Електронна структура та періодичні властивості елементів
Наведений курс навчання продемонструє учневі фізичні властивості матерії та її перехід до міждисциплінарних знань. Таке дослідження дає змогу науковцю відкрити хімічні властивості та незмінні закони природи щодо класифікації матерії за групами елементів. Це досягається шляхом спостереження не лише за макромеханічними характеристиками, але й за одноманітністю реакційних потенціалів, притаманних різним родинам елементів.
Електромагнітна енергія
До завершення цього дискурсу учень зможе: роз'яснити фундаментальну поведінку хвиль, чітко розрізняючи ті, що поширюються через середовище, і ті, що відомі як стоячі хвилі; викласти хвильову природу світла, визнаючи його характер як хвилеподібного збурення; застосовувати необхідні математичні формули для визначення властивостей світлових хвиль, а саме: періоду, частоти, довжини хвилі та енергії; точно розрізняти вигляд лінійчастих спектрів випромінювання та тих, що є неперервними у своєму прояві; описати корпускулярну природу світла, спостерігаючи за його поведінкою як потоку дискретних частинок.
Модель Бора
До завершення цього дискурсу учень зможе: описати модель атома Гідрогену за Бором, визнаючи революційну концепцію електронів, що обертаються навколо ядра по фіксованих «стаціонарних» орбітах; застосовувати рівняння Рідберга для розрахунку конкретних енергій і довжин хвиль світла, яке випромінюється або поглинається, коли електрон стрибає між цими небесними щаблями.
Розвиток квантової теорії
Після завершення цього розділу учень зможе: поширити визначну концепцію корпускулярно-хвильового дуалізму — раніше спостережувану в електромагнітному випромінюванні — на саму матерію, визнаючи, що навіть тверді частинки мають хвильовий характер; осягнути загальні принципи квантово-механічного опису електронів, де атом визначається тривимірними хвильовими функціями, або орбіталями, що окреслюють імовірність знаходження електрона в певній ділянці простору; перелічити та описати характеристики чотирьох квантових чисел, які слугують необхідними координатами для повної специфікації стану електрона в атомній структурі.
Електронна структура атомів (Електронні конфігурації)
До завершення цього дискурсу учень зможе: виводити передбачувані електронні конфігурації атомів у основному стані, використовуючи принципи процесу розбудови (Aufbau) для заповнення різних оболонок і підоболонок; ідентифікувати та пояснювати ті цікаві винятки з передбачуваних конфігурацій для певних атомів та іонів, визнаючи випадки, де закони природи, здається, відхиляються заради стабільності; пов'язувати ці електронні конфігурації з ширшими класифікаціями елементів у Періодичній системі, спостерігаючи, як архітектура атома диктує його місце в ній.
Періодичні зміни властивостей елементів
До завершення цього дискурсу учень зможе: описувати та пояснювати спостережувані закономірності у розмірах атомів, енергії іонізації та спорідненості електрона до елементів, розпізнаючи періодичний характер цих фізичних властивостей.