Chemia, drugi Sylabus modułu: Krystalografia(0310-CH-S2-024)

Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 1
Kierunek i poziom studiów: Chemia, drugi
Sylabus modułu: Krystalografia (0310-CH-S2-024)
Nazwa wariantu modułu (opcjonalnie): nazwa_wariantu (kod
wariantu)
1. Informacje ogólne
koordynator modułu
rok akademicki
semestr
forma studiów
sposób ustalania
oceny końcowej
modułu
informacje
dodatkowe
Dr hab. Barbara Machura
2013/2014
2_letni
stacjonarne
Średnia arytmetyczna ocen z egzaminu i laboratorium
2. Opis zajęć dydaktycznych i pracy studenta
nazwa
kod
0310-CH-S2024_fs_1
Wykład
prowadzący
Dr hab. Barbara Machura; email: [email protected]
grupa(-y)
treści zajęć
1) Kryształ jako faza uporządkowana. Proces krystalizacji –zarodkowanie i wzrost
kryształów.
2) Wybrane metody otrzymywania monokryształów z fazy stałej, ciekłej i gazowej.
Wzrost epitaksjalny.
3) Krystalizacja makromolekuł i białek.
4) Otrzymywanie i właściwości promieni rentgenowskich. Lampy rentgenowskie.
Widmo ciągłe i charakterystyczne. Monochromatyzacja promieniowania
rentgenowskiego. Oddziaływanie promieni rentgenowskich z materią.
5) Geometria dyfrakcji promieni rentgenowskich. Teoria Lauego. Teoria BraggówWulfa. Równoważność teorii Lauego i teorii Braggów-Wulfa.
6) Sieć odwrotna a zjawisko dyfrakcji promieni rentgenowskich. Dyfrakcyjna sieć
odwrotna. Warunek dyfrakcji w sieci odwrotnej. Konstrukcja Ewalda.
7) Systematyczne wygaszanie refleksów dyfrakcyjnych. Ogólne, seryjne i pasowe
reguły wygaszeń. Klasy Lauego.
8) Natężenie rentgenowskich refleksów dyfrakcyjnych. Atomowy czynnik
rozpraszania. Czynnik struktury.
9) Rentgenowskie metody badań monokryształów.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
10) Wyznaczenie struktury kryształu. Wstępne badanie sieci i symetrii. Poszukiwanie
struktury zbliżonej do rzeczywistej przez rozwiązanie problemu faz. Udokładnianie
struktury przybliżonej.
11) Metody badań substancji polikrystalicznych.
12) Wskaźnikowanie refleksów dyfrakcyjnych ciał polikrystalicznych.
13) Struktury pierwiastków, związków AB, AB2 i AmBnXz. Zwarte przestrzenne ułożenie
kul o jednakowym promieniu. Regularne przestrzenne centrowane ułożenie kul.
14) Rzeczywista budowa ciał krystalicznych. Defekty punktowe, liniowe i
płaszczyznowe.
15) Strukturalne bazy danych.
Jak w opisie modułu
15
10
Przyswojenie zagadnień omawianych na wykładzie w oparciu o notatki własne oraz
literaturę podstawową i uzupełniającą.
1. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i
2.
3.
4.
literatura
uzupełniająca
1.
2.
3.
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
str. 2
rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1994.
Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia. Podręcznik
wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996,
2001.
Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań
2004.
Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalna, PWN, Warszawa,
1988.
M. Van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN,
Warszawa, 1984.
P. Luger, Rentgenografia strukturalna monokryształów” PWN, Warszawa, 1989.
International Tables for Crystallography, John Wiley and Sons, Inc. 2012.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
nazwa
kod
0310-CH-S2024_fs_2
Laboratorium
prowadzący
str. 3
dr Izabela Jendrzejewska ([email protected]), dr hab. Barbara Machura
([email protected] ), dr Ewa Maciążek ([email protected]), dr Ewa Malicka
([email protected]), dr hab. Jan Małecki ([email protected])
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
1. Przepisy BHP. Organizacja stanowiska pracy.
2. Obliczenia krystalograficzne z wykorzystaniem Międzynarodowych Tablic
Krystalograficznych.
3. Dyfraktometr rentgenowski PHYWE- zapoznanie się z budową i obsługą.
4. Rejestracja i charakterystyka widma molibdenowej lampy rentgenowskiej przy
użyciu dyfraktometru rentgenowskiego PHYWE i zastosowaniu kryształu KBr lub LiF
jako analizatora.
5. Monochromatyzacja promieniowania molibdenowej/miedziowej lampy
rentgenowskiej przy zastosowaniu odpowiednio folii cyrkonowej/niklowej.
6. Rozszczepianie linii Kα i Kβ. Zbadanie zależności intensywności linii Kα i Kβ
promieniowania charakterystycznego X emitowanego przez anodę molibdenową od
napięcia i natężenia anody, przy użyciu monokryształu LiF jako analizatora.
7. Konstrukcja sieci odwrotnych do dwu- i trójwymiarowych sieci rzeczywistych o
wybranych parametrach sieciowych przy zastosowaniu programu KRYS1.
Konstrukcja sfery Ewalda.
8. Wybrane metody otrzymywania kryształów. Badanie struktury monokryształu
chlorku sodu.
9.Metoda Lauego i grupy dyfrakcyjne Lauego.
10. Rejestracja dyfraktogramów polikrystalicznych próbek NH4Cl i KCl przy użyciu
lampy molibdenowej i miedziowej. Wskaźnikowanie refleksów w przypadku
znanych parametrów elementarnej.
11. Wskaźnikowanie refleksów w przypadku nieznanych parametrów komórki
elementarnej.
12. Metoda DSH – identyfikacja związków chemicznych.
13. Podstawy metody Rietvelda. Strukturalne bazy danych.
14. Wyznaczanie struktury przy zastosowaniu programów SHELXS97 i SHELXL97.
15. Najważniejsze zadania i problemy rentgenowskiej analizy strukturalnej –
powtórka przed egzaminem Najważniejsze zadania i problemy rentgenowskiej
analizy strukturalnej – powtórka przed egzaminem.
Jak w opisie modułu.
30
75
Zapoznanie się z instrukcją do zajęć laboratoryjnych oraz z podstawami teoretycznymi
niezbędnymi do wykonania ćwiczeń na laboratorium. Opracowanie wyników
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 4
studenta
eksperymentalnych w formie sprawozdania. Samodzielna praca z podręcznikiem
i materiałami dodatkowymi przygotowanymi przez osoby prowadzące zajęcia
laboratoryjne celem przygotowania się do kolokwium.
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
Zajęcia odbywają się przez cały semestr raz w tygodniu po dwie godziny.
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
1. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i
rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1994.
2. Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia. Podręcznik
wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996,
2001.
3. Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań
2004.
4. Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalna, PWN, Warszawa,
1988.
1. M. Van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN,
Warszawa 1984.
2. P. Luger, Rentgenografia strukturalna monokryształów” PWN, Warszawa 1989.
3. International Tables for Crystallography, John Wiley and Sons, Inc. 2012.
http://uranos.cto.us.edu.pl/~crystal
3. Opis sposobów weryfikacji efektów kształcenia modułu
nazwa
Kolokwium
kod
0310-CH-S2024_w_1
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
0310-CH-S2-024_fs_2
dr Izabela Jendrzejewska ([email protected]), dr hab. Barbara Machura
([email protected] ), dr Ewa Maciążek ([email protected]), dr Ewa
Malicka ([email protected]), dr hab. Jan Małecki ([email protected])
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
Kolokwia obejmują treści programowe zajęć laboratoryjnych oraz weryfikują
umiejętności studenta nabyte na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Ocena z kolokwium (w skali 2-5) odpowiada określonemu procentowi punktów
możliwych do uzyskania:
poniżej 55% - ndst
55 -69% - dost
70-75% - +dost
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
przebieg procesu
weryfikacji
str. 5
76-88% - dobry
89-94% - +dobry
≥95 – bardzo dobry
W trakcie semestru przewiduje się trzy kolokwia cząstkowe oraz jedno kolokwium
poprawkowe. Termin kolokwium ustala prowadzący w porozumieniu ze
studentami na co najmniej jeden tydzień przed kolokwium. Warunkiem uzyskania
zaliczenia z laboratorium jest uzyskanie pozytywnej oceny z trzech kolokwiów
cząstkowych lub kolokwium poprawkowego obejmującego wszystkie treści
i umiejętności programowe zajęć laboratoryjnych.
informacje
dodatkowe
nazwa
Aktywność na zajęciach
kod
0310-CH-S2024_w_2
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
0310-CH-S2-024_fs_2
dr Izabela Jendrzejewska ([email protected]), dr hab. Barbara Machura
([email protected] ), dr Ewa Maciążek ([email protected]), dr Ewa
Malicka ([email protected]), dr hab. Jan Małecki ([email protected])
wymagania
merytoryczne
Ocenie podlega umiejętność samodzielnego rozwiązania zadania lub problemu w
trakcie ćwiczeń w oparciu o wiedzę zdobytą na wykładzie lub w czasie
samodzielnej pracy z podręcznikiem.
Skala ocen od 2 do 5.
Student podlega ocenie w trakcie wykonywania ćwiczeń i na koniec semestru
uzyskuje całościową ocenę za aktywność, będąca średnią arytmetyczną ocen
aktywności na poszczególnych zajęciach.
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
nazwa
Ocenianie ciągłe
kod
0310-CH-S2024_w_3
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
0310-CH-S2-024_fs_2
dr Izabela Jendrzejewska ([email protected]), dr hab. Barbara Machura
([email protected] ), dr Ewa Maciążek ([email protected]), dr Ewa
Malicka ([email protected]), dr hab. Jan Małecki ([email protected])
wymagania
merytoryczne
Ocenie podlegają praktyczne umiejętności pracy w laboratorium w tym: obsługa
dyfraktometru rentgenowskiego PHYWE, umiejętność przygotowania próbek do
pomiarów oraz umiejętność wykorzystania programów komputerowych: Krys1,
Fullprof, Measure.
Skala ocen od 2 do 5.
Student podlega ocenie w trakcie wykonywania ćwiczeń.
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 6
informacje
dodatkowe
nazwa
kod
0310-CH-S2024_w_4
Sprawozdanie
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
0310-CH-S2-024_fs_2
dr Izabela Jendrzejewska ([email protected]), dr hab. Barbara Machura
([email protected] ), dr Ewa Maciążek ([email protected]), dr Ewa
Malicka ([email protected]), dr hab. Jan Małecki ([email protected])
wymagania
merytoryczne
Sprawozdanie zawiera wprowadzenie teoretyczne, opis wykonanego
doświadczenia, uzyskane wyniki i obliczenia w formie tabel i wykresów oraz
wnioski.
Ocenie podlegają treści zawarte w części teoretycznej, uzyskane wyniki i obliczenia
oraz ich interpretacja i wnioski.
Student jest zobowiązany do sporządzenia sprawozdania ze wszystkich zajęć
laboratoryjnych. W przypadku nieobecności (dopuszczalne dwie w trakcie
semestru) student sporządza sprawozdanie w oparciu o wyniki otrzymane od
prowadzącego. Student ma dwa tygodnie na wykonanie i oddanie sprawozdania.
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
nazwa
kod
0310-CH-S2024_w_5
Egzamin
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
0310-CH-S2-024_fs_1; 0310-CH-S2-024_fs_2
Dr hab. Barbara Machura; email: [email protected]
Egzamin obejmuje wszystkie treści programowe realizowane na wykładzie oraz
weryfikuje umiejętności studenta nabyte na zajęciach laboratoryjnych i podane
w opisie modułu.
Ocena z egzaminu (w skali 2-5) odpowiada określonemu procentowi punktów
możliwych do uzyskania:
poniżej 55% - ndst
55 -69% - dost
70-75% - +dost
76-88% - dobry
89-94% - +dobry
≥95 – bardzo dobry
Termin egzaminu ustala prowadzący w porozumieniu ze studentami na co
najmniej trzy tygodnie przed egzaminem.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 7