Подготовка к ОГЭ: школьные тесты по физике и химии (агрегатные состояния, внутренняя энергия, строение атома)

Школьные тесты по физике и химии проверяют зависимость внутренней энергии от массы и состояния, графики фазовых переходов и определение периода и группы атома по электронным слоям для успешной сдачи ОГЭ.

Внутренняя энергия и агрегатные состояния

В школьных тестах и заданиях ОГЭ по физике (8 класс, программа А.В. Перышкина) ключевыми являются следующие проверяемые факты:

1. Зависимость внутренней энергии: внутренняя энергия тела зависит от температуры, массы тела и его агрегатного состояния. Это сумма кинетической энергии теплового движения частиц и потенциальной энергии их взаимодействия (Кодификатор ФИПИ для ОГЭ по физике, раздел 2.4).
2. Фазовые переходы: при изменении агрегатного состояния (плавление, отвердевание, конденсация, испарение) температура вещества может не меняться, но его внутренняя энергия изменяется за счет изменения потенциальной энергии связи между частицами (разделы 2.4, 2.10).
3. Графики процессов: на графике нагревания или охлаждения горизонтальный участок соответствует процессу изменения агрегатного состояния (плавление или кипение). При этом внутренняя энергия системы увеличивается при подводе тепла или уменьшается при отводе тепла.
4. Энергия пара: водяной пар при одинаковых с водой массе и температуре обжигает кожу сильнее, так как при конденсации пара на коже выделяется дополнительное большое количество теплоты (удельная теплота парообразования) сверх энергии охлаждения самой воды.
5. Растворение: растворение большинства кристаллических веществ (например, соли в снегу) является эндотермическим процессом. Внутренняя энергия раствора становится больше суммы внутренних энергий кристалла и растворителя при той же температуре, что вызывает охлаждение смеси.
6. Переход видов энергии: механическая энергия может переходить во внутреннюю. Классический пример в тестах — затухание колебаний нитяного маятника в воздухе из-за сопротивления, при котором механическая энергия превращается во внутреннюю энергию маятника и окружающего воздуха.

Строение атома в тестах по химии

В заданиях ОГЭ по химии (8–9 класс, программы О.С. Габриеляна или Г.Е. Рудзитиса) тема «Строение атома» имеет строгий алгоритм проверки (Кодификатор ФИПИ для ОГЭ по химии, раздел 2.1):

• Требуется определить номер периода и номер группы элемента по модели атома.
• Число электронных слоев равно номеру периода.
• Число валентных (внешних) электронов для главных подгрупп равно номеру группы.
• Строение электронных оболочек атомов первых 20 элементов Периодической системы Д.И. Менделеева является обязательным проверяемым минимумом в школьных тестах по химии.

Частые ошибки

• В физике: выбор варианта ответа «внутренняя энергия зависит только от температуры». Это неверно, так как масса и агрегатное состояние напрямую влияют на суммарную энергию всех частиц тела.
• В химии: путаница между номером периода (общее число энергетических уровней) и числом электронов на внешнем уровне. Число внешних электронов определяет номер группы только для главных подгрупп.

FAQ

В: Зависит ли внутренняя энергия только от температуры?
О: Нет, внутренняя энергия также напрямую зависит от массы тела и его агрегатного состояния, так как она включает потенциальную энергию взаимодействия частиц.

В: Почему на графике плавления температура не растет, хотя тепло подводится?
О: Подводимая энергия идет на изменение потенциальной энергии связи между частицами (разрушение кристаллической решетки), а не на увеличение кинетической энергии, поэтому температура не меняется, но внутренняя энергия растет.

В: Как определить группу элемента по модели атома в задании ОГЭ по химии?
О: Для главных подгрупп номер группы равен числу валентных (внешних) электронов. Номер периода всегда равен общему числу электронных слоев (энергетических уровней).