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