Podstawy chemii

KARTA PRZEDMIOTU
1.
NAZWA PRZEDMIOTU: Podstawy chemii
2.
KIERUNEK: Mechanika i budowa maszyn
3.
POZIOM STUDIÓW: pierwszego stopnia
4.
ROK/ SEMESTR STUDIÓW: rok I / semestr 2
5.
LICZBA PUNKTÓW ECTS: 2
6.
LICZBA GODZIN: 30
7.
TYP PRZEDMIOTU1: obowiązkowy
8.
JĘZYK WYKŁADOWY: polski
9.
FORMA REALIZACJI PRZEDMIOTU2: wykład
10.
WYMAGANIA WSTĘPNE:
1. Ma podstawową wiedzę i umiejętności z zakresu podstaw chemii na poziomie
podstawowym kształcenia ponadgimnazjalnego (liceum, technikum)
11.
ZAŁOŻENIA I CELE PRZEDMIOTU:
1.
2.
3.
4.
1
2
Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami chemii ogólnej i chemii ciała
stałego, tj. kwantowym opisem elektronów w atomach i cząsteczkach, podstawami
spektrometrii masowej, elektronowej spektroskopii emisyjnej i absorpcyjnej,
charakterystyką wiązań chemicznych i odniesieniem rodzaju wiązań do właściwości
substancji, budową i parametrami geometrycznymi kryształów, zagadnieniami
kwasowości i zasadowości substancji oraz ich właściwości utleniająco-redukcyjnymi,
równowagami chemicznymi i kinetyką reakcji chemicznych.
Kształtowanie umiejętności wykonywania obliczeń stechiometrycznych, obliczeń
związanych z równowagami jonowymi, oraz symetrią kryształów.
Kształtowanie i rozwijanie umiejętności kreatywnego rozwiązywania problemów
inżynierskich związanych z budową substancji i jej właściwościami i możliwościami
zastosowań.
Przygotowanie do właściwego stosowania zdobytej wiedzy z chemii w zakresie
materiałoznawstwa .
Obowiązkowy, fakultatywny.
Wykłady, ćwiczenia, laboratoria, projekt, seminarium.
12.
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Odniesienie do
kierunkowych
efektów kształcenia
(symbol)
WIEDZA
P_W03 Ma wiedzę z zakresu podstaw chemii ogólnej: budowy elektronowej atomów K_W03(+++)
cząsteczek, rodzajach wiązań chemicznych w substancjach i
K_W04 (+)
odpowiadającym im właściwościach, prawie okresowości, prawie równowag
P_W04 równowag,
Ma wiedzę o metodach badań stosowanych przy wyznaczaniu składu i
K_W04 (++)
budowy wewnętrznej substancji.
K_W14(++)
UMIEJĘTNOŚCI
P_U01 Potrafi pozyskiwać informacje o substancjach, stosować wiedzę chemiczną K_U01 (++)
do wyboru odpowiednich materiałów, dobierać techniki badania substancji, K_U03 (+)
interpretować wyniki badań i wyciągać wnioski
P_U03 Potrafi samodzielnie zdobywać potrzebną wiedzę
K_U06 (++)
K_U14 (++)
K_U06Formułuje zależności stechiometryczne dla reakcji chemicznych i
zależności liczbowe dla geometrii atomów we wskazanym typie sieci
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
K_06 (++)
P_K01 Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę, pracować indywidualnie i w grupie, K_01 (+)
oraz ma świadomość postępowania w sposób profesjonalny i ponoszenia K_K03 (++)
K_K05(+)
odpowiedzialności za własną pracę
13.
METODY OCENY EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Symbol
przedmiotowego
efektu kształcenia
3
4
Metody (sposoby) oceny3
Typ oceny4
Forma
dokumentacji
P_W01
Ocenianie ciągłe
Formująca
Forma papierowa
P_W03
Ocenianie ciągłe, kontrola obecności
Formująca
P_U01
Ocenianie ciągłe, kontrola obecności
Formująca
Forma papierowa. Lista
obecności.
Forma papierowa.
Lista obecności.
P_U03
Ocenianie ciągłe, kontrola obecności
Formująca
Papierowa
P_K01
Ocenianie ciągłe, kontrola obecności
Formująca
Lista obecności
Ocenianie ciągłe (bieżące przygotowanie do zajęć), śródsemestralne zaliczenie pisemne, śródsemestralne zaliczenie
ustne, końcowe zaliczenia pisemne, końcowe zaliczenia ustne, egzamin pisemny, egzamin ustny, praca semestralna,
ocena umiejętności ruchowych, praca dyplomowa, projekt, kontrola obecności
Formująca, podsumowująca.
14. KRYTERIA OCENY OSIĄGNIĘTYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
(opisowe, procentowe, punktowe, inne ……………………………. formy oceny do wyboru przez
wykładowcę)
EFEKTY
NA OCENĘ
KSZTAŁCENIA
3,0
P_W01
2,6 ¸ 3,0
P_W02
2,6 ¸ 3,0
NA OCENĘ
3,5
3,1 ¸ 3,5
3,1 ¸ 3,5
NA OCENĘ
4.0
3,6 ¸ 4,0
3,6 ¸ 4,0
NA OCENĘ
4,5
4,1 ¸4,5
4,1 ¸4,5
NA OCENĘ
5,0
4,6 ¸ 5,0
4,6 ¸ 5,0
P_U01
Elementarne
przygotowanie
do zajęć.
Podstawowe
przygotowanie
do zajęć.
Podstawowe
przygotowanie
do zajęć +
poprawne
odpowiedzi na
stawiane pytania
Pełne
przygotowanie
do zajęć.
Poprawne
odpowiedzi na
stawiane pytania.
Stawianie
merytorycznych
zapytań
wykładowcy.
Pełne
przygotowanie
do zajęć.
Umiejętność
przeprowadzania
obliczeń i
podawania
uzasadnień.
P_U03
P_K01
2,6 ¸ 3,0
3,1 ¸ 3,5
3,6 ¸ 4,0
4,1 ¸4,5
4,6 ¸ 5,0
Powyżej 3
nieobecności.
Powyżej 2
nieobecności.
Powyżej 1
nieobecność.
Najwyżej 1
nieobecność
Najwyżej 1
nieobecność.
15. WARUNKI UZYSKANIA ZALICZENIA PRZEDMIOTU:
Osiągnięcie założonych efektów kształcenia i pozytywny wynik
zaliczenia
egzaminu pisemnego
 egzaminu ustnego
 egzaminu praktycznego
 egzaminu końcowego
Ocena końcowa jest efektem liczby i jakości wypowiedzi ustnych na wykładach, oraz frekwencji.
■
16.
TREŚCI PROGRAMOWE
Treść zajęć
1.
2.
5
Wykłady
Wstęp. Tematyka wykładów. Omówienie literatury.
Zasady
zaliczenia.
Charakterystyka
cząstek
subatomowych. Izotopy i podstawy spektrometrii
mas. Interpretacja widma masowego pierwiastka i
obliczanie jego masy atomowej.
Elektrony w atomie: opis kwantowomechaniczny
elektronów, konfiguracja elektronowa atomu, stan
podstawowy atomu i stany wzbudzone. Widma emisyjne i
absorpcyjne pierwiastków zatomizowanych.
Wykłady, ćwiczenia, laboratoria, projekt, seminarium
Forma zajęć5
(liczba godz.)
Symbol
przedmiotowych
efektów kształcenia
2
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
17.
Podstawy stechiometrii. Mol jako jednostka liczności
materii. Gaz doskonały i równanie Clapeyrona. Stosunki
stechiometryczne i niestechiometryczne substratów.
Wzór empiryczny i cząsteczkowy. Metody wyznaczania
mas cząsteczkowych substancji. Prawo stałości składu i
związki niestechiometryczne..
Wiązanie jonowe i kowalencyjne – model Lewisa.
Wiązanie metaliczne i kowalencyjne – opis
kwantowomechaniczny. Parametry fizyczne w
charakterystyce wiązań chemicznych.
Oddziaływania międzycząsteczkowe a właściwości
substancji. Polaryzowalność atomów i cząsteczek. Moment
dipolowy czasteczek.
Wzory elektronowe Lewisa a geometria cząsteczek.
Wiązania koordynacyjne i związki kompleksowe.
2
Kryształy. Sieć krystaliczna, komórka elementarna, typy
sieci krystalicznych Bravais’a. Zasady rentgenografii.
Obliczenia związane z symetrią i parametrami komórki
elementarnej i promieniami atomów.
Układ okresowy pierwiastków i prawo okresowości.
Trendy zmian parametrów atomowych i właściwości
chemicznych pierwiastków.
2
Reakcje redoks. Pierwiastki chemiczne jako reduktory
i utleniacze. Ogniwa galwaniczne i potencjały redoks.
Względna moc utleniaczy i reduktorów. Korozja
elektrochemiczna metali.
Protonowa teoria kwasów i zasad. Przewidywanie
właściwości kwasowo zasadowych substancji.
Roztwory wodne i ich odczyn. Hydroliza soli.
Roztwory buforowe.
Energetyka reakcji chemicznych. I zasada
termodynamiki. Prawo Hessa. Entalpie tworzenia,
entalpie spalania i energie wiązań w obliczeniach
termochemicznych.
2
II zasada termodynamiki wyrażona za pomocą entropii.
Reakcje odwracalne i nieodwracalne. Stan równowagi i
stała równowagi reakcji chemicznej. Prawo działania mas.
Sterowanie równowagą reakcji – reguły Le Chatalier’a.
Szybkość reakcji chemicznych i jej uwarunkowania.
Reakcje homo- i heterogeniczne.
2
Równania kinetyczne. Mechanizmy reakcji. Profile
energetyczne reakcji prostych i złożonych. Kataliza.
Enzymy.
2
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
P_W01
P_W02
2
P_W01
P_W02
P_W01
P_W02
METODY DYDAKTYCZNE:
1. Wykład w formie prezentacji multimedialnej oraz przykłady zagadnień natury
obliczeniowej na tablicy.
18.
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA6:
Literatura podstawowa
1. Bielański A., ,,Podstawy chemii nieorganicznej”, PWN, warszawa 2002, lub 2005 .
6
Dostępna w czytelni, bibliotece, Internecie.
19. OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Rodzaj zajęć
Zajęcia wymagające udziału
prowadzącego
a) Realizacja przedmiotu: wykłady
b) Realizacja przedmiotu: ćwiczenia
c) Realizacja przedmiotu: laboratoria
d) Zaliczenie pisemne
e) Godziny
kontaktowe
nauczycielem
4
34
h) Przygotowanie się do zajęć
16
i) Przygotowanie się do
zaliczeń/kolokwiów
j) Przygotowanie się do
egzaminu/zaliczenia
k) Wykonanie zadań poza uczelnią
10
Łączna liczba godzin zajęć realizowanych we własnym
zakresie (pkt. h + i +j + k + l …)
Razem godzin
(zajęcia z udziałem prowadzącego +
samokształcenie)
Liczba punktów ECTS
Samokształcenie
Łączna liczba godzin zajęć realizowanych z udziałem
prowadzącego (pkt. a +b + c + d + e…)
c)
20.
z
Liczba godzin
na zrealizowanie
aktywności w
semestrze
30
26
60
2
PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL, INSTYTUT, NR
POKOJU KONSULTACJI)
mgr Włodzimierz Kuśmierczuk, [email protected], Instytut Przyrodniczo – Techniczny, p. 103