Академия ЕНОТ
  • Кружок
  • 10⁠–⁠11 классы и студенты

Химическая физика и физическая химия

Годовой онлайн-курс повышенного уровня для старшеклассников и студентов, желающих разобраться в физико-химических основах строения и превращения вещества. Модульная структура с возможностью выбора профильных блоков, вузовский материал в упрощённой подаче

  • Старт

    Уведомим вас заранее

  • Продолжительность

    8 месяцев

  • Частота и длительность

    Раз в неделю, одно занятие - 1,5 часа

  • Размер группы

    12 человек

О курсе

Онлайн-программа повышенного уровня для старшеклассников и студентов. Вузовский материал объясняется через понятные модели, аналогии и демонстрации явлений. Изучаем физико-химические основы строения и превращения вещества: от математического аппарата и молекулярной физики до химической термодинамики, кинетики и профильных дисциплин.

Программа состоит из трёх уровней. Начальный даёт математическую и физическую базу. Продвинутый включает химическую термодинамику и кинетику. Профильный предлагает модули по выбору, которые могут идти параллельно. Можно пройти весь курс или выбрать интересующие блоки. Основной формат — онлайн-лекции; в отдельных темах предусмотрены демонстрации явлений.

Кому подойдёт

  • Сильным учащимся 10⁠–⁠11 классов, заинтересованным в поступлении на физикохимические направления
  • Школьникам, которым интересна физика и химия за пределами школьной программы
  • Студентам, которые хотят лучше разобраться в отдельных вопросах курса
  • Тем, кто готов к вузовскому уровню материала в упрощённой подаче
  • Тем, кто хочет собрать индивидуальную траекторию из модулей разного уровня

Программа

Начальный уровень

2 месяца: модули 1 и 2, по 4 занятия каждый.

  1. 1

    Математика в физике и физхимии

    • Элементы высшей математики: производная, интеграл, дифференциальные уравнения
    • Векторный анализ, градиент, дивергенция
    • Вероятность и статистика в физико-химических задачах
    • Применение математического аппарата к физическим моделям
  2. 2

    Введение в молекулярную физику и термодинамику

    • Повторение и обобщение школьной базы
    • Молекулярно-кинетическая теория, распределения
    • Начала термодинамики, внутренняя энергия, энтропия
    • Фазовые равновесия, агрегатные состояния

Продвинутый уровень

4 месяца: модули 3 и 4, по 2 месяца и 8 занятий каждый. Кинетика после термодинамики.

  1. 3

    Химическая термодинамика

    • Первое и второе начала термодинамики в химическом контексте
    • Термохимия: энтальпия, закон Гесса
    • Энтропия и свободная энергия Гиббса
    • Химическое равновесие, константа равновесия
    • Фазовые диаграммы, правило фаз Гиббса
  2. 4

    Химическая кинетика (изучается после термодинамики)

    • Скорость химической реакции, порядок и молекулярность
    • Кинетические уравнения, методы определения порядка
    • Температурная зависимость скорости, уравнение Аррениуса
    • Катализ: гомогенный, гетерогенный, ферментативный
    • Цепные реакции, колебательные режимы

Профильный уровень

2 месяца: модули 5⁠–⁠9 по выбору, по 8 занятий на модуль; возможно параллельное изучение.

  1. 5

    Коллоидная химия

    • Дисперсные системы, классификация
    • Поверхностные явления, адсорбция
    • Устойчивость коллоидов, коагуляция
    • Мицеллообразование, ПАВ
  2. 6

    Электрохимия

    • Ионные равновесия, электропроводность растворов
    • Электродные потенциалы, уравнение Нернста
    • Гальванические элементы, электролиз
    • Коррозия и защита металлов
  3. 7

    Физические методы исследования

    • Спектроскопия: ИК, УФ, ЯМР
    • Рентгеноструктурный анализ
    • Масс-спектрометрия
    • Микроскопия и термический анализ
  4. 8

    Аспекты фотохимии

    • Поглощение света, законы фотохимии
    • Фотофизические процессы, люминесценция
    • Фотохимические реакции, квантовый выход
    • Прикладные аспекты: фотокатализ, фотосинтез
  5. 9

    Сверхпроводимость

    • Явление сверхпроводимости, история открытия
    • Типы сверхпроводников, критическая температура
    • Эффект Мейснера, магнитные свойства
    • Применение сверхпроводников

Как проходят занятия

  • Онлайн-лекции

    Основу курса составляют лекционные занятия с педагогами и объяснение физического смысла явлений.

  • Демонстрации

    В отдельных темах преподаватели демонстрируют физико-химические явления.

  • Модули по выбору

    Правило допуска: строгое прохождение модулей по порядку, изначальный доступ к дальним модулям не предусмотрен. Возможность выбора предусмотрена для последних модулей: коллоидная химия, электрохимия, физические методы исследования, аспекты фотохимии и сверхпроводимость.

Преподаватели

Данила Новиков

Выпускник ФЭФМ МФТИ, сотрудник лаборатории функциональных нанокомпозитов ФИЦ ХФ РАН, заведующий лабораторией фотохимии Технопарка ФТЛ имени П. Л. Капицы

  • Бронзовый призёр IPT 2023 в Париже в составе сборной РФ
  • 4-е место на IPT 2024 в Цюрихе в качестве капитана сборной РФ

«Сегодня ты выиграл — молодец, можешь праздновать. А завтра новый день — и новая работа.»

Андрей Инденбом

Кандидат химических наук, доцент МФТИ. Лектор курсов общей и неорганической химии и физической химии. Многократный участник проектных и образовательных смен образовательного центра «Сириус», автор более 40 научных статей

  • Кандидат химических наук
  • Доцент
  • Доцент МФТИ
  • Лектор курсов Общей и неорганической химии и Физической химии
  • Многократный участник проектных и образовательных смен образовательного центра "Сириус"
  • Автор более 40 научных статей

Вопросы

Можно ли пройти только отдельные модули?

Выбор модулей предусмотрен только для профильного уровня, то есть, для модулей: коллоидная химия, электрохимия, физические методы исследования, аспекты фотохимии, сверхпроводимость.

Можно ли изучать модули параллельно?

Для профильного уровня такая возможность заявлена. Но только для модулей последнего профильного блока. Начальный и продвинутый уровни изучаются только последовательно.

Будут ли практические задачи и домашняя работа?

Курс преимущественно лекционный. Наличие самостоятельной работы и её проверки — домашние задания не предусмотрены.