트럼과 연속 스펙트럼의 외형을 정밀하게 구별합니다. 빛의 입자적 성질을 묘사하고, 이산적인 미립자의 흐름으로서의 거동을 관찰합니다.
보어 모델
이 담론이 끝날 때까지 학생은 다음을 수행할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다: 수소 원자의 보어 모델을 설명하고, 전자가 고정된 '정상' 궤도에서 핵 주위를 공전한다는 혁신적인 개념을 인지합니다. 리드베리 방정식을 사용하여 전자가 이러한 천체와 같은 궤도 층 사이를 도약할 때 방출되거나 흡수되는 빛의 특정 에너지와 파장을 계산합니다.
양자 이론의 발전
이 장이 끝날 때 학생은 다음을 수행할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다: 지금까지 전자기 복사에서 관찰된 놀라운 파동-입자 이중성 개념을 물질 자체로 확장하여, 고체 입자조차도 파동적 성격을 가지고 있음을 인정합니다. 원자가 3차원 파동 함수 또는 오비탈에 의해 정의되며, 이는 특정 공간 영역 내에서 전자를 발견할 확률을 묘사한다는 전자의 양자 역학적 설명에 대한 전반적인 원리를 이해합니다. 원자 구조 내에서 전자의 상태를 완전하게 규정하기 위한 필수 좌표 역할을 하는 네 가지 양자수의 특성을 열거하고 설명합니다.
원자의 전자 구조 (전자 배치)
이 담론이 끝날 때까지 학생은 다음을 수행할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다: 쌓음 원리(Aufbau process)를 적용하여 다양한 껍질과 부껍질을 채움으로써 원자의 예측된 바닥 상태 전자 배치를 도출합니다. 특정 원자와 이온에 대해 예측된 배치와 다른 기이한 예외들을 식별하고 설명하며, 안정성을 위해 자연 법칙이 일탈하는 것처럼 보이는 부분을 인지합니다. 이러한 전자 배치를 주기율표 내의 더 넓은 원소 분류와 연관시키고, 원자의 구조가 그 안에서의 위치를 어떻게 결정하는지 관찰합니다.
원소 성질의 주기적 변동
이 담론이 끝날 때까지 학생은 다음을 수행할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다: 원자 크기, 이온화 에너지, 원소의 전자 친화도에서 관찰되는 경향을 기술하고 설명하며, 이러한 물리적 성질의 주기적 특성을 식별합니다.