Atomit, molekyylit ja ionit
Tämä oppituntien sarja kattaa niiden kemiallisten aineiden perusperiaatteet, joiden parissa tulet työskentelemään, tarjoten perustiedot, joita tarvitaan materian käsittelyyn fyysisen maailman asianmukaisen kemiallisen ymmärryksen kautta.
Varhaiset ajatukset atomiteoriassa
Tämän luvun päätteeksi ahkera oppilas saavuttaa täyden ymmärryksen seuraavista asioista: Esittää täsmällisesti herra Daltonin atomiteorian perusolettamukset materian jakamattomasta luonteesta. Hyödyntää näitä samoja periaatteita antaakseen selkeän selityksen vakio-osuuksien ja kerrannaisosuuksien laeista, osoittaen siten, kuinka alkuaineet yhdistyvät kiinteissä ja yksinkertaisissa suhteissa muodostaen kemiallisia yhdisteitä.
Atomiteorian kehitys
Tämän oppitunnin päätteeksi oppilas kykenee seuraavaan: Jäljittämään merkittävät virstanpylväät nykyisen atomiteorian ymmärryksemme edistymisessä, seuraten tieteen kehitystä läpi aikojen. Tiivistämään ja punnitsemaan herra J.J. Thomsonin, herra Robert Millikanin ja lordi Rutherfordin kokeista saatua näyttöä, tulkitsemalla heidän löytöjään materian rakenteesta. Kuvailemaan selkeästi ne kolme erilaista subatomista hiukkasta, jotka eri tavoin järjestäytyneinä muodostavat atomin rakenteen. Määrittelemään isotooppien luonteen ja antamaan havainnollistavia esimerkkejä niistä eri kemiallisissa alkuaineissa.
Atomin rakenne ja symboliikka
Tämän esityksen päätteeksi oppilas kykenee seuraaviin harjoituksiin: Kirjoittamaan ja tulkitsemaan tarkasti ne symbolit, jotka osoittavat atomin tai ionin järjestysluvun, massaluvun ja sähkövarauksen. Määrittelemään atomimassayksikön standardin ja ymmärtämään, mitä tarkoitetaan alkuaineiden keskimääräisellä atomimassalla. Laskemaan matemaattisen tarkastelun avulla keskimääräisen atomimassan ja isotooppien suhteellisen yleisyyden sellaisina kuin ne luonnossa esiintyvät.
Kemialliset kaavat
Tämän opetuksen päätteeksi oppilas on saavuttanut seuraavat valmiudet: Esittämään molekyylien koostumuksen käyttämällä molekyyli- ja empiirisiä kaavoja, erottaen siten toisistaan atomien todellisen lukumäärän ja niiden yksinkertaisimmat lukusuhteet. Kuvailemaan atomien sitoutumisjärjestystä aineessa laatimalla rakennekaavoja, jotka havainnollistavat, kuinka rakenneosat liittyvät toisiinsa kemialliseksi liitoksi.
Jaksollinen järjestelmä
Tämän tutkimuksen päätteeksi oppilas hallitsee seuraavat periaatteet: Esittämään jaksollisen lain selkeästi ja selittämään alkuaineiden tyylikkään järjestyksen sellaisena kuin se on esitetty jaksollisessa järjestelmässä. Ennustamaan eri alkuaineiden yleisiä ominaisuuksia ja luonnetta pelkästään niiden määrätyn sijainnin perusteella mainitussa taulukossa. Tekemään eron metallien, epämetallien ja puolimetallien välillä tunnistaen ne joko niiden luontaisten fyysisten ominaisuuksien tai niiden sijainnin perusteella kemiallisessa kartassa.
Molekyyli- ja ioniyhdisteet
Tämän oppitunnin päätteeksi oppilas on saavuttanut seuraavat tieteelliset taidot: Määrittelemään ioni- ja molekyyliyhdisteiden (kovalenttisten yhdisteiden) luonteen, erottaen toisistaan sähköisen voiman siirtymisen kautta muodostuneet aineet ja kemiallisten osien jakamisen kautta muodostuneet aineet. Ennustamaan, minkä tyyppinen yhdiste todennäköisesti muodostuu alkuaineista tarkkailemalla niiden suhteellisia sijainteja jaksollisessa järjestelmässä. Määrittämään matemaattisella varmuudella oikeat kaavat yksinkertaisille ioniyhdisteille varmistaen, että sähkövaraukset ovat täydellisessä tasapainossa.
Kemiallinen nimistö
Tämän viimeisen moduulin päätteeksi oppilaan katsotaan hallitsevan seuraavan taidon: Johtamaan oikeat nimet eri epäorgaanisille yhdisteille käyttäen järjestelmällistä ja tarkkaa lähestymistapaa varmistaakseen, että jokainen aine nimetään tieteellisellä täsmällisyydellä.