Chemia Fizyczna - Wydział Farmaceutyczny
Transkrypt
Chemia Fizyczna - Wydział Farmaceutyczny
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r. Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia Chemia Fizyczna 1. Metryczka Nazwa Wydziału: Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej WUM Program kształcenia (kierunek studiów, poziom i profil kształcenia, forma studiów, np. Zdrowie publiczne I stopnia profil praktyczny, studia stacjonarne): Kierunek: Analityka Medyczna, Rok akademicki: 2016/17 Nazwa modułu/przedmiotu: Chemia Fizyczna Kod przedmiotu (z systemu Pensum): 21 Jednostka/i prowadząca/e kształcenie: Zakład Chemii Fizycznej Kierownik jednostki/jednostek: Prof. dr hab. Iwona Wawer Rok studiów (rok, na którym realizowany jest przedmiot): Drugi Semestr studiów (semestr, na którym realizowany jest przedmiot): Semestr letni Typ modułu/przedmiotu (podstawowy, kierunkowy, fakultatywny): Podstawowy Osoby prowadzące (imiona, nazwiska oraz stopnie naukowe wszystkich wykładowców prowadzących przedmiot): Dr Katarzyna Zawada, dr Katarzyna Paradowska, dr Agnieszka Zielińska, dr Tomasz Gubica, mgr. Joanna Sajkowska Erasmus TAK/NIE (czy przedmiot dostępny jest dla studentów w ramach programu Erasmus): Nie Osoba odpowiedzialna za sylabus (osoba, do której należy zgłaszać uwagi dotyczące sylabusa): Dr Agnieszka Zielińska Liczba punktów ECTS: 3 Jednolite studia magisterskie – profil praktyczny, Studia stacjonarne i niestacjonarne 2. Cele kształcenia C1. Uzyskanie wiadomości o postaciach występowania materii, jej właściwościach fizykochemicznych, właściwościach mieszanin, o reakcjach chemicznych w ścisłym ujęciu kinetycznym, równowagowym, termodynamicznym i elektrochemicznym. Strona 1 z 5 Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r. Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia C2. Poznanie sposobów pomiaru wielkości fizykochemicznych, przewidywania kierunku procesów chemicznych i biochemicznych oraz ścisłego obliczania parametrów tych procesów. C3. Wyrobienie umiejętności zaplanowania i przeprowadzenia eksperymentu fizykochemicznego, krytycznej oceny jego wyników i zaprezentowania rezultatów. 3. Wymagania wstępne W1. Znajomość matematyki, fizyki i chemii w zakresie szkoły średniej. W2. Znajomość materiału wykładanego na 1-go roku: matematyki (rachunek funkcji, różniczkowy, całkowy, statystyka, rachunek błędów i niepewności), fizyki (rozszerzony materiał szkoły średniej) i chemii (budowa molekularna materii, oddziaływania międzycząsteczkowe, klasyfikacja i właściwości związków chemicznych, mechanizmy reakcji). W3. Podstawowe umiejętności pracy w laboratorium fizycznym i chemicznym (zasady bezpieczeństwa, umiejętność posługiwania się prostą aparaturą wg instrukcji, wykonywanie obliczeń chemicznych, posługiwanie się aparaturą szklaną, umiejętność zapisania uzyskanych wyników i ich opracowania). 4. Przedmiotowe efekty kształcenia Lista efektów kształcenia Symbol przedmiotowego efektu kształcenia K_W01 K_W02 K_W03 K_U01 K_U02 K_U03 K_K01 Treść przedmiotowego efektu kształcenia rozumie fizyczne podstawy procesów biologicznych oraz metod pomiarowych stosowanych w diagnostyce laboratoryjnej, od strony oddziaływań międzymolekularnych oraz podstawowych praw fizykochemicznych, jak Raoulta, Clapeyrona czy Hessa. rozumie mechanizmy przemian chemicznych oraz relacje między zjawiskami i parametrami fizykochemicznymi w aspekcie metod analitycznych, w ujęciu termodynamicznym, kinetycznym i równowagowym (szybkość reakcji, stan równowagi, wpływ katalizatora w ujęciu matematycznym. zna definicje i metody oceny precyzji, dokładności, swoistości, czułości, czułości funkcjonalnej i liniowości metod analitycznych oraz zasady, ocena niepewności i błędu konkretnego pomiaru i jego obliczenie, określenie klasy stosowanego przyrządu pomiarowego, oszacowanie błędu odczytu w praktyce laboratoryjnej, kontroli ich jakości. potrafi posługiwać się odczynnikami chemicznymi, precyzyjnie ważyć i mierzyć, sporządzać roztwory i mieszaniny, przeprowadzać obliczenia chemiczne, także obliczenia pozwalające przewidywać stopień przereagowania, wydajność reakcji, jej efekt cieplny i czas trwania potrafi mierzyć, interpretować i opisywać właściwości fizykochemiczne badanych substancji, jak przewodnictwo elektryczne, lepkość, napięcie powierzchniowe, adsorpcję czy mieszalność (liczbę faz). potrafi formułować i wykorzystywać wnioski z badań naukowych i własnych obserwacji. Umiejętność uzyskuje się w wyniku sporządzania pisemnych opracowań wyników pomiarów laboratoryjnych. rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie, potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób. Ilustracją konieczności kształcenia permanentnego jest wprowadzanie nowych treści do wykładów i ćwiczeń, jak nowe techniki fizykochemiczne, NMR czy obliczenia dokowania ligandów do receptorów leków. Strona 2 z 5 Odniesienie do efektu kierunkowego (numer) M2_W01 M2_W07 M2_W01 M2_W05 M2_W07 M2_U01 M2_U01 M2_U02 M2_U08 M2_U08 M2_K01 M2_K02 Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r. Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia potrafi pracować w grupie, przyjmując w niej różne role. Ćwiczenia laboratoryjne wykonuje się w grupach dwuosobowych przy ścisłej współpracy. potrafi dbać o bezpieczeństwo własne, otoczenia i współpracowników. W laboratorium egzekwuje się zasady bezpieczeństwa i higieny pracy zgodnie z przepisami. wykazuje umiejętność i nawyki samokształcenia. Temu służą zagadnienia problemowe, zadawane do rozwiązania we własnym zakresie, np. badania literaturowe. K_K02 K_K03 K_K04 M2_K04 M2_K06 M2_K07 M2_K01 5. Formy prowadzonych zajęć Forma Liczba godzin Liczba grup Minimalna liczba osób w grupie Wykład 15 1 nieobowiązkowe Seminarium 5 2 nieobowiązkowe Ćwiczenia 25 2 nieobowiązkowe 6. Tematy zajęć i treści kształcenia W1 – Temat: I zasada termodynamiki, Treści kształcenia: Właściwości gazów doskonałych. I zasada termodynamiki. Energia, praca, ciepło; funkcje stanu: energia wewnętrzna. K_W01, K_K01 W2 – Temat: Entalpia i Entropia. Treści kształcenia: Entalpia. Termochemia (prawo Hessa, zależność entalpii od temperatury). Procesy odwracalne i nieodwracalne. Entropia. II zasada termodynamiki. K_W01, K_K01 W3 - Kryteria samorzutności procesów i stanu równowagi termodynamicznej. Treści kształcenia: Entalpia i energia swobodna. Równowaga chemiczna. Stała równowagi chemicznej. Zależność stałej równowagi od temperatury. K_W01, K_W02, K_K01 W4 – Przemiany i równowagi fazowe. Treści kształcenia: Równowagi fazowe i diagramy fazowe substancji czystych. Reguła faz Gibbsa. Właściwości roztworów i mieszanin. Prawo Raoulta. Roztwory doskonałe i azeotropowe. Właściwości koligatywne, ebuliometria, kriometria, ciśnienie osmotyczne, roztwory izotoniczne. K_W01, K_W02, K_K01 W5 - Elektrolity i elektrochemia. Treści kształcenia: Elektrolity słabe i mocne. Przewodnictwo molowe. Reakcje redoks. Półogniwa, ogniwa elektrochem. Potencjał półogniwa, siła elektromotoryczna. Podwójna warstwa elektryczna. Zjawiska elektrokinetyczne. K_W01, K_W02, K_K01 W6 - Kinetyka chemiczna. Treści kształcenia: Szybkość reakcji, równania kinetyczne, stała szybkości. Rzędowość i cząsteczkowość reakcji, kompleks aktywny, stan przejściowy i pośredni. Zależność szybkości reakcji od temperatury. Kinetyka reakcji enzymatycznych. Kataliza homogeniczna. K_W01, K_W02, K_K01 W7 - Zjawiska na granicy faz. Treści kształcenia: Adsorpcja fizyczna i chemiczna. Izotermy adsorpcji. Kataliza heterogeniczna. Napięcie powierzchniowe. Nadmiar powierzchniowy. Napięcie międzyfazowe. Adhezja, kohezja, kąt zwilżenia. K_W01, K_W02, K_K01 W8 – Lepkość. Zjawisko NMR Treści kształcenia: Pojęcie lepkości. Prawo Newtona. Ciecze newtonowski i nienewtonowskie. Podstawy reologii. Podstawy spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego, zjawisko rezonansu, zastosowania badawcze i analityczne, zastosowania w medycynie (obrazowanie MRI). K_W01, K_W02, K_K01 S1 - Równanie stanu gazu, przemiany gazowe, entalpia. K_W02, K_K04, S2 - Termochemia - bilans cieplny, pr. Hessa, entropia, entalpia swobodna. K_W02, K_K04 S3 - Równowaga chemiczna. K_W02, K_K04 S4 - Kinetyka chemiczna. K_W02, K_K04. S5 - Roztwory i równowagi fazowe. K_W02, K_K04 C1 - Rachunek niepewności i błędów, regresja liniowa metodą najmniejszych kwadratów w zastosowaniu do wyznaczania refrakcji molowej z krzywej kalibracji. K_W03, K_U03, K_K01, K_K03 C2 - Prawo podziału – „Wyznaczenie współczynnika podziału kwasu organicznego w układzie toluen-woda. K_U01, Strona 3 z 5 Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r. Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia K_U03, K_K02 C3 - Lepkość koloidów: Wyznaczanie punktu izoelektrycznego wodnego roztworu żelatyny metodą pomiaru jego lepkości. K_U01, K_U02, K_U03, K_K02 C4 - Adsorpcja: Wyznaczanie izotermy adsorpcji w układzie węgiel aktywny - wodny roztwór kwasu octowego. K_U02, K_U03, K_K02 C5 - Równowaga chemiczna: Pomiar stałej równowagi reakcji I2 + I¯ I3¯ metodą spektrofotometryczną. K_U02, K_U03, K_K02 C6 - Kinetyka reakcji odwracalnych: Pomiar polarymetryczny kinetyki mutarotacji glukozy. K_U01, K_U02, K_U03, K_K02 C7 - Przewodnictwo: Wyznaczanie stałej dysocjacji słabego kwasu metodą konduktometryczną. K_U02, K_U03, K_K02 7. Sposoby weryfikacji efektów kształcenia Symbol przedmiotowego efektu kształcenia K_W01 K_W02 K_W03 K_U01 K_U02 K_U03 K_K01 K_K02 K_K03 K_K04 Symbole form prowadzonych zajęć W, S, C Sposoby weryfikacji efektu kształcenia - Kolokwium wstępne (kartkówka) przed każdym ćwiczeniem. - Kolokwium zaliczeniowe z seminarium. - Egzamin końcowy pisemny z przedmiotu Kryterium zaliczenia Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń (laboratorium) i seminarium (ćwiczenia rachunkowe). Egzamin końcowy pisemny. 8. Kryteria oceniania Forma zaliczenia przedmiotu: egzamin pisemny, pytania otwarte ocena kryteria 2,0 (ndst) Student nie zna podstawowych pojęć z zakresu chemii fizycznej, nie potrafi poprawnie podać podstawowych praw chemii fizycznej i dokonać prostych obliczeń. 3,0 (dost) Student ma fundamentalną wiedzę z chemii fizycznej. Potrafi wymienić podstawowe prawa chemii fizycznej i umie zastosować je do bazowych obliczeń. 3,5 (ddb) 4,0 (db) Student wykazuje pogłębioną wiedzę z zakresu chemii fizycznej, potrafi interpretować prawa odnosząc je do zjawisk przyrodniczych, a także ujmować je ilościowo w obliczeniach. 4,5 (pdb) 5,0 (bdb) Student potrafi powiązać prawa fizykochemiczne między sobą, a także odnieść je do innych nauk ścisłych, zjawisk przyrodniczych i technologii. Potrafi ujmować prawa ilościowo w obliczeniach i rozwiązaniach praktycznych, a także wyprowadzać wzory i zależności 9. Literatura Strona 4 z 5 Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r. Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia Literatura obowiązkowa: 1. Farmacja fizyczna, praca zbior. pod red. T.W. Hermanna, PZWL 2007 2. Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej. Skrypt dla studentów Farmacji i Analityki Medycznej, T. Gubica (red.), Oficyna wydawnicza WUM 2012 Literatura uzupełniająca: 1. 2. A.G. Whittaker, A.R. Mount, M.R. Heal, Chemia fizyczna. Krótkie wykłady, PWN 2003 P. T. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN 2002 3. K. Pigoń, Z. Róziewicz, Chemia fizyczna, PWN 1980 10. Kalkulacja punktów ECTS (1 ECTS = od 25 do 30 godzin pracy studenta) Forma aktywności Liczba godzin Liczba punktów ECTS Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim: Wykład 15 Seminarium 5 Ćwiczenia 25 Samodzielna praca studenta (przykładowe formy pracy): W tym polu opisujemy nakład samodzielnej pracy przeciętnego studenta konieczny aby zaliczyć przedmiot. W kalkulacji należy uwzględnić m.in. konieczność przygotowania się do zajęć, wykonania pracy domowych, przygotowania się do zaliczeń itp. Przygotowanie studenta do zajęć 30 Przygotowanie studenta do zaliczeń (kolokwium) 5 Inne – Przygotowanie się i udział w egzaminie 20 Razem 100 11. Informacje dodatkowe Zakład Chemii Fizycznej Wydział Farmaceutyczny; ul. Banacha 1 tel. (22) 5720 950 Podpis Kierownika Jednostki Podpis osoby odpowiedzialnej za sylabus Strona 5 z 5 3