Wesentliche Ideen: Eine Einführung in die chemische Wissenschaft
Es mag sein, dass Sie sich dem Studium der Chemie widmen, um eine akademische Anforderung zu erfüllen; doch sollten Sie über Ihre täglichen Verrichtungen nachdenken, so könnten Sie durchaus aus tieferen Gründen Interesse an diesem Gegenstand finden. Wahrlich, fast alles, was Sie im Laufe des Tages unternehmen oder was Ihnen begegnet, berührt die Prinzipien der Chemie. Die Zubereitung von Kaffee, das Kochen von Eiern und das Rösten von Brot sind allesamt chemische Vorgänge. Die Gebrauchsgegenstände, deren Sie sich bedienen – wie Seifen und Shampoos, die Stoffe, in die Sie gekleidet sind, die elektronischen Apparaturen, die Ihre Verbindung zur Welt aufrechterhalten, und der Geist, der Ihren Kraftwagen antreibt – all dies und mehr umfasst chemische Substanzen und Prozesse. Ob es Ihnen bewusst ist oder nicht, die Chemie ist ein wesentlicher Bestandteil Ihrer Alltagswelt. In diesem Kurs werden Sie viele der grundlegenden Prinzipien kennenlernen, die der Chemie des modernen Lebens zugrunde liegen.
Chemie im Kontext
Nach Abschluss dieses Moduls wird der Student in der Lage sein: Über die historische Entwicklung der chemischen Wissenschaft von ihren Ursprüngen an Rechenschaft abzulegen; Beispiele anzuführen, welche die tiefgreifende Bedeutung der Chemie für die Gestaltung des täglichen Lebens belegen; Die Grundsätze der wissenschaftlichen Methode zu erläutern; Mit Genauigkeit zwischen Hypothesen, Theorien und wissenschaftlichen Gesetzen zu unterscheiden; Beispiele zur Veranschaulichung der makroskopischen, mikroskopischen und symbolischen Bereiche der Wissenschaft beizubringen.
Phases and Classification of Matter
Nach Abschluss dieses Abschnitts wird der Student in der Lage sein: Die grundlegenden Eigenschaften zu erläutern, die für jeden physikalischen Zustand der Materie charakteristisch sind: namentlich den festen, den flüssigen und den gasförmigen Zustand; Atome und Moleküle zu definieren und geeignete Beispiele hierfür anzuführen; Materie als Element, Verbindung oder Gemisch (sei es homogen oder heterogen) unter Berücksichtigung ihres physikalischen Zustands und ihrer Beschaffenheit zu klassifizieren; Mit Exaktheit zwischen den Begriffen Masse und Gewicht zu unterscheiden; Die Anwendung des Gesetzes von der Erhaltung der Materie darzulegen.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Nach Abschluss dieses Abschnitts wird der Student in der Lage sein: Zu erkennen, ob die verschiedenen Eigenschaften und Umwandlungen der Materie physikalischer oder chemischer Natur sind; Zwischen extensiven und intensiven Eigenschaften der Materie zu unterscheiden, je nach ihrer Abhängigkeit von der Menge der vorhandenen Substanz.
Messungen
Nach Abschluss dieses Abschnitts wird der Student in der Lage sein: Den grundlegenden Prozess der Messung als Mittel des quantitativen Vergleichs zu erläutern; Die drei wesentlichen Bestandteile einer physikalischen Größe zu identifizieren; Die Merkmale und Standardeinheiten von Länge, Masse, Volumen, Dichte, Temperatur und Zeit zu beschreiben; Grundlegende Berechnungen und die Umrechnung von Einheiten innerhalb des metrischen und anderer etablierter Messsysteme durchzuführen.
Messunsicherheit, Richtigkeit und Präzision
Nach Abschluss dieses Abschnitts wird der Student in der Lage sein: Die Begriffe Richtigkeit und Präzision in der experimentellen Beobachtung klar zu definieren; Zwischen solchen Zahlen, die exakt sind, und solchen, die einen Grad an Unsicherheit aufweisen, zu unterscheiden; Die einer Größe innewohnende Unsicherheit durch den umsichtigen Gebrauch signifikanter Stellen angemessen darzustellen; Die etablierten Rundungsregeln auf alle Größen anzuwenden, die durch Berechnung abgeleitet werden können.
Mathematische Behandlung von Messergebnissen
Nach Abschluss dieses Abschnitts wird der Student in der Lage sein: Die Methode der Dimensionsanalyse (auch bekannt als Faktor-Label-Methode) als systematisches Mittel zur Durchführung mathematischer Berechnungen mit physikalischen Größen zu erläutern; Die Prinzipien der Dimensionsanalyse anzuwenden, um die Umrechnung von Einheiten für ein bestimmtes Merkmal zu bewirken und Berechnungen durchzuführen, bei denen zwei oder mehr unterschiedliche Eigenschaften involviert sind.