Elektrochemia - Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu
ELEKTROTECHNIKA
(Nazwa kierunku studiów)
Kod przedmiotu: E07_1_D;
E07_2_D
Przedmiot: Elektrochemia
Typ przedmiotu/modułu:
Rok: pierwszy
obowiązkowy
Semestr: pierwszy, drugi
Nazwa specjalności: wszystkie specjalności
Studia stacjonarne
Rodzaj zajęć:
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Liczba punktów ECTS:
C1
C2
C3
C4
C5
C6
1
2
3
EK1
EK2
EK3
EK4
EK5
EK6
EK7
EK8
X
X
obieralny
Studia niestacjonarne
Liczba godzin:
30
15
3
Cel przedmiotu
Przypomnienie, uzupełnienie i ugruntowanie wiadomości z chemii ogólnej.
Omówienie podstaw elektrochemii technicznej.
Zapoznanie z klasycznymi i nowatorskimi rozwiązaniami zastosowanymi w chemicznych
źródłach prądu, technicznymi możliwościami wykorzystania zjawiska elektrolizy i problemami
korozji chemicznej i elektrochemicznej.
Poznanie sprzętu laboratoryjnego i nabycie umiejętności posługiwania się nim.
Poznanie różnych metod miareczkowania.
Kształtowanie umiejętności pracy w zespole oraz odpowiedzialności za powstające
zagrożenie.
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji
Posiada wiedzę z chemii ogólnej
Posiada wiedzę dotyczącą charakterystyki stosowanych odczynników.
Posiada wiedzę z zakresu twardości wody i sposoby jej zmiękczania.
Efekty kształcenia
W zakresie wiedzy:
Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie chemii i elektrochemii
Znajomość działania ogniw i elektrolizy
Znajomość słabych elektrolitów i czynników określających ich moc.
Znajomość metod miareczkowania alkacymetrycznego i redoks
W zakresie umiejętności:
Umiejętność posługiwania się sprzętem laboratoryjnym jak np. pehametrem,
konduktometrem, biuretą cyfrową itp.
Umiejętność stosowania różnych metod do wyznaczania punktu równoważnikowego
miareczkowania
Umiejętność doboru metody ochrony przedmiotu przed korozją.
W zakresie kompetencji społecznych:
Potrafi odpowiedzialnie pracować samodzielnie i w grupie
Treści programowe przedmiotu
Forma zajęć – wykłady
Treści programowe:
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
Liczba
godzin:
Budowa materii. Budowa atomu. Skład i trwałość jądra atomowego. Pierwiastki i
izotopy.
Budowa elektronowego otoczenia jądra atomowego. Układ okresowy. Okresowość
niektórych właściwości pierwiastków chemicznych.
Siły działające między atomami. Trwałość wiązań.
Struktura ciała stałego. Przewodność elektronowa i jonowa ciał stałych.
Układy jedno i wielofazowe. Fazy jedno i wieloskładnikowe. Przemiany fazowe.
Reakcje chemiczne. Reakcja utleniania-redukcji. Reakcje elektrochemiczne.
Kinetyka i statyka chemiczna.
Roztwory rzeczywiste i ich właściwości.
Roztwory koloidalne i ich właściwości. Właściwości elektryczne układów
koloidalnych.
Dysocjacja elektrolityczna. Moc elektrolitów. Iloczyn jonowy i pH. Przewodność
elektryczna elektrolitów.
Ogniwa galwaniczne. Typy elektrod stosowanych w ogniwach. Potencjały elektrod.
SEM ogniwa galwanicznego.
Elektroliza. Napięcie rozkładowe elektrolizy. Zastosowanie elektrolizy w technice.
Powłoki galwaniczne.
Korozja metali. Metody ochrony przed korozją.
Przegląd właściwości wybranych pierwiastków najczęściej stosowanych w
elektrotechnice.
Suma godzin:
4
4
4
4
3
3
4
4
30
Forma zajęć – laboratorium
Treści programowe:
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
1
2
Liczba
godzin:
Zajęcia wstępne: przepisy bhp, harmonogram zespołów, zasady zaliczania.
Wyznaczanie stałej i stopnia dysocjacji kwasu octowego.
Korodujące działanie elektrolitu na żelazo. Porównanie wpływu miedzi i cynku na
korozję żelaza.
Konduktometryczne oznaczanie kwasu szczawiowego.
Oznaczanie zawartości jonów wapnia i magnezu w wodzie wodociągowej i po
demineralizacji metodą kompleksometryczną.
Elektroanalityczne cynkowanie stali
Potencjometryczne oznaczanie żelaza
Elektrograwimetryczne wydzielanie miedzi
Suma godzin:
Narzędzia dydaktyczne
Wykład konwencjonalny z wykorzystaniem rzutnika
Ćwiczenia laboratoryjne: wykonanie doświadczeń z wykorzystaniem różnorodnego szkła
laboratoryjnego i aparatury oraz analiza wyników
1
2
2
2
2
2
2
2
15
F1
F2
F3
P1
P2
Sposoby oceny
Ocena formująca:
Krótkie kartkówki sprawdzające przygotowanie do wykonania doświadczeń
Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Oceny z oddawanych sprawozdań
Ocena podsumowująca:
Suma punktów uzyskanych z kolokwiów i sprawozdań
Pisemny sprawdzian z materiału wykładowego.
Obciążenie pracą studenta
Forma aktywności
Średnia liczba godzin na realizowanie aktywności
(Godziny kontaktowe z wykładowcą, realizowane
w formie zajęć dydaktycznych – łączna liczba
45
godzin w semestrze), w tym:
(Godziny kontaktowe z wykładowcą realizowane
5
w formie np. konsultacji – łączna liczba godzin w
semestrze)
(Przygotowanie się do laboratorium – łączna
15
liczba godzin w semestrze)
Suma
65
Sumaryczna liczba punktów ECTS
3
1
2
3
4
Literatura podstawowa i uzupełniająca
J.Lamorska, M.Wierzchoś - Laboratorium chemiczne, PWSZ Chełm 2010
A.Cygański Metody elektroanalityczne WNT. Warszawa 1991
A. Kisza: Elektrochemia cz. 1,2, WNT 2000
W. Ufnalski: Elementy elektrochemii, Wyd. Politechniki Warszawskiej 1996
Macierz efektów kształcenia
Stopień w jakim
efekty
kształcenia
związane są
z przedmiotem
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposoby oceny
EK1
E1A_W02
++
C1,C2
W1,W2,
W3,W6
1
P2
EK2
E1A_W02
E1A_W20
++
+
C1,C2,C4
W4,L3,L8
1,2
EK3
E1A_W02
++
C1,C2,C3
W1,W4,L2
1,2
EK4
E1A_W02
++
C4
L4-L8
2
E1A_U02
E1A_U03
E1A_U02
E1A_U03
E1A_U02
E1A_U03
E1A_K03
++
++
+
+
++
++
+++
C4
L2-L7
2
C5
L4,L6,L7
2
C3
W5,L3
1,2
C6
L1-L8
2
Efekt
kształcenia
Odniesienie
danego efektu
kształcenia do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
EK5
EK6
EK7
EK8
F1,F2,F3,
P1,P2
F1,F2,F3,
P1,P2
F1,F2,F3,
P1
F1,F2,F3,
P1
F1,F2,F3,
P1
F1,F2,F3,
P1,P2
P1
Formy oceny - szczegóły
Na ocenę
2 (ndst)
Na ocenę
3 (dst)
EK1
EK2
EK3
EK4
EK5
EK6
EK7
EK8
EK1
EK2
EK3
EK4
EK5
EK6
EK7
EK8
EK1
EK2
EK3
Na ocenę
3+ (dst+)
EK4
EK5
EK6
EK7
EK8
EK1
EK2
EK3
Na ocenę
4 (db)
EK4
EK5
EK6
EK7
EK8
EK1
EK2
EK3
Na ocenę
4+ (db+)
EK4
EK5
EK6
EK7
Nie ma wiedzy w zakresie podstaw z chemii i elektrochemii
Nie zna chemicznych źródeł prądu
Nie ma wiedzy w zakresie dysocjacji elektrolitycznej
Nie ma wiedzy na temat klasyfikacji metod miareczkowych
Nie potrafi wymienić i podać przeznaczenia podstawowego sprzętu laboratoryjnego
Nie ma wiedzy w zakresie metod elektroanalitycznych
Nie zna metod ochrony przedmiotu przed korozją
Nie przygotowuje się do zajęć, nie potrafi współpracować w grupie
Ma pobieżną wiedzę w zakresie podstaw z chemii i elektrochemii
Potrafi wymienić chemiczne źródła prądu
Potrafi zdefiniować proces dysocjacji elektrolitycznej
Potrafi wymienić cztery podstawowe metody miareczkowe
Potrafi wymienić i opisać podstawowy sprzęt laboratoryjny oraz wykorzystać go w
minimalnym stopniu podczas doświadczenia
Ma pobieżną wiedzę w zakresie metod elektroanalitycznych
Potrafi wymienić metody ochrony przedmiotu przed korozją
Przygotowuje się do zajęć w stopniu minimalnym, podejmuje próby współpracy w grupie
Ma wiedzę w zakresie podstaw z chemii i elektrochemii
Potrafi wymienić i scharakteryzować chemiczne źródła prądu
Potrafi zdefiniować proces dysocjacji elektrolitycznej i zna podział elektrolitów na mocne i
słabe
Potrafi wymienić cztery podstawowe metody miareczkowe i opisać zasadę działania
Potrafi wymienić i opisać podstawowy sprzęt laboratoryjny oraz wykorzystać go w
zadowalającym stopniu podczas doświadczenia
Ma zadowalającą wiedzę w zakresie metod elektroanalitycznych
Potrafi wymienić i ogólnie scharakteryzować metody ochrony przedmiotu przed korozją
Przygotowuje się do zajęć w stopniu zadowalającym, stara się współpracować w grupie
Ma dobrą wiedzę w zakresie podstaw z chemii i elektrochemii
Potrafi wymienić i scharakteryzować chemiczne źródła prądu oraz opisać rodzaje elektrod i
elektrolizę
Potrafi zdefiniować proces dysocjacji elektrolitycznej, zna podział elektrolitów na mocne i
słabe, wyjaśnia dysocjację elektrolitów słabych
Potrafi wymienić cztery podstawowe metody miareczkowe, opisać zasadę działania i niektóre
zastosować w pracy laboratoryjnej
Potrafi dobrze samodzielnie zastosować podstawowy sprzęt laboratoryjny w wykonywanym
doświadczeniu i odczytać wynik
Ma dobrą wiedzę w zakresie metod elektroanalitycznych
Potrafi wymienić i dobrze scharakteryzować metody ochrony przedmiotu przed korozją
Dobrze przygotowuje się do zajęć, współpracuje w grupie
Ma dobrą wiedzę w zakresie podstaw z chemii i elektrochemii z umiejętnością wykorzystania
jej w praktyce
Ma dobrą wiedzę z zakresu chemicznych źródeł prądu, działania ogniw i elektrolizy
Potrafi zdefiniować proces dysocjacji elektrolitycznej, zna podział elektrolitów na mocne i
słabe, wyjaśnia dysocjację elektrolitów słabych na wybranym przykładzie
Dobrze zna metody miareczkowania i potrafi wykonać doświadczenie z wykorzystaniem
miareczkowania alkacymetrycznego i redoksymetrycznego
Potrafi bardzo dobrze samodzielnie zastosować podstawowy sprzęt laboratoryjny w
wykonywanym doświadczeniu i odczytać wynik
Ma dobrą wiedzę w zakresie metod elektroanalitycznych z umiejętnością zastosowania ich w
doświadczeniach laboratoryjnych
Potrafi wymienić i dobrze scharakteryzować metody ochrony przedmiotu przed korozją,
rozumie mechanizm ich działania
EK8
EK1
EK2
EK3
Na ocenę
5 (bdb)
EK4
EK5
EK6
EK7
EK8
Dobrze przygotowuje się do zajęć, pracuje samodzielnie i w grupie
Ma bardzo dobrą wiedzę w zakresie podstaw z chemii i elektrochemii z umiejętnością
wykorzystania jej w praktyce
Ma bardzo dobrą wiedzę z zakresu chemicznych źródeł prądu, działania ogniw i elektrolizy
Potrafi zdefiniować proces dysocjacji elektrolitycznej, zna podział elektrolitów na mocne i
słabe, wyjaśnia dysocjację elektrolitów słabych na wybranym przykładzie oraz od czego zależy
Bardzo dobrze zna metody miareczkowania i potrafi wykonać doświadczenie z
wykorzystaniem miareczkowania alkacymetrycznego i redoksymetrycznego
Potrafi bardzo dobrze samodzielnie zastosować podstawowy sprzęt laboratoryjny w
wykonywanym doświadczeniu i odczytać wynik oraz dokonać właściwej jego interpretacji
Ma bardzo dobrą wiedzę w zakresie metod elektroanalitycznych z umiejętnością
zastosowania ich w doświadczeniach laboratoryjnych
Potrafi wymienić i bardzo dobrze scharakteryzować metody ochrony przedmiotu przed
korozją, rozumie mechanizm ich działania
Bardzo dobrze przygotowuje się do zajęć, pracuje samodzielnie i w grupie
Prowadzący zajęcia:
Jednostka organizacyjna:
Maria Wierzchoś
Instytut Nauk Technicznych i Lotnictwa
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie