本部分翻译自 Pearson IAL Chemistry Specification

单元概览

简介

本单元将为学生提供以下学习机会：

• 发展基本的化学技能，包括书写化学式和方程式，以及计算化学用量。
• 学习原子结构，包括对 s, p 和 d 轨道以及电子排布方式的描述，并理解电子排布如何解释元素周期表中元素的排列顺序。通过原子结构的解释，学生将领悟化学的核心特征之一：利用原子结构来解释元素的性质以及元素周期表中的元素周期性。
• 理解原子的电子构型后，学生将学习三种主要的化学键类型：离子键、共价键和金属键；接着，课程将探讨分子的形状。
• 本单元还将涵盖有机化学的基本原理，学生将学习烷烃和烯烃，并开始发展有机反应机理方面的理解。

化学与实际行动

• 原子结构的研究让我们得以一窥科学家们研究原子结构所使用的的方法。这将引导我们学习质谱仪及其重要性，它在太空研究、医学研究和诊断、体育运动中的药物检测以及环境监测等领域的高灵敏分析方法中发挥着重要作用。
• 化学家通过建立理论模型并比较化学物质的真实和理论性质来获得洞见。本单元通过考察不同类型的化学键存在的证据来阐述这一点。
• 电子对互斥理论也用于展示化学家如何发展理论并利用它们进行预测。学生开始学习有机化学反应机理的惯用表示法，作为描述反应中电子运动的一种方式。

实践技能

本单元的实践教学将帮助学生发展以下技能：

• 通过简单的试管反应演示各种化学方程式。这些反应可以逐渐过渡到寻找反应物所需量的实验，这将在本单元的核心实验“摩尔体积”中进行讲解。
• 利用简单的实验来探究不同键型物质的性质。
• 有机化学入门阶段将教授化学家如何安全处理危险化学品，并学习风险管理的相关知识。
• 学生可以通过一系列实验探索烯烃的化学性质。

数学技能

本单元将穿插运用数学知识，帮助学生发展以下方面的技能（详情请参阅附录 6：数学技能及其例证）：

• 单位转换，例如在立方厘米 (cm³) 和立方分米 (dm³) 之间进行转换。
• 使用标准形式表示阿伏伽德罗常数。
• 重排计算物质的摩尔数的公式，包括固体、溶液以及理想气体状态。
• 计算原子经济性。
• 处理百分比误差。
• 根据同位素组成数据计算相对原子质量。
• 使用简单的概率计算分子的质谱峰高，例如氯分子的质谱。
• 利用对数比较元素的连续电离能。
• 用合适的草图表示分子的形状。
• 绘制数据图谱，探究烷烃沸点的趋势。
• 计算反应的产率。

这些数学技能的运用将帮助学生更好地理解化学概念，并进行定量分析和计算。