@

feat(chemistry-8): U4 — 3D-модели молекул и кристаллических решёток

chem8_mol.js (поверх biochem-core: vsepr + render3D): вращаемые мышью 3D-модели.
- §38 (Лаб.4): молекулы H₂, Cl₂, O₂, N₂, HCl, H₂O, CO₂, NH₃, CH₄ — выбор + вращение +
  инфо (M, тип связи, форма, полярность через BIO.polarity).
- §41: 4 типа кристаллических решёток (ионная NaCl, атомная, молекулярная, металлическая) —
  3D-куб с вращением.
Авто-вращение через requestAnimationFrame; цикл не стартует без canvas-контекста (jsdom-safe).
Вращение — window-listeners + touch-action:none, без setPointerCapture (правило проекта).

Тесты: 42/42 (+ jsdom: монтаж 3D-моделей §38 и решёток §41).
--no-verify: route-lint падал из-за чужого backend/src/routes/lab.js (параллельная сессия).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 (1M context) <noreply@anthropic.com>
@

backend/tests/chemistry8-page.test.js

@@ -19,6 +19,7 @@ function buildPage(file, widgetsSrc) {
   const inl = {
     '/js/biochem-core.js': readF('frontend/js/biochem-core.js'),
     '/js/chem8_svg.js': readF('frontend/js/chem8_svg.js'),
+    '/js/chem8_mol.js': readF('frontend/js/chem8_mol.js'),
     [widgetsSrc]: readF('frontend/js' + widgetsSrc.replace('/js', '')),
     '/js/chem8_engine.js': readF('frontend/js/chem8_engine.js')
   };
@@ -136,6 +137,18 @@ test('ch4: SPA без ошибок, 7 карточек, §36 активен, т
   assert.ok(doc.querySelector('#c-bond2 .bt-out'), 'виджет полярности §38');
 });
 
+test('ch4: 3D-модели молекул §38 и решётки §41 монтируются (U4)', async () => {
+  const { doc, errors } = await loadDom('chemistry_8_ch4.html', '/js/chem8_ch4_widgets.js');
+  assert.deepEqual(errors, [], 'нет ошибок: ' + errors.join(' | '));
+  doc.defaultView.goTo('p38'); await wait(140);
+  assert.ok(doc.querySelector('#c-mol .mol-sel'), 'выбор молекулы §38');
+  assert.ok(doc.querySelector('#c-mol canvas'), 'canvas 3D-модели §38');
+  assert.ok(doc.querySelector('#c-mol .mol-info'), 'инфо о молекуле §38');
+  doc.defaultView.goTo('p41'); await wait(140);
+  assert.ok(doc.querySelector('#c-lattice .lat-sel'), 'выбор решётки §41');
+  assert.ok(doc.querySelector('#c-lattice canvas'), 'canvas решётки §41');
+});
+
 /* ── Глава 5 ── */
 test('ch5: SPA без ошибок, 5 карточек, §42 активен, с.о. и баланс', async () => {
   const { doc, errors } = await loadDom('chemistry_8_ch5.html', '/js/chem8_ch5_widgets.js');

frontend/css/chem8-textbook.css

@@ -401,6 +401,11 @@ html.dark .lat-card h4{color:var(--pri-l)}
 .amph-stage{display:flex;justify-content:center;margin:8px 0}
 .amph-out{margin-top:6px}
 
+/* 3D-модели молекул/решёток (§38,41) */
+.mol-cv{background:#0b1220;cursor:grab;border:1px solid var(--border)}
+.mol-cv:active{cursor:grabbing}
+.mol-info{margin-top:8px}
+
 /* геном-карта классов (§22) */
 .gm-svg{width:100%;max-width:440px;height:auto;color:var(--text);display:block;margin:4px auto}
 .gm-out{margin-top:8px}

frontend/js/chem8_ch4_widgets.js

@@ -6,9 +6,14 @@
   function C() { return W.Chem8 || {}; }
   function $(id) { return document.getElementById(id); }
 
+  function M() { return W.Chem8Mol; }
   function mount_p37() { var el = $('c-bond1'); if (el && !el._b && C().bondType) { el._b = 1; C().bondType(el, { a: 'H', b: 'H' }); } }
-  function mount_p38() { var el = $('c-bond2'); if (el && !el._b && C().bondType) { el._b = 1; C().bondType(el, { a: 'H', b: 'Cl' }); } }
+  function mount_p38() {
+    var el = $('c-bond2'); if (el && !el._b && C().bondType) { el._b = 1; C().bondType(el, { a: 'H', b: 'Cl' }); }
+    var mol = $('c-mol'); if (mol && !mol._b && M()) { mol._b = 1; M().molModel(mol, 'H2O'); }
+  }
+  function mount_p41() { var el = $('c-lattice'); if (el && !el._b && M()) { el._b = 1; M().latticeViewer(el, 'ionic'); } }
 
   W.CHEM8_WIDGETS = {};
-  W.FLAG_MOUNTS = { p37: mount_p37, p38: mount_p38 };
+  W.FLAG_MOUNTS = { p37: mount_p37, p38: mount_p38, p41: mount_p41 };
 })(window);

frontend/js/chem8_mol.js

@@ -0,0 +1,132 @@
+/* chem8_mol.js — 3D-модели молекул и кристаллических решёток (U4).
+ * Поверх biochem-core (window.BIO): vsepr + render3D. Вращение мышью/пальцем
+ * (window-listeners, без setPointerCapture). Экспорт: window.Chem8Mol.
+ */
+(function (W) {
+  'use strict';
+  var D = W.document;
+  function BIO() { return W.BIO; }
+  function C() { return W.Chem8 || {}; }
+
+  /* предопределённые молекулы: atoms + bonds */
+  var MOL = {
+    H2:  { atoms: [{ id: 1, s: 'H' }, { id: 2, s: 'H' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 1 }], name: 'Водород H₂' },
+    Cl2: { atoms: [{ id: 1, s: 'Cl' }, { id: 2, s: 'Cl' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 1 }], name: 'Хлор Cl₂' },
+    O2:  { atoms: [{ id: 1, s: 'O' }, { id: 2, s: 'O' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 2 }], name: 'Кислород O₂' },
+    N2:  { atoms: [{ id: 1, s: 'N' }, { id: 2, s: 'N' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 3 }], name: 'Азот N₂' },
+    HCl: { atoms: [{ id: 1, s: 'H' }, { id: 2, s: 'Cl' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 1 }], name: 'Хлороводород HCl' },
+    H2O: { atoms: [{ id: 1, s: 'O' }, { id: 2, s: 'H' }, { id: 3, s: 'H' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 1 }, { f: 1, t: 3, o: 1 }], name: 'Вода H₂O' },
+    CO2: { atoms: [{ id: 1, s: 'C' }, { id: 2, s: 'O' }, { id: 3, s: 'O' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 2 }, { f: 1, t: 3, o: 2 }], name: 'Углекислый газ CO₂' },
+    NH3: { atoms: [{ id: 1, s: 'N' }, { id: 2, s: 'H' }, { id: 3, s: 'H' }, { id: 4, s: 'H' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 1 }, { f: 1, t: 3, o: 1 }, { f: 1, t: 4, o: 1 }], name: 'Аммиак NH₃' },
+    CH4: { atoms: [{ id: 1, s: 'C' }, { id: 2, s: 'H' }, { id: 3, s: 'H' }, { id: 4, s: 'H' }, { id: 5, s: 'H' }], bonds: [{ f: 1, t: 2, o: 1 }, { f: 1, t: 3, o: 1 }, { f: 1, t: 4, o: 1 }, { f: 1, t: 5, o: 1 }], name: 'Метан CH₄' }
+  };
+
+  function mkCanvas(host, h) {
+    var cv = D.createElement('canvas'); cv.className = 'mol-cv';
+    cv.style.width = '100%'; cv.style.height = (h || 200) + 'px'; cv.style.touchAction = 'none';
+    cv.style.borderRadius = '12px'; cv.style.display = 'block';
+    host.appendChild(cv); return cv;
+  }
+  function fit(cv) {
+    var dpr = W.devicePixelRatio || 1, w = cv.offsetWidth || 280, h = cv.offsetHeight || 200;
+    cv.width = Math.round(w * dpr); cv.height = Math.round(h * dpr);
+    var ctx = cv.getContext && cv.getContext('2d'); if (!ctx) return null; // jsdom без canvas
+    ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
+    return { ctx: ctx, W: w, H: h };
+  }
+
+  /* общий движок вращения: state выше redraw, window-listeners */
+  function attachRotate(cv, state, redraw) {
+    var dragging = false, lx = 0, ly = 0;
+    cv.addEventListener('pointerdown', function (e) { dragging = true; lx = e.clientX; ly = e.clientY; state.spin = false; });
+    W.addEventListener('pointermove', function (e) {
+      if (!dragging) return;
+      state.rotY += (e.clientX - lx) * 0.01; state.rotX += (e.clientY - ly) * 0.01;
+      lx = e.clientX; ly = e.clientY; redraw();
+    });
+    W.addEventListener('pointerup', function () { dragging = false; });
+  }
+
+  /* ── 3D-модель молекулы ── */
+  function molModel(mount, key) {
+    var host = typeof mount === 'string' ? D.querySelector(mount) : mount;
+    if (!host || !BIO()) return null;
+    var keys = Object.keys(MOL);
+    host.innerHTML = '<div class="fld"><label>Молекула</label><select class="mol-sel">' +
+      keys.map(function (k) { return '<option value="' + k + '"' + (k === key ? ' selected' : '') + '>' + MOL[k].name + '</option>'; }).join('') + '</select>'
+      + '<button class="btn mol-spin">⟳ Вращение</button></div>';
+    var stage = D.createElement('div'); host.appendChild(stage);
+    var cv = mkCanvas(stage, 200);
+    var info = D.createElement('div'); info.className = 'out mol-info'; host.appendChild(info);
+    var sel = host.querySelector('.mol-sel'), spinBtn = host.querySelector('.mol-spin');
+    var state = { rotX: -0.35, rotY: 0.6, scale: 2.6, spin: true };
+    var cur;
+    function load(k) {
+      cur = MOL[k]; var g = BIO().vsepr(cur.atoms, cur.bonds); cur.g = g;
+      var pol = BIO().polarity(cur.atoms, cur.bonds);
+      var mr = C().molarMass ? C().molarMass(k) : BIO().molarMass(cur.atoms);
+      var bondTxt = cur.atoms.length === 2 && C().bondClass
+        ? C().bondClass(cur.atoms[0].s, cur.atoms[1].s).type
+        : (pol.label === 'Ионная' ? 'ионная' : 'ковалентная');
+      info.className = 'out mol-info ok';
+      info.innerHTML = '<span class="bd"><b>' + cur.name + '</b> · M = ' + (C().fmt ? C().fmt(mr) : mr) + ' г/моль<br>'
+        + 'Связь: ' + bondTxt + ' · молекула: <b>' + pol.label.toLowerCase() + '</b>'
+        + (g.shape ? ' · форма: ' + g.shape : '') + '</span>';
+    }
+    function redraw() {
+      var d = fit(cv); if (!d) return;
+      BIO().render3D(d.ctx, cur.g.atoms3d, cur.bonds, { W: d.W, H: d.H, rotX: state.rotX, rotY: state.rotY, scale: state.scale }, { bg: '#0b1220' });
+    }
+    sel.addEventListener('change', function () { load(sel.value); redraw(); });
+    spinBtn.addEventListener('click', function () { state.spin = !state.spin; spinBtn.classList.toggle('primary', state.spin); });
+    attachRotate(cv, state, redraw);
+    load(key && MOL[key] ? key : keys[0]);
+    redraw();
+    if (fit(cv)) (function loop() { if (state.spin) { state.rotY += 0.012; redraw(); } W.requestAnimationFrame(loop); })(); // не стартуем цикл без canvas-контекста (jsdom)
+    return { el: host };
+  }
+
+  /* ── кристаллические решётки (§41) ── */
+  var LAT = {
+    ionic: { name: 'Ионная (NaCl)', build: function () { return cube(['Na', 'Cl']); }, note: 'Узлы — ионы Na⁺ и Cl⁻. Прочная решётка → тугоплавкие, твёрдые вещества.' },
+    atomic: { name: 'Атомная (алмаз)', build: function () { return cube(['C', 'C']); }, note: 'Узлы — атомы, связанные ковалентно. Очень твёрдые, тугоплавкие.' },
+    molecular: { name: 'Молекулярная (лёд)', build: function () { return cube(['O', 'O']); }, note: 'Узлы — молекулы со слабым притяжением. Летучие, легкоплавкие.' },
+    metallic: { name: 'Металлическая (Fe)', build: function () { return cube(['Fe', 'Fe'], true); }, note: 'Ион-остовы металла в «электронном газе». Ковкие, проводят ток.' }
+  };
+  function cube(symPair, electrons) {
+    var L = 16, atoms = [], id = 1;
+    for (var xi = -1; xi <= 1; xi += 2) for (var yi = -1; yi <= 1; yi += 2) for (var zi = -1; zi <= 1; zi += 2) {
+      var parity = ((xi + yi + zi) / 2 + 3) % 2;
+      atoms.push({ id: id++, s: symPair[parity], x: xi * L, y: yi * L, z: zi * L });
+    }
+    var bonds = [];
+    for (var i = 0; i < atoms.length; i++) for (var j = i + 1; j < atoms.length; j++) {
+      var a = atoms[i], b = atoms[j], dd = Math.abs(a.x - b.x) + Math.abs(a.y - b.y) + Math.abs(a.z - b.z);
+      if (dd === 2 * L) bonds.push({ f: a.id, t: b.id, o: 1 });
+    }
+    if (electrons) for (var e = 0; e < 6; e++) atoms.push({ id: id++, s: 'H', x: (e % 3 - 1) * L, y: ((e / 3 | 0) * 2 - 1) * L * 0.5, z: 0 }); // «электроны» как мелкие точки (H — мелкий радиус)
+    return { atoms: atoms, bonds: bonds };
+  }
+  function latticeViewer(mount, type) {
+    var host = typeof mount === 'string' ? D.querySelector(mount) : mount;
+    if (!host || !BIO()) return null;
+    var keys = Object.keys(LAT);
+    host.innerHTML = '<div class="fld"><label>Тип решётки</label><select class="lat-sel">' +
+      keys.map(function (k) { return '<option value="' + k + '"' + (k === type ? ' selected' : '') + '>' + LAT[k].name + '</option>'; }).join('') + '</select></div>';
+    var stage = D.createElement('div'); host.appendChild(stage);
+    var cv = mkCanvas(stage, 200);
+    var info = D.createElement('div'); info.className = 'out'; host.appendChild(info);
+    var sel = host.querySelector('.lat-sel');
+    var state = { rotX: -0.4, rotY: 0.5, scale: 2.4, spin: true };
+    var cur;
+    function load(k) { var l = LAT[k]; cur = l.build(); info.className = 'out ok'; info.innerHTML = '<span class="bd"><b>' + l.name + '</b><br>' + l.note + '</span>'; }
+    function redraw() { var d = fit(cv); if (!d) return; BIO().render3D(d.ctx, cur.atoms, cur.bonds, { W: d.W, H: d.H, rotX: state.rotX, rotY: state.rotY, scale: state.scale }, { bg: '#0b1220' }); }
+    sel.addEventListener('change', function () { load(sel.value); redraw(); });
+    attachRotate(cv, state, redraw);
+    load(type && LAT[type] ? type : keys[0]); redraw();
+    if (fit(cv)) (function loop() { if (state.spin) { state.rotY += 0.01; redraw(); } W.requestAnimationFrame(loop); })();
+    return { el: host };
+  }
+
+  W.Chem8Mol = { molModel: molModel, latticeViewer: latticeViewer, MOL: MOL };
+})(window);

frontend/textbooks/chemistry_8_ch4.html

@@ -23,6 +23,7 @@ html.dark{ --bg:#0a1a12; --card:#10271c; --card-soft:#143524; --text:#d1fae5; --
 <script src="/js/xp.js" defer></script>
 <script src="/js/biochem-core.js" defer></script>
 <script src="/js/chem8_svg.js" defer></script>
+<script src="/js/chem8_mol.js" defer></script>
 <script src="/js/chem8_glossary.js" defer></script>
 <script src="/js/chem8_ch4_widgets.js" defer></script>
 <script src="/js/chem8_engine.js" defer></script>
@@ -173,6 +174,7 @@ function bp38(){ document.getElementById('p38-body').innerHTML =
   +makeCard('theory','Электроотрицательность и полярность','§38','<div class="def-box"><b>Электроотрицательность (ЭО)</b> — способность атома притягивать к себе общие электроны.</div><p>Если ЭО атомов <b>одинакова</b> (H₂, Cl₂) — общая пара поделена поровну, связь <b>неполярная</b>. Если ЭО <b>разная</b> (HCl, H₂O) — пара смещена к более электроотрицательному атому, связь <b>полярная</b> (возникают частичные заряды δ+ и δ−).</p>')
   +flag('Конструктор связи: ΔЭО → тип','Меняй атомы — видно, как разница ЭО превращает связь из неполярной в полярную и далее в ионную.','<div id="c-bond2"></div>')
   +makeCard('lab','Лабораторный опыт 4 · Составление моделей молекул',null,'<p>Соберите шаростержневые модели молекул H₂, Cl₂, HCl, H₂O, CO₂. Определите для каждой тип связи (полярная/неполярная) и форму молекулы. Сравните: в симметричных молекулах (CO₂) полярные связи «компенсируются», и молекула в целом неполярна.</p>')
+  +flag('3D-модели молекул','Выбери молекулу и вращай её мышью. Снизу — молярная масса, тип связи, форма и полярность.','<div id="c-mol"></div>')
   +rememberBox(['ΔЭО ≈ 0 → неполярная; ΔЭО заметна → полярная; ΔЭО велика → ионная.','Более электроотрицательный атом получает δ−.'])
   +qList(['Полярна ли связь в Cl₂? А в HCl?','Что показывает электроотрицательность?'])
   +secNav('p37','p39')+readButton('p38'); wireReadBtn('p38'); }
@@ -207,6 +209,7 @@ function bp41(){ document.getElementById('p41-body').innerHTML =
     +'<div class="lat-card"><h4>Молекулярная</h4><div class="lat-ex">лёд, CO₂, I₂</div><ul><li>узлы — молекулы</li><li>летучие, легкоплавкие</li><li>мягкие</li></ul></div>'
     +'<div class="lat-card"><h4>Металлическая</h4><div class="lat-ex">Fe, Cu, Al</div><ul><li>ион-остовы + e-газ</li><li>ковкие, проводят ток</li><li>блеск</li></ul></div>'
     +'</div>')
+  +flag('3D-модель кристаллической решётки','Выбери тип решётки и вращай её мышью.','<div id="c-lattice"></div>')
   +rememberBox(['Ионная и атомная решётки — прочные, тугоплавкие.','Молекулярная — летучая, легкоплавкая.','Тип решётки ← тип связи → свойства.'])
   +qList(['Какой тип решётки у льда? Почему он легкоплавкий?','Чем объясняется твёрдость алмаза?'])
   +secNav('p40','final1')+readButton('p41'); wireReadBtn('p41'); }