פיתוח: ד"ר מרדכי ליבנה, זהבה ליבנה, המחלקה לכימיה והמחלקה להוראת המדעים אוניברסיטת בר-אילן, ד"ר צחי מילגרום מכללת הדסה ירושלים.
ראש הצוות ואחריות אקדמית: ד"ר מרדכי ליבנה, המחלקה לכימיה אוניברסיטת בר-אילן.
יעוץ מדעי: פרופ' פיטר אטקינס, אוניברסיטת אוקספורד אנגליה וד"ר אוטיליה קוז'יקרו מורה בכירה בתיכון הרצליה.

יחידת הלימוד הרביעית מיועדת לתלמידי י"ב הניגשים לבחינת בגרות בכימיה ברמה של 5 יחידות. היחידה מתחלקת לחמשת הפרקים הבאים:
פרק א: חזרה על מושגי יסוד
פרק ב: החוק הראשון של התרמודינמיקה
פרק ג: אנטרופיה והחוק השני של התרמודינמיקה
פרק ד: אנרגיה חופשית
פרק ה: קינטיקה

רציונל ומטרות:
בתכנית הלימודים החדשה ישנה הבחנה בין גישת ההוראה המומלצת לשלוש היחידות הראשונות לבין גישת ההוראה ביחידת החובה הרביעית. בעוד שבשלוש היחידות הראשונות היסודות המארגנים הם: גישת האוריינות הכימית וההוראה של סוגיות מרכזיות הקשורות בפרט ובחברה, ביחידה הרביעית היסוד המארגן הוא גישת מבנה הדעת (הגישה המסורתית). זאת כיון שנושאים כתרמודינמיקה וקינטיקה הם הבסיס להבנת מקצוע הכימיה וחוקי הטבע.

על פי זה היחידה מתיחסת לכל עקרונות היסוד של האנרגטיקה והדינמיקה בצורה מעמיקה ברורה וכוללת שאמורה להוביל את התלמידים להבין עקרונות אלה לעומק.

כדי שנושאים אלה יופנמו היטב אצל התלמידים, מושם דגש ,בעזרת דוגמאות מודלים וניסויים, על קישור פרקי הדינמיקה והאנרגטיקה למערכות ביולוגיות, לתעשיה הכימית ולחיי היום יום (למשל: להבין את העקרונות שעל פיהם פועלים מנוע קיטור, מקרר תאי דלק, מערכות שרירים, תאי דלק ועוד).

חלק מהמושגים והעקרונות ביחידה מוכרים כבר לתלמידים מהיחידה השלישית, ופה, כמו שם, אנו מתיחסים לשלוש רמות ההבנה: