Chemia fizyczna I - BIOL

Chemia fizyczna I
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 podstawowy
II rok/IV semestr
Założenia i cele przedmiotu
Metody dydaktyczne oraz
ogólna forma zaliczenia
przedmiotu
Chemia
Studia pierwszego stopnia
Ogólnoakademicki
Stacjonarne
0200-CS1-4CHF
polski
0200-CS1-2CHO
Liczba godzin: 120
Forma prowadzenia zajęć: wykłady 45 godzin, konwersatoria 30 godzin, laboratoria 45
godzin
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z fizycznymi podstawami procesów
chemicznych, dostarczenie podstaw zrozumienia trudnych zagadnień dotyczących zjawisk
z zakresu termodynamiki, równowag fazowych, stanów skupienia i ukazanie powiązań tych
zjawisk z innymi dziedzinami jak fizyka czy biologia.
Wykład, konsultacje
Formy zaliczenia przedmiotu: egzamin
Efekty kształceniai
1. Wiedza
Ma wiedzę z matematyki, fizyki i chemii pozwalającą na wyjaśnianie podstawowych
pojęć, praw chemicznych oraz opisu zjawisk chemicznych
Definiuje podstawowe pojęcia dotyczące chemii fizycznej, termodynamiki,
elektrochemii, równowag fazowych, kinetyki chemicznej, fotochemii oraz opisuje
powiązanie ich z innymi dziedzinami nauki.
Wybiera odpowiednie narzędzia informatyczne do oceny statystycznej wyników
eksperymentu, obliczeń i przygotowania prezentacji.
Wyjaśnia podstawy budowy i zasady działania aparatury pomiarowej i sprzętu
chemicznego.
Wymienia podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz metody i techniki
ergonomii potrzebne w pracy zawodowej.
2. Umiejętności
Identyfikuje i rozwiązuje problemy chemiczne w oparciu o zdobytą wiedzę, planuje i
wykona proste badania doświadczalne.
Posługuje się aparaturą naukową i sprzętem laboratoryjnym podczas wykonywania
eksperymentów chemicznych.
Interpretuje wyniki z przeprowadzonych eksperymentów, krytycznie ocenia wyniki,
szacuje błędy pomiarowe, sporządza sprawozdania i raporty
Stosuje podstawowe metody statystyczne i techniki informatyczne do interpretacji
procesów chemicznych i analizy danych eksperymentalnych.
Uczy się samodzielnie wybranych zagadnień.
3. Kompetencje społeczne
Przyjmuje różne role podczas pracy w grupie.
Jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo pracy własnej i innych.
Rozumie potrzebę popularno-naukowego przedstawiania wybranych zagadnień
chemicznych i propagowania najnowszych osiągnięć chemii oraz krytycznie ocenia
Odniesienie do kierunkowych
efektów kształcenia
K_W01
K_W08
K_W11
K_W12
K_W13
K_U01
K_U03
K_U04
K_U05
K_U08
K_K03
K_K05
K_K07
informacje rozpowszechniane w mediach, szczególnie z zakresu chemii.
Punkty ECTS
Bilans nakładu pracy
studentaii
Wskaźniki ilościowe
Data opracowania:
6
Ogólny nakład pracy studenta: 150 godz. w tym: udział w wykładach, konwersatoriach i
laboratoriach: 120 godz.; przygotowanie się do zajęć i zaliczeń: 15 godz.; udział w
konsultacjach, zaliczeniach:15 godz.
Nakład pracy studenta związany z zajęciami iii:
Liczba godzin
Punkty ECTS
135
5,4
wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela
105
4,2
o charakterze praktycznym
20.02.2014
Koordynator
przedmiotu:
Dr Anna Wencel
SYLABUS
B. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej
kierunek
Język przedmiotu
Rok studiów/ semestr
Liczba godzin zajęć dydaktycznych
oraz forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
Treści merytoryczne przedmiotu
Opis
Chemia fizyczna I
0200-CS1-4CHF
Chemia
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
polski
II rok/IV semestr
Wykład: 45 godzin
Anna Wencel, dr
1. Termodynamika
- Przedmiot i znaczenie termodynamiki. Pierwsza zasada
termodynamiki. Energia wewnętrzna układu. Funkcje stanu. Parametry
stanu. Procesy izobaryczne, izochoryczne, adiabatyczne. Entalpia.
Procesy odwracalne i nieodwracalne. Termochemia. Prawo Hessa.
Kalorymetria. Równania termochemiczne. Zależność ciepła reakcji od
temperatury. Druga zasada termodynamiki. Entropia. Lokalne ujęcie
drugiej zasady termodynamiki. Teoremat Nernsta i postulat Plancka.
- Potencjały termodynamiczne. Równanie Gibbsa i Helmholtza.
Potencjał chemiczny. Aktywność, współczynnik aktywności.
Odwracalność reakcji chemicznych. Ocena samorzutności reakcji.
- Elementy termodynamiki procesów nieodwracalnych.
2. Stany skupienia
- Stan gazowy. Równanie stanu gazu doskonałego. Równanie stanu
gazu rzeczywistego. Twierdzenie o stanach odpowiadających sobie.
Stan ciekły. Budowa cieczy. Lepkość cieczy. Teorie lepkości. Pomiary
lepkości. Energia powierzchniowa. Napięcie powierzchniowe. Metody
pomiaru napięcia powierzchniowego. Zjawiska krytyczne. Stan stały,
cechy charakterystyczne. Ciepło molowe ciał stałych. Cykl BornaHabera.
3. Równowagi fazowe
- Reguła faz Gibbsa, wyprowadzenie. Równanie Clausiusa-Clapeyrona.
Prawo Raoulta. Prawo Henry'ego. Diagramy fazowe. Diagramy fazowe
układów jednoskładnikowych. Równowagi ciecz-para w układach
dwuskładnikowych. Azeotropy.
- Równowagi ciecz-ciało stałe w układach dwuskładnikowych.
Eutektyki. Ebuliometria. Kriometria. Układy trójskładnikowe. Trójkąt
Gibbsa. Równowaga ciecz-ciało stałe w układach trójskładnikowych.
4. Struktura i oddziaływania cząsteczek
- Dielektryczne właściwości materii. Dielektryk w polu stałym.
Polaryzacja orientacyjna, elektronowa, atomowa. Dielektryk w
zmiennym polu elektrycznym.
- Refraktometria. Budowa, zasada działania i zastosowanie
refraktometru. Współczynnik załamania światła. Refrakcja.
Wyznaczanie trwałych momentów dipolowych. Magnetyczne
właściwości cząsteczek.
- Prawo Lamberta-Beera. Polarymetria. Skręcanie płaszczyzny
polaryzacji. Otrzymywanie i właściwości światła spolaryzowanego.
Substancje optycznie czynne.
- Wiązanie chemiczne. Wiązanie jonowe, atomowe. Polaryzacja
wiązania atomowego. Wiązania międzycząsteczkowe. Oddziaływania
van der Waalsa. Wiązanie wodorowe. Wpływ wiązania wodorowego
na właściwości substancji. Znaczenie wiązania wodorowego w
przyrodzie.
Efekty kształcenia wraz ze
sposobem ich weryfikacji
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Egzamin pisemny, K_W01, K_U08; K_K07
Zaliczenie laboratorium i konwersatorium jest warunkiem niezbędnym
do przystąpienia do egzaminu.
Egzamin przeprowadzany jest w formie pisemnej, w postaci testu
otwartego, warunkiem zaliczenia jest uzyskanie min. 60% punktów.
Literatura obowiązkowa:
Atkins P.W. 1999. Podstawy chemii fizycznej, PWN, Warszawa.
Barrow G.N. 1978. Chemia fizyczna, PWN, Warszawa.Praca zbiorowa.
1980. Chemia fizyczna, PWN, Warszawa.
Pigoń K., Ruziewicz Z. 2005. Chemia fizyczna t. 1, PWN, Warszawa.
Sobczyk L., Kisza A. 1981. Chemia fizyczna dla przyrodników, PWN,
Warszawa.
Drapała T. 1982. Chemia fizyczna z zadaniami, PWN, WarszawaPoznań.
Sobczyk L., Kisza A. 1982. Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN,
Warszawa.
2000, Podstawy chemii fizycznej z ćwiczeniami, skrypt, Wydawnictwo
UWM, Olsztyn.
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
……………………………….
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.
SYLABUS
B. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej
kierunek
Język przedmiotu
Rok studiów/ semestr
Liczba godzin zajęć dydaktycznych
oraz forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
Treści merytoryczne przedmiotu
Efekty kształcenia wraz ze
sposobem ich weryfikacji
Opis
Chemia fizyczna I
0200-CS1-4CHF
Chemia
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
polski
II rok/IV semestr
Konwersatorium: 30 godzin
Ewa Gorodkiewicz dr hab.
W ramach konwersatorium rozwiązywane są zagadnienia i zadania
rachunkowe obejmujące tematykę z poszczególnych działów:
- termodynamika i termochemia
- stany skupienia ciał
- równowagi fazowe
Zajęcia uzupełniające i zaliczeniowe
- aktywny udział w zajęciach K_W08; K_U05; K_K03
- kolokwia sprawdzające opanowanie danego działu materiału
realizowanego podczas zajęć.
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Warunkiem zaliczenia konwersatorium jest uczęszczanie na zajęcia
i zdanie pisemnego kolokwium obejmującego materiał realizowany
w ramach ćwiczeń.
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
Literatura podstawowa:
Atkins P.W. 1999. Podstawy chemii fizycznej, PWN, Warszawa.
Pigoń K., Ruziewicz Z. 2005. Chemia fizyczna t. 1, PWN, Warszawa.
Sobczyk L., Kisza A. 1981. Chemia fizyczna dla przyrodników, PWN,
Warszawa.
Drapała T. 1982. Chemia fizyczna z zadaniami, PWN, WarszawaPoznań.
Sobczyk L., Kisza A. 1982. Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN,
Warszawa.
2000, Podstawy chemii fizycznej z ćwiczeniami, skrypt, Wydawnictwo
UWM, Olsztyn.
……………………………….
podpis osoby składającej sylabus
iii
Opis zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć.
Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne).
iii
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.
SYLABUS
B. Informacje szczegółowe
Elementy składowe sylabusu
Nazwa przedmiotu
Kod przedmiotu
Nazwa kierunku
Nazwa jednostki prowadzącej
kierunek
Język przedmiotu
Rok studiów/ semestr
Liczba godzin zajęć dydaktycznych
oraz forma prowadzenia zajęć
Prowadzący
Opis
Chemia fizyczna I
0200-CS1-4CHF
Chemia
Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii
polski
II rok/IV semestr
Laboratorium: 45 godzin
Aneta Petelska dr hab., Joanna Kotyńska dr, Barbara SzachowiczPetelska, dr
Treści merytoryczne przedmiotu
Efekty kształcenia wraz ze
sposobem ich weryfikacji
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej
Zajęcia wprowadzające
1. Kalorymetria - wyznaczanie molowego ciepła zobojętniania mocnego
kwasu mocną zasadą, wyznaczanie ciepła dysocjacji słabego kwasu.
2. Ciecze o ograniczonej wzajemnej mieszalności. Izoterma
rozpuszczalności dla układu trójskładnikowego.
3. Charakterystyka stanu ciekłego. Badanie lepkości.
4. Pomiar napięcia powierzchniowego wybranych cieczy metodą
stalagmometryczną. Wyznaczanie parachory i refrachory.
5. Refraktometria - wyznaczanie refrakcji molowej i badanie jej
własności addytywnych.
6. Polarymetria - identyfikacja i określenie stężenia związków optycznie
czynnych.
7. Wyznaczanie stałej dysocjacji słabego kwasu metodą
spektrofotometryczną.
8. Warunki równowagi termodynamicznej. Prawo podziału Nernsta.
Zajęcia uzupełniające
Zajęcia zaliczeniowe
sprawdzian wejściowy oceniający przygotowanie studenta do zajęć
laboratoryjnych K_W08;
- zaliczenie na ocenę ustne lub pisemne części teoretycznej obejmujące
materiał do danego ćwiczenia K_W08
- przygotowanie pisemnego sprawozdania z wykonania zadania
laboratoryjnego K_U04; K_U05
- ocena aktywności w trakcie zajęć K_U03, K_K03, K_K05
Warunkiem zaliczenia
laboratorium jest
wykonanie
części
doświadczalnej, złożenie opisowego sprawozdania, zdanie kolokwium do
każdego ćwiczenia z części teoretycznej.
Literatura obowiązkowa:
Atkins P.W. 1999. Podstawy chemii fizycznej, PWN, Warszawa.
Barrow G.N. 1978. Chemia fizyczna, PWN, Warszawa.Praca zbiorowa.
1980. Chemia fizyczna, PWN, Warszawa.
Pigoń K., Ruziewicz Z. 2005. Chemia fizyczna t. 1, PWN, Warszawa.
Sobczyk L., Kisza A. 1981. Chemia fizyczna dla przyrodników, PWN,
Warszawa.
Drapała T. 1982. Chemia fizyczna z zadaniami, PWN, Warszawa-Poznań.
Sobczyk L., Kisza A. 1982. Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN,
Warszawa.
2000, Podstawy chemii fizycznej z ćwiczeniami, skrypt, Wydawnictwo
UWM, Olsztyn.
Literatura uzupełniająca:
instrukcje do ćwiczeń
……………………………….
podpis osoby składającej sylabus
iii
Opis zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć.
Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne).
iii
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.