本课程设计为化学的第二学期,并包含实验部分。课程主题包括化学计量学与能量、溶液与溶解度、酸和碱、气体与气体行为、动力学、核化学与有机化学。化学已通过加州大学(UC)A-G路径中的实验科学——物理科学(D类)课程认证。
实验科学 - 为了满足化学课程的要求,必须包含两个部分:
• 我们的在线课程 —— 提供包含视频、小测验、作业和期末考试的教学大纲。
• 实体化学实验 —— 必须单独购买的实验工具包。若没有该工具包,将无法完成本课程。使用我们的折扣后,该工具包的费用约为 200 美元。
实验工具包 —— 该配套工具包不包含在课程中,需要单独购买。该工具包必须从 Quality Science Labs 购买,并将通过邮寄方式送达。SVHS 与 Quality Science Labs 共同设计了该工具包以配合本课程。如果您已经为化学第一学期购买了该工具包,则可以在化学第二学期中继续使用同一个工具包——对于同时修读化学第一学期和第二学期的学生,只需购买一个工具包。如需获得实验工具包 20% 的优惠折扣:请注册化学课程并使用课程中提供的客户代码。请勿拖延。请在注册课程后立即订购工具包,因为该工具包需要邮寄给您。
实验详情与说明 - 实体实验的详细指南随附在实验工具包中。
学生在顺利修完本课程后可获得5个学分。每1学分对应15个学时的学习。由于每位学生的学习效率和投入时间有所不同,部分学生可以以更快的节奏完成本课程。
在本单元中,学生将掌握并理解以下内容:
• 配平方程式中系数的意义、摩尔比、摩尔-摩尔计算、质量-质量计算以及其他化学计量学计算
• 求解限量试剂/限制性反应物化学计量问题,以及如何确定过量反应物
• 实际产量、理论产量与产率(百分产量)之间的区别,以及如何计算理论产量和产率的示例
• 溶液与溶解度的概念;水的化学结构,以及为什么水对生命如此重要
• 水如何以及为何能作为一种极佳的溶剂并为新陈代谢提供介质
• 影响固-液溶质溶解效果的各种因素,包括微粒大小/粒径、温度、搅拌以及溶质的化学性质,特别是极性(相似相溶原理)
• 解释并阅读溶解度曲线
• 识别并理解饱和溶液、不饱和溶液和过饱和溶液
• 依数性、凝固点降低和沸点升高
• 溶质数量与凝固点降低/沸点升高程度之间的关系
• 酸和碱的一般性质,包括阿伦尼乌斯对酸和碱的定义,以及布朗斯特-劳里的酸碱理论
• 从解离程度、与水的反应以及导电性等方面区分强酸碱与弱酸碱
• pH 值,并思考酸沉降(酸雨)对石灰石建筑物和生物的影响;理解强酸和强碱的本质;求解酸碱滴定数学问题
• 与化学研究相关的气体性质
• 气体动理论(分子运动论)背后的假设,以及从分子视角来看气体的一些一般性质;阿伏伽德罗定律、波义耳定律、盖-吕萨克定律和查理定律
• 理想气体状态方程如何让人求出特定情况下的压强、体积、温度和/或摩尔数
• 测量并思考反应速率
• 浓度与反应速率之间基于质量作用定律和速率方程的联系
• 平衡常数以及如何在各种可逆反应中计算该常数;勒夏特列原理以及它如何预测在平衡状态下给反应“施加应力/改变条件”时的浓度变化
• 核结构与稳定性、放射性衰变以及核能;此外还包括辐射的生物学效应,以及与能源、医学、地质学和其他领域相关的技术
• 有机化学——为什么碳元素能形成如此多样化的化合物、这些化合物如何分类,以及有机化合物在生物学和工业中的角色