На прошлой неделе в онлайн-школе вышел спецкурс по методам промышленного синтеза для 10–11 классов. Его автор — инженер-исследователь Института органической химии Российской академии наук имени Н. Д. Зелинского, член жюри и автор задач Всероссийской и Московской олимпиад школьников по химии Кирилл Сергеевич Козлов.
Поговорили с ним о том, чем программа отличается от обычного курса и какой порог входа для обучения, будет ли она интересна олимпиадникам, а также о вузах, в которые сегодня перспективно поступать юным химикам.
Отличить кумол от спиртов
— Расскажите о спецкурсе чуть подробнее. Какие темы ждут слушателей?
Спецкурс посвящён методам органического синтеза. Мы обсудим, как химики получают вещества в промышленных масштабах.
Программа обучения состоит из 12 модулей. В первом из них расскажем о различиях между основным и тонким органическим синтезом. Обычно при изучении органической химии уделяют внимание тонкому органическому синтезу — многостадийному синтезу небольшого количества веществ сложного строения. В рамках спецкурса мы, напротив, сделаем акцент на основном органическом синтезе — промышленном получении относительно простых соединений в огромном объёме (миллионы тонн в год).
Второй модуль затронет тему переработки ископаемого сырья, на котором строится промышленный синтез: что делают с этим сырьём и какие вещества из него получают. Остальные 10 модулей посвящены методам синтеза — промышленным реализациям реакций галогенирования, сульфирования, нитрования, окисления, гидрирования, альдольной конденсации и другим. Бо́льшая часть программы курса фокусируется на том, какое химическое превращение стоит в производстве конкретных веществ и для чего эти вещества используются.
Каждый модуль содержит тестовые задания, чтобы ученик мог проверить изученный материал, а также три интересные и часто необычные задачи с видеорешением. Например, можно встретить задачу о выборе более экономически выгодного метода синтеза целевого продукта или о крупнейшей в современной истории техногенной катастрофе на химическом производстве.
— На кого рассчитан этот курс? Могут ли записаться на обучение ребята, которые имеют только начальное представление о химии?
Это курс для учеников 10–11 классов, которые уже знают основы органической химии. Мы обсуждаем органический синтез, и, чтобы общаться на одном языке, ученику важно быть знакомым с терминологией, типами реакций, такими, например, как алкилирование, дегидрогалогенирование, иметь общее представление о классах соединений и тривиальных названиях, не путать кумол со спиртами.
— В чём, на ваш взгляд, разница спецкурса от обычной программы по химии на Сириус.Курсах?
Основные курсы в целом коррелируют со школьной программой и охватывают широкие области знаний (органическую, неорганическую или физическую химию). Спецкурс же — разработка автора, направленная на отдельные области, которым уделяется значительно меньше времени в школе. При этом они не менее увлекательны.
— Будет ли интересно на курсе ребятам, которые увлекаются олимпиадами?
Да, потому что задачи по промышленному органическому синтезу довольно часто встречаются на региональном и заключительном этапе Всероссийской олимпиады школьников (ВсОШ), а также на Московской олимпиаде. В основном они касаются тем, которые обсуждаются в классическом курсе органической химии (окисление бензола в малеиновый ангидрид, кумольный метод получения фенола и ацетона), но есть и более специфические задания, связанные с отдельными и не так широко освещаемыми методами, вроде оксосинтеза для получения низших альдегидов. О таких методах можно узнать на нашем спецкурсе.
Дух факультета
— В какой момент вы поняли, что вам нравится химия?
В 9-м классе. Предмет давался, а темы были интересны. Я начал участвовать в олимпиадах, самостоятельно изучал отдельные области химии. Уже через год получил диплом заключительного этапа ВсОШ, а в 11-м классе повторил этот успех. У меня получилось пройти отбор в команду России на международную олимпиаду, где я завоевал серебряную медаль. Дух соревнований не позволял мотивации угаснуть. Немаловажную роль в моём увлечении химией сыграл и преподавательский талант учителя Леонида Владимировича Ромашова. Он также является автором курсов в «Сириусе», а ещё и моим научным руководителем.
— Олимпиадные успехи позволили вам самому выбрать вуз для поступления, почему остановились на МГУ?
Я окончил школу в 2017 году, и на тот момент было доступно не так много престижных заведений, дающих именно химическое образование. Лучшими считались Высший химический колледж Российской академии наук и химический факультет МГУ. Так получилось, что подготовка к межнару осуществлялась именно на химфаке. Я в очередной раз прошёл по коридорам, впечатлился монументальностью внутренней отделки (всё в мраморе и дереве), духом факультета и решил, что буду подавать документы в МГУ. За шесть лет ни разу не пожалел о выборе.
— Появились ли к настоящему моменту ещё факультеты, куда может поступить юный химик сегодня?
Да, несколько лет назад открылся химический факультет в НИУ ВШЭ с очень строгими дедлайнами и системой контроля оценок. В МФТИ существует химическое направление, и часть абитуриентов — победителей олимпиад поступает туда. Москвой всё не ограничивается: хорошее химическое образование можно получить в университетах Санкт-Петербурга, Казани, Новосибирска и других городов.
— Что делать, если в школе одинаково даются и химия, и, скажем, математика? Какую тогда специальность выбрать?
Это достаточно редкая и максимально выигрышная ситуация для ученика в условиях развивающегося тренда на междисциплинарность. По моим наблюдениям, сегодня узкоспециализированный химик менее интересен работодателям, чем специалист с более обширными знаниями, особенно на стыке наук. Навыки и осведомлённость в разных областях позволяют иначе взглянуть на действительность. Например, задачу сборки светодиодного блока для фотореакций химик со знаниями физики и инженерными навыками может решить по-другому, более качественно или проще, чем просто химик или физик.
Закрыть книжку и отдыхать
— Что бы вы могли посоветовать школьникам, которые только начинают изучать химию?
Не зацикливаться только на классическом обучении: читать параграфы, выполнять задания, а после закрывать учебник и отдыхать. Такой метод позволяет получать знания и навыки, но утомляет. Если нравится химия, можно изучать её с помощью самых разных увлекательных форматов, те же научно-популярные видео подробно расскажут о химических веществах и процессах. Ученики не просто узнают, как производят красители или батарейки, но выработают привычку смотреть на мир с разных сторон.
— Чего вы хотите добиться как химик в ближайшие годы?
Хороших результатов в лаборатории со своими студентами. Мы развиваем зелёную химию биодоступных фуранов — продуктов переработки растительной биомассы. Ищем способы улучшить современные технологии за счёт перехода с нефтехимического на возобновляемое сырьё.
Если смотреть чуть шире, то хочу углубить свои знания и развивать новые навыки. В дополнение к традиционным методам органического синтеза я хотел бы изучить возможности фото- и электрохимии. Применение этих подходов позволит овладеть более широким спектром научных методов и, надеюсь, сделает меня более компетентным специалистом.
Получить ценные знания можно и в нашей онлайн-школе. Прямо сейчас открыты сразу четыре курса по химии, включая и спецкурс для 10–11 классов по комплексным соединениям.
А ещё у нас доступны программы по другим шести направлениям. Изучить расписание и выбрать понравившийся курс можно по ссылке. Будет интересно!