Chemia materiałów - BIOL

Chemia materiałów
nazwa przedmiotu
SYLABUS
A. Informacje ogólne
Elementy składowe
sylabusu
Opis
Nazwa jednostki
prowadzącej kierunek
Nazwa kierunku studiów
Poziom kształcenia
Profil studiów
Forma studiów
Kod przedmiotu
Język przedmiotu
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
Rodzaj przedmiotu
Rok studiów /semestr
Wymagania wstępne (tzw.
sekwencyjny system zajęć i
egzaminów)
Liczba godzin zajęć
dydaktycznych z podziałem
na formy prowadzenia zajęć
Przedmiot obowiązkowy, moduł kierunkowy
III rok/V semestr
Założenia i cele przedmiotu
Metody dydaktyczne oraz
ogólna forma zaliczenia
przedmiotu
Chemia
Studia pierwszego stopnia
Ogólnoakademicki
Stacjonarne
0200-CS1-5CHM
polski
zaliczony przedmiot chemia organiczna II
Liczba godzin: 45
Forma prowadzenia zajęć: wykłady 15 godzin, laboratoria 30 godzin
Celem wykładów i ćwiczeń jest zapoznanie studenta z wiedzą z zakresu chemii materiałów.
Przekazanie podstawowych informacji na temat metod otrzymywania i modyfikacji
materiałów takich jak: tworzywa polimerowe (polimery addycyjne, polikondensaty i
poliaddukty), ceramika, szkło, stopy i metale. Omówienie właściwości oraz poznanie
zależności wiążących strukturę i właściwości materiałów. Poznanie nowoczesnych
materiałów specjalnego przeznaczenia.
Metody dydaktyczne:
 podające (wykład informacyjny, konsultacje objaśniające),
 praktyczne (pokaz, ćwiczenia laboratoryjne).
Warunki zaliczenia: student jest dopuszczony do egzaminu po zaliczeniu laboratorium
Formy pomiaru/oceny pracy studenta:
Ocena przygotowania studenta do zajęć laboratoryjnych – odpowiedź ustna w trakcie
ćwiczeń, zaliczenie praktyczne zadań podczas zajęć; ocena wiedzy i umiejętności
związanych z realizacją zadania laboratoryjnego – dokumentowane w sprawozdaniu z
zadania laboratoryjnego oraz sprawdzianem testowym po zaliczeniu sprawozdań. Egzamin
pisemny i/lub ustny na ocenę.
Efekty kształceniai
1. Wyjaśnia podstawowe zasady i teorie w zakresie chemii materiałów. Posługuje
się terminologią i nomenklaturą chemiczną związaną z materiałami takimi jak
tworzywa polimerowe, ceramika, stopy, materiały specjalnego przeznaczenia.
2. Objaśnia związki pomiędzy budową molekularną a właściwościami
makroskopowymi otaczającej materii. Wymienia właściwości oraz sposoby
przemysłowego otrzymywania i analizy produktów chemicznych i materiałów
specjalnego przeznaczenia
3. Operuje podstawowymi metodami obliczeniowymi w rozwiązywaniu typowych
problemów z zakresu chemii w trakcie wykonywania zajęć laboratoryjnych
dotyczących syntezy i pomiarów właściwości różnych materiałów. Operuje
podstawowymi zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy oraz metodami i
technikami ergonomii potrzebnymi przy organizacji warsztatu pracy.
4. Posiada umiejętność syntezowania, izolowania, oczyszczania i tworzyw
polimerowych. Posługuje się aparaturą naukową i sprzętem laboratoryjnym
podczas wykonywania eksperymentów chemicznych. Interpretuje wyniki z
przeprowadzonych eksperymentów, sporządza sprawozdania.
Odniesienie do kierunkowych
efektów kształcenia
K_W01, K_W02, K_W05, K_W10
K_U09
K_K01
K_W12, K_W13
K_U01, K_U02, K_U03, K_U04
K_K05, K_K06, K_K07
Punkty ECTS
Bilans nakładu pracy
studentaii
Wskaźniki ilościowe
Data opracowania:
3
Ogólny nakład pracy studenta: 75 godz. w tym: udział w wykładach i laboratoriach: 45
godz.; przygotowanie się do zajęć i zaliczeń: 24 godz.; udział w konsultacjach,
zaliczeniach: 6 godz.
Nakład pracy studenta związany z zajęciami iii:
Liczba godzin
Punkty ECTS
51
2,0
wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela
60
2,4
o charakterze praktycznym
01.10.2013
Koordynator
przedmiotu:
dr Agnieszka Z. Wilczewska
SYLABUS
B. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Opis
Nazwa przedmiotu
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej
kierunek
Język przedmiotu
Rok studiów/ semestr
Chemia materiałów
0200-CS1-5CHM
Chemia
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
Liczba godzin zajęć dydaktycznych
oraz forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
Treści merytoryczne przedmiotu
Liczba godzin: 15
Forma prowadzenia zajęć: wykład 15 godzin
Efekty kształcenia wraz ze
sposobem ich weryfikacji
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
polski
III rok/V semestr
Dr Agnieszka Z. Wilczewska
Wykłady:
Definicja polimeru i makromolekuł. Główne metody syntezy
makromolekuł, podstawowe pojęcia i podział polimerów. Polimeryzacja
stopniowa i łańcuchowa. Metody polimeryzacji: w masie, roztworze,
emulsji, suspensji, w fazie gazowej, w plazmie.
Omówienie właściwości, otrzymywania i zastosowania najważniejszych
polimerów (PE, PP, PS, PCV, PMM, PVA, kauczuki naturalne i
syntetyczne, fenoplasty, aminoplasty, poliestry i poliamidy, poliuretany,
poliwęglany, żywice epoksydowe. Polimery naturalne (biocząsteczki:
asfalty, żywice, wielocukry (celuloza, skrobia, chityna,), kwasy nukleinowe
(RNA, DNA), białka).
Biodegradacja i tworzywa biodegradowalne.
Materiały metaliczne, stopy – obróbka cieplna, korozja, erozja. Materiały
ceramiczne, szkło - otrzymywanie, właściwości, zastosowanie.
Nowoczesne materiały specjalnego przeznaczenia: półprzewodniki i
polimery elektroprzewodzące, inteligentne żele, materiały
elektroluminescencyjne i fotoluminescencyjne, optoelektroniczne,
biokompatybilne, materiały i tworzywa stosowane w budownictwie,
materiały kompozytowe, włókna szklane i węglowe, izolatory akustyczne,
cieplne i inne).
Wyjaśnia podstawowe zasady i teorie w zakresie chemii materiałów.
Posługuje się terminologią i nomenklaturą chemiczną związaną z
materiałami takimi jak tworzywa polimerowe, ceramika, stopy, materiały
specjalnego przeznaczenia. Objaśnia związki pomiędzy budową
molekularną a właściwościami makroskopowymi otaczającej materii.
Wymienia właściwości oraz sposoby przemysłowego otrzymywania i
analizy produktów chemicznych i materiałów specjalnego przeznaczenia.
Egzamin pisemny i/lub ustny na ocenę.
K_W01, K_W02, K_W05, K_W1, K_U09, K_K01 K_W12, K_W13,
K_U01, K_U02, K_U03, K_U04, K_K05, K_K06, K_K07
Warunki zaliczenia: student jest dopuszczony do egzaminu po zaliczeniu
sprawozdań i testu z laboratorium. Obecność na wykładach nie jest
warunkiem koniecznym do przystąpienia do egzaminu.
Literatura podstawowa:
Florjańczyk Z., Penczek S. (red.), Chemia polimerów tom I, II i III,
Oficyna Wyd. PW, 2001 i 1997
Szlezyngier W., Tworzywa Sztuczne, tom I, II i III, Wydawnictwo
Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1998
Stevens M. P., Wprowadzenie do chemii polimerów, PWN, Warszawa 1983
Nicholson J. W., Chemia polimerów, WNT, Warszawa 1996
Bala H., Wstęp do chemii materiałów, WNT, Warszawa 2003
Baszkiewicz J., Kamieński M., Korozja materiałów, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006
Głowacka M. (red.), Metaloznawstwo, Wydawnictwo PG, Gdańsk 1996
Literatura uzupełniająca:
Pielichowski J., Puszyński A., Technologia tworzyw sztucznych, WNT,
Warszawa 2003
Pielichowski J., Puszyński A., Chemia polimerów, TEZA Wydawnictwo
Naukowo-Techniczne, Kraków 2004
Gruin I., Materiały polimerowe, PWN, Warszawa 2003
Pielichowski J., Puszyński A., Preparatyka polimerów, TEZA
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Kraków 2005
Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, WNT, Warszawa 2000
Przybyłowicz K., Przybyłowicz K., Materiałoznawstwo w pytaniach i
odpowiedziach, WNT, Warszawa 2004
Brzózka Z., Wróblewski W., Chemiczne Sensory, OWPW, 1999
Przygocki W., Włochowicz A., Uporządkowanie makrocząsteczek w
polimerach i włóknach, WNT Warszawa 2006
Czaja K. Poliolefiny, WNT, Warszawa 2005
Czub P., Bończa-Tomaszewski Z., Penczek P., Pielichowski J., Chemia i
technologia żywic epoksydowych, WNT, Warszawa 2002
Czerniawski B., Nassalski A., Folie opakowaniowe, WNT, Warszawa 1970
Mark H. Tobolsky A. V., Chemia fizyczna polimerów, PWN, Warszawa
1957
SYLABUS
C. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Opis
Nazwa przedmiotu
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej
kierunek
Język przedmiotu
Rok studiów/ semestr
Chemia materiałów
0200-CS1-5CHM
Chemia
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
Liczba godzin zajęć dydaktycznych
oraz forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
Liczba godzin: 30
Forma prowadzenia zajęć: laboratoria 30 godzin
Treści merytoryczne przedmiotu
Ćwiczenia:
Polimeryzacja rodnikowa: w masie (metakrylanu metylu, styrenu),
polimeryzacja w roztworze (badanie kinetyki reakcji), polimeryzacja
w zawiesinie (perełkowa polimeryzacja styrenu). Otrzymywanie żeli
polimerowych i omówienie możliwości ich modyfikacji. Porównanie
właściwości polimerów liniowych i usieciowanych.
Reakcje polikondensacji: otrzymywanie fenoplastu, żywicy mocznikowoformaldehydowej (w środowisku zasadowym i kwaśnym). Właściwości
i zastosowanie polikondensatów.
Degradacja polimerów jako przykład recyklingu chemicznego: termiczna
depolimeryzacja poli(metakrylanu metylu) i polistyrenu, chemiczna
degradacja PET Omówienie innych metod recyklingu.
Badanie właściwości i modyfikacja polimerów: otrzymywanie folii i
włókien
z poli(alkoholu
winylowego),
otrzymywanie
papieru
pergaminowego z bibuły, sieciowanie i barwienie żywicy epoksydowej
EPIDIAN 5, badanie właściwości kauczuku i różnych produktów
z polistyrenu. Porównanie właściwości tworzyw sztucznych z innymi
materiałami takimi jak szkło, ceramika, metale, stopy.
Identyfikacja tworzyw sztucznych: spalanie, wyznaczanie gęstości, badanie
rozpuszczalności. Analiza tworzyw: mikroskopia skaningowa AFM i STM,
TEM.
Wyjaśnia podstawowe zasady i teorie w zakresie chemii materiałów.
Posługuje się terminologią i nomenklaturą chemiczną związaną z
materiałami takimi jak tworzywa polimerowe, ceramika, stopy, materiały
specjalnego przeznaczenia. Objaśnia związki pomiędzy budową
molekularną a właściwościami makroskopowymi otaczającej materii.
Wymienia właściwości oraz sposoby przemysłowego otrzymywania i
analizy produktów chemicznych i materiałów specjalnego przeznaczenia.
Operuje podstawowymi metodami obliczeniowymi w rozwiązywaniu
Efekty kształcenia wraz ze
sposobem ich weryfikacji
polski
III rok/V semestr
Dr Agnieszka Z. Wilczewska, Mgr Karolina H. Markiewicz, Dr
Agnieszka Hryniewicka, Dr Beata Kalska-Szostko,
typowych problemów z zakresu chemii w trakcie wykonywania zajęć
laboratoryjnych dotyczących syntezy i pomiarów właściwości różnych
materiałów. Operuje podstawowymi zasadami bezpieczeństwa i higieny
pracy oraz metodami i technikami ergonomii potrzebnymi przy organizacji
warsztatu pracy. Posiada umiejętność syntezowania, izolowania,
oczyszczania i tworzyw polimerowych. Posługuje się aparaturą naukową i
sprzętem laboratoryjnym podczas wykonywania eksperymentów
chemicznych. Interpretuje wyniki z przeprowadzonych eksperymentów,
sporządza sprawozdania.
Ocena przygotowania studenta do zajęć laboratoryjnych – odpowiedź
ustna w trakcie ćwiczeń, zaliczenie praktyczne zadań podczas zajęć; ocena
wiedzy i umiejętności związanych z realizacją zadania laboratoryjnego –
dokumentowane w sprawozdaniu z zadania laboratoryjnego oraz
sprawdzianem testowym po zaliczeniu sprawozdań. Egzamin pisemny i/lub
ustny na ocenę.
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
K_W01, K_W02, K_W05, K_W1, K_U09, K_K01 K_W12, K_W13,
K_U01, K_U02, K_U03, K_U04, K_K05, K_K06, K_K07
Warunki zaliczenia: Ocena postępów podczas zajęć, zaliczenie ustne,
pisemne w postaci sprawozdań oraz testu końcowego.
Student jest dopuszczony do egzaminu po zaliczeniu sprawozdań i testu z
laboratorium.
Literatura podstawowa:
Florjańczyk Z., Penczek S. (red.), Chemia polimerów tom I, II i III,
Oficyna Wyd. PW, 2001 i 1997
Szlezyngier W., Tworzywa Sztuczne, tom I, II i III, Wydawnictwo
Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1998
Stevens M. P., Wprowadzenie do chemii polimerów, PWN, Warszawa 1983
Nicholson J. W., Chemia polimerów, WNT, Warszawa 1996
Bala H., Wstęp do chemii materiałów, WNT, Warszawa 2003
Baszkiewicz J., Kamieński M., Korozja materiałów, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006
Głowacka M. (red.), Metaloznawstwo, Wydawnictwo PG, Gdańsk 1996
Literatura uzupełniająca:
Pielichowski J., Puszyński A., Technologia tworzyw sztucznych, WNT,
Warszawa 2003
Pielichowski J., Puszyński A., Chemia polimerów, TEZA Wydawnictwo
Naukowo-Techniczne, Kraków 2004
Gruin I., Materiały polimerowe, PWN, Warszawa 2003
Pielichowski J., Puszyński A., Preparatyka polimerów, TEZA
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Kraków 2005
Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, WNT, Warszawa 2000
Przybyłowicz K., Przybyłowicz K., Materiałoznawstwo w pytaniach i
odpowiedziach, WNT, Warszawa 2004
Brzózka Z., Wróblewski W., Chemiczne Sensory, OWPW, 1999
Przygocki W., Włochowicz A., Uporządkowanie makrocząsteczek w
polimerach i włóknach, WNT Warszawa 2006
Czaja K. Poliolefiny, WNT, Warszawa 2005
Czub P., Bończa-Tomaszewski Z., Penczek P., Pielichowski J., Chemia i
technologia żywic epoksydowych, WNT, Warszawa 2002
Czerniawski B., Nassalski A., Folie opakowaniowe, WNT, Warszawa 1970
Mark H. Tobolsky A. V., Chemia fizyczna polimerów, PWN, Warszawa
1957
……………………………….
podpis osoby składającej sylabus
i
Opis zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć.
Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne).
ii
Przykładowe rodzaje aktywności: udział w wykładach, ćwiczeniach, przygotowanie do zajęć, udział w konsultacjach,
realizacja zadań projektowych, pisanie eseju, przygotowanie do egzaminu. Liczba godzin nakładu pracy studenta powinna
być zgodna z przypisanymi do tego przedmiotu punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS – 25÷30 h.
iii
Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela są to tzw. godziny kontaktowe (również te nieujęte w rozkładzie
zajęć, np. konsultacje lub zaliczenia/egzaminy). Suma punktów ECTS obu nakładów może być większa od ogólnej liczby
punktów ECTS przypisanej temu przedmiotowi.