Два белых порошка выглядят одинаково. Совпадение цвета ещё не говорит ни о составе, ни о чистоте. Какие независимые признаки нужны для осторожной идентификации?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Карточки вымышленных веществ S, T, U, таблица температур и схема хроматограммы. Карандаш, калькулятор. Предпосылки: интервал, деление и понятие смеси. Все константы условные, не справочник реальных веществ. Порошки не раздают, ничего не нагревают, не нюхают и не пробуют. Работа заменяет потенциально опасное испытание анализом готовых измерений. При чтении интервала фиксируют начало и конец плавления, а не выбирают удобное одно число.
| Минуты | Работа | Проверяемый продукт |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | Вопрос и проверяемое предположение |
| 5–14 | Понятия и разобранный пример | Пояснение величин и метода |
| 14–25 | Практика 1 | Расчёт, схема или протокол по данным |
| 25–33 | Практика 2 | Решение на новых условиях |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент, альтернатива и вывод |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ и исправление |
Все тексты, рисунки и данные включены. Без регистрации: распечатайте ученическую часть PDF или используйте доску. Ответы открывайте после самостоятельной попытки. Минуты включают чтение, записи и переходы. В конце соберите индивидуальную работу. 0–1 балл: разобрать пример повторно; 2–3: уточнить пропущенное звено; 4: объяснить ограничение модели. Это обратная связь, не обязательная школьная отметка.
01. Проблемная ситуация
0–5 минут · Вопрос и проверяемое предположение
На этикетке неизвестного написано «S, чистое». Порошок белый; плавление 77–82 °C. Автор считает белый цвет достаточным доказательством. За минуту назовите недостающие сведения, за 2 предложите независимый признак, за 2 объясните разницу «какое вещество» и «есть ли примеси».
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут · Понятия, расчёт и ограничения
Идентификация сопоставляет свойства с кандидатом, а оценка чистоты ищет посторонние компоненты. Для многих твёрдых веществ примесь расширяет и снижает интервал плавления, однако не всякое широкое плавление означает только примесь: важны нагрев, прибор и разложение. Одно пятно на хроматограмме также не доказывает абсолютной чистоты: компоненты могут совпасть по положению или не обнаруживаться данным способом.
Условные эталоны: S плавится при 80–81 °C и даёт Rf = 0,40; T — 80–81 °C и Rf = 0,70; U — 95–96 °C и Rf = 0,40. Rf = путь центра пятна / путь фронта от старта. Образец с 80–81 °C и пятном на 20 мм при фронте 50 мм даёт 0,40: согласуется с S, но не доказывает отсутствие всех примесей. Каждый признак по отдельности оставляет два кандидата.
03. Практика 1: данные и доказательство
14–25 минут · Первая серия
| Образец | Плавление, °C | Пятна: мм при фронте 50 мм |
|---|---|---|
| А | 80–81 | 20 |
| Б | 77–82 | 20; 35 |
| В | 95–96 | 20 |
| Г | 80–81 | 35 |
За 2 минуты выпишите два признака; за 4 вычислите Rf; за 3 сопоставьте эталоны и оцените заявление о чистоте; за 2 проведите взаимную проверку. Продукт: для каждого образца «кандидат → доказательства → что не установлено». Критерии: оба метода, все пятна, осторожная формулировка, различение широкого интервала и нового вещества.
Разбор практики 1 и критерии
А согласуется с S; В — с U; Г — с T. У Б Rf 0,40 и 0,70, значит данным способом обнаружены не менее двух компонентов; широкий интервал согласуется с неоднородностью, но не даёт их массовые доли. По этим признакам нельзя однозначно назвать Б смесью именно S и T: иные компоненты тоже могут совпасть. Для А, В, Г нет доказательства абсолютной чистоты.
04. Практика 2: перенос на новые условия
25–33 минуты · Самостоятельный перенос
В другой системе растворителя эталоны S и T оба дают Rf 0,55. Неизвестный имеет одно пятно Rf 0,55 и плавление 80–81 °C. За 3 минуты оцените различимость S и T; за 3 выберите дополнительную проверку; за 2 напишите, что можно сообщить без неё. Не переносите Rf из первой системы без отметки.
Ответ и объяснение практики 2
Вторая система не различает S и T, а их интервалы плавления совпадают. Можно вернуться к первой проверенной системе с совместным анализом эталонов, либо применить независимый подходящий метод. Честный результат: данные совместимы с S, T или неразделённой смесью; идентификация не завершена. Rf зависит от условий, это не неизменный паспорт молекулы.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Аргумент и обоснованный вывод
Один эксперт предлагает только перекристаллизовать Б, другой — сначала выяснить задачу и сохранить исходную пробу. За 2 минуты выберите порядок; за 3 защитите его двумя доводами; за 2 обсудите альтернативу, если образца очень мало. Все действия остаются проектом, а не инструкцией детям по работе с неизвестным порошком.
Опора для обсуждения
Сначала задают цель, проверяют безопасную идентификацию и сохраняют исходные данные. Очистка меняет состав и может скрыть исходную примесь; узкий интервал после очистки сам по себе не называет вещество. При малой пробе выбирают подходящие неразрушающие или малорасходные методы под руководством специалиста; отсутствие ресурсов не оправдывает уверенного названия.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственное решение
Образец: 80–81 °C, пятно на 28 мм при фронте 40 мм в первой системе. За 5 минут найдите Rf, выберите S/T/U, приведите второй признак и назовите ограничение чистоты. По 1 баллу, всего 4.
Ключ и критерии индивидуальной работы
Rf = 28/40 = 0,70. Кандидат T, согласуется также интервал 80–81 °C. Одно пятно означает лишь отсутствие разделённых обнаружимых примесей в этих условиях, не абсолютную чистоту. Одного цвета или одного Rf для полного ответа недостаточно.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Идентификация по плавлению и хроматографии | Сопоставить два независимых критерия | Кандидат с оговорёнными пределами |
| Очистка и идентификация веществ | Различить цель процедур | Протокол без преждевременного названия |
Опора — раздел «Химическая лаборатория» опубликованной программы на 64 часа. Это самостоятельный урок на 45 минут. Подробный сценарий, распределение времени и учебные числовые серии — методическая разработка. Предоставленные данные не выдаются за опыт, проведённый авторами или этим классом.
Источники и права на изображения
Источники проверены 15.10.2026. Числовые наборы — учебные данные, не результаты проведённых авторами опытов. Схемы и графики подготовлены порталом «Школы России». Для микрофотографии отдельно указаны автор и лицензия. Ответы и примечания учителю в PDF выделены отдельно.