Несвоевременный старт подготавливает почву Таймер сработал неправильно, и ведущий подумал, что осталось сорок минут, в то время как зрители уже собирались. Реальное время достигло 17:30, так как установка все еще оттачивалась. Неудача обернулась легким, оптимистичным вступлением к целенаправленной сессии.
Поддерживайте экосистему для успешного обучения Обучающимся оказывают поддержку персональные менеджеры (организация, мотивация, наверстывание упущенного) и персональные кураторы по расширенным планам, которые также отвечают на теоретические вопросы. Чат поддержки позволяет решать технические и организационные вопросы, а онлайн-куратор быстро отвечает на теоретические вопросы. Учащимся предлагается присоединиться к Telegram-каналу masters и пригласить родителей на специальный школьный новостной канал.
Дорожная карта обучения: вещества, элементы, аллотропия, практика На уроке разъясняются различия между простыми и сложными веществами, вводится понятие аллотропии и проводится различие между химическими элементами и простыми веществами. Основная часть соответствует экзаменационному заданию 1. Практические задания и заключительный тест закрепляют полученные понятия.
Простые вещества: атомы одного элемента Простое вещество содержит только атомы одного химического элемента. Двухатомные молекулы, такие как H2 и O2, остаются простыми, поскольку оба атома идентичны. Твердые вещества, такие как сера или металлы, могут содержать любое количество идентичных атомов; идентичность, а не количество, определяет простоту.
Сложные вещества: атомы различных элементов Сложное вещество состоит из атомов двух или более различных химических элементов. В качестве примеров можно привести NaCl, H2SO4, CO2 и H2O. Несколько различных названий в формуле часто указывают на сложность, как, например, в случае хлорида натрия, содержащего натрий и хлор.
Аллотропия: один элемент, множество простых веществ Элемент может образовывать несколько простых веществ, отличающихся по структуре и свойствам. Эти различные формы называются аллотропами. Одинаковые атомы, соединенные различными способами, дают материалы с резко отличающимися свойствами.
Алмаз против графита: тот же углерод, но разные миры В алмазе атомы углерода образуют жесткую решетку с прочными С–С-связями, создавая самый твердый природный материал. В графите углерод образует слоистые структуры, слои которых сдвигаются на бумагу, делая ее хрупкой и удобной для письма. И то, и другое - чистый углерод; структура связей сама по себе изменяет свойства.
Условия выковывают формы кислорода Кислород содержится в воздухе в виде O2 и в виде O3 (озона), который является гораздо более сильным окислителем. Молния выделяет энергию для преобразования O2 в O3, создавая резкий запах и эффективную дезинфекцию, включая озонирование воды. Озоновый слой защищает Землю от вредного солнечного излучения. Температура и давление определяют, какой аллотроп образуется, благоприятствуя различным связям и решеткам.
Элемент: атомы, объединенные ядерным зарядом Химический элемент - это совокупность атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. В периодической таблице Менделеева перечислены все известные элементы, включая синтетические. Группировка по одинаковому заряду ядра объясняет сходство в химическом поведении.
Одна определяющая черта: от такс до изотопов Как и в случае с породой, различаемой по общим признакам, идентичность элементов основывается на одном признаке: заряде ядра. Атомы с одинаковым зарядом, но разной массой, являются изотопами водорода, такими как протий и дейтерий. Несмотря на разницу в массе, они остаются одним и тем же элементом, поскольку заряд ядра совпадает.
Элемент - это категория; субстанция - это осязаемое Элемент - это абстрактный набор атомов, в то время как простое вещество - это материал, состоящий из этих атомов. Вещества можно наблюдать и заставлять вступать в реакцию; элементы как категории - нет. Одно и то же название (например, алюминий) может означать и то, и другое, что создает проблемы на экзамене.
Образец экзаменационного задания: выбор двух точных утверждений В задании 1 содержится пять утверждений, два из которых описывают либо химический элемент, либо простое вещество. В некоторых вариантах также требуется определить, какое вещество простое, а какое сложное. Успех зависит от того, удастся ли найти подсказки, которые отличат абстрактные понятия от реальных материалов.
Подсказки, указывающие на элемент Такие фразы, как “содержится в соединении”, руде, почве, организме или ржавчине, указывают на атомы элемента в составе другого вещества. Упоминания об изотопах, валентных электронах, степенях окисления, атомном радиусе или электронной конфигурации описывают атомную структуру и, следовательно, элемент. Упоминание воздуха требует осторожности, поскольку воздух - это скорее смесь, чем компаунд.
Подсказки, указывающие на простую субстанцию Описания физических свойств относятся к веществам, которые можно наблюдать. Утверждения о получении вещества из чего-либо или о взаимодействии, горении, растворении, окислении или восстановлении относятся к веществам. Аллотропия может указывать на элемент, когда он сформулирован как “образует аллотропы”, тогда как переходы или свойства конкретных аллотропов могут указывать на вещество.
Железный корпус: элемент в составе соединений Утверждения о наличии железа в гемоглобине или в ржавчине относятся к атомам железа в других веществах, описывающих этот элемент. Утверждения о ржавлении или взаимодействии с хлором описывают металлическое железо как вещество. Правильными являются те, в которых говорится о железе, содержащемся в другом материале.
Воздух представляет собой смесь; процентное соотношение указывает на содержание веществ Воздух представляет собой смесь газов, поэтому такие его компоненты, как кислород и азот, присутствуют в виде простых веществ, которые просто смешиваются, а не соединяются. Утверждение типа “кислород составляет около 21% воздуха” описывает кислород как простое вещество. Напротив, наличие в составе соединения указывает на элемент, находящийся внутри этого соединения.
Углеродная задача: реакции выявляют вещество “Углерод вступает в реакцию с кальцием” означает, что вещество вступает в химическую реакцию. “Углерод в монооксиде углерода” относится к атомам другого вещества, что указывает на элемент в данном контексте. Устранение двусмысленной аллотропной формулировки помогает выделить два правильных утверждения.
Задача с кислородом: выбрать реакцию по описанию Окисление металлов или “очистка” металлов подразумевает реакцию, которая выделяет кислород как вещество. Упоминания о степенях окисления или электронных деталях указывают на элемент и исключаются, когда в задании требуется указать вещество. Формулировка аллотропии может быть сложной, и лучше всего ее решить, отдав предпочтение четким указаниям реакции.
Задание по фосфору проясняет формулировку аллотропии ”Имеет пять валентных электронов" явно указывает на элемент. “Образует три аллотропа — белый, красный и черный фосфор” также описывает элемент, поскольку указывает на способность элемента образовывать множество простых веществ. Утверждения, основанные на реакциях с участием серы, галогенов или окислительно‑восстановительных элементов, относятся к веществам и исключаются, когда запрашивается соответствующий элемент.
Уточнено правило: как аллотропная формулировка меняет категорию Если в заявлении говорится, что элемент “образует” аллотропы, это указывает на сам элемент. Если в нем обсуждаются свойства конкретного аллотропа или переход между аллотропами, это относится к веществу. Использование этой формулировки устраняет путаницу и предотвращает неправильную классификацию.
Полезные свойства калия: валентность и содержание в коре “Один валентный электрон” ‑ это ключ к определению атомной структуры элемента. “Присутствует в земной коре” также относится к атомам минералов, отсюда и название элемента. Утверждения о взаимодействии с водой или образовании супероксида описывают калий как вещество и исключены.
Кислород как элемент: состав и аллотропы “Содержит четыре атома кислорода в серной кислоте” указывает на атомы кислорода в другом веществе, таким образом, это описывает элемент. “Образует два аллотропа — O2 и O3” также идентифицирует элемент по его способности производить различные простые вещества. Заявления о реакции, такие как “сильный окислитель, который вступает в реакцию”, относятся к данному веществу и опускаются, когда требуется этот элемент.
Сплавы и смеси: смешивание - это не склеивание Сплавы и смеси представляют собой физические сочетания без образования новых соединений. Таким образом, компоненты, содержащиеся в воздухе или сплавах, классифицируются как простые вещества в составе смеси. Упоминания о минералах или рудах подразумевают соединения, поэтому контекст указывает на элементы, содержащиеся в этих веществах.
Экспресс-тест закрепляет правила Участники могут присоединиться к быстрому 20‑секундному тесту на каждый вопрос через приложение или по ссылке. Это упражнение помогает лучше различать элементы, простые и сложные вещества, а также аллотропию. Высокая активность и быстрая ходьба поддерживают внимание и проверяют понимание.
Основные моменты теста подтверждают понимание Сложные вещества содержат различные элементы; аллотропия - это когда элемент образует несколько простых веществ. “Водород имеет один валентный электрон” - это об элементе, а “массовая доля железа в земной коре” - это тоже об элементе. “Объемная доля азота в воздухе” описывает азот как простое вещество, входящее в состав смеси.
Разъяснения и обратная связь с учащимися Вопросы о соотношении воздуха и корки, а также о сплавах решаются с помощью правила соотношения смеси и соединения. Нюансы аллотропии отмечены для краткого пояснения. Энергичная обратная связь и юмор поддерживают дружескую, мотивирующую атмосферу.
Предстоящий фокус: атомная структура Следующая встреча запланирована на четверг в 18:30 по московскому времени. Основной раздел курса посвящен структуре атома, включая конфигурацию электронов. Усвоение этих идей позволит более точно интерпретировать утверждения, связанные с элементами.
Дополнительно: родительский канал и конкурс мемов В Telegram-канале родители получают информацию об экзаменах и школьных новостях. Ежемесячный конкурс мемов, в рамках которого учащиеся могут поделиться своими впечатлениями от вебинаров, а победитель получит книгу “Химия в комиксах”. Ссылки и напоминания приходят по каналам поддержки программы.
Заключительный девиз и обещание Занятие заканчивается напоминанием о том, что обучение должно быть увлекательным, а не скучным. В отдельном коротком видеоролике будут рассмотрены крайние случаи в утверждениях об аллотропии. Группа готовится к следующему занятию.