Podstawy Chemii A 0310-CH-S1-002

Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 1
Kierunek i poziom studiów: Chemia poziom pierwszy
Sylabus modułu: Podstawy Chemii A 0310-CH-S1-002
1. Informacje ogólne
koordynator modułu
rok akademicki
semestr
forma studiów
sposób ustalania
oceny końcowej
modułu
Prof. dr hab. Teresa Kowalska
2014/2015
I
stacjonarne
Ocena modułu stanowi średnią ważoną przedmiotów wchodzących w skład
modułu
Wagi przedmiotów: Wykład 50%, Ćwiczenia 20%, Konwersatorium 20%,
Laboratorium 10%
informacje
dodatkowe
2. Opis zajęć dydaktycznych i pracy studenta
nazwa
kod
Podstawy Chemii - Wykład
0310-CH-S1002_fs_1
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
Prof. dr hab. Teresa Kowalska
Cały rok
Pierwiastki, związki, roztwory i fazy. Symbole i wzory. Reakcje chemiczne i równania
chemiczne. Energia, ciepło i temperatura. Jednostki miar. Precyzja i dokładność.
Wewnętrzna budowa atomu. Badania doświadczalne nad elektryczną naturą atomu.
Ładunek i masa elektronu. Spektroskopia atomowa. Odkrycie jądra atomowego.
Odkrycie liczby atomowej. Izotopy. Trwałość jądra atomowego. Promieniotwórczość
naturalna i sztuczna. Model atomu Bohra. Budowa atomów a model Bohra. Falowa
natura elektronu. Spin elektronowy. Liczby kwantowe. Elektrony w cząsteczkach.
Wiązania jonowe. Wiązania kowalencyjne. Wiązania koordynacyjne. Polarność
wiązań. Elektroujemność. Energia wiązań i skala elektroujemności. Nasycenie
wartościowości. Rezonans. Kształty cząsteczek i orbitale zhybrydyzowane. Powłoka
wartościowości i odpychanie par elektronów. Stan gazowy. Objętość, temperatura
i ciśnienie. Ciśnienia cząstkowe. Zasada Avogadra. Równanie stanu. Dyfuzja. Teoria
kinetyczna gazów. Odchylenia gazów rzeczywistych od zachowania się gazu
doskonałego. Temperatura krytyczna. Chłodzenie przez rozprężanie. Właściwości
cieczy. Ciśnienie pary nasyconej. Temperatura wrzenia. Właściwości ciał stałych. Sieć
przestrzenna kryształów. Ciekłe kryształy. Upakowanie atomów w sieci krystalicznej.
Defekty sieci krystalicznej. Wiązania w ciałach stałych. Energie spójności kryształów.
Krzywe ogrzewania i krzywe chłodzenia. Przegrzanie i przechłodzenie cieczy. Wykresy
fazowe.
wykład
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
str. 2
30
45
Opanowanie materiału w zakresie zgodnym z prowadzonym wykładem i wskazaną
literatura
Wykład prowadzony z pomocą środków audiowizualnych
M. J. Sienko, R. A. Plane, Chemia podstawy i zastosowania, WNT, Warszawa, 1997
W celu lepszego zrozumienia treści wykładu zaleca się przed każdym kolejnym
wykładem powtórzyć wprowadzone wcześniej zagadnienia i pojęcia.
nazwa
kod
Konwersatorium z podstaw chemii
0310-CH-S1002_fs_2
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
Dr E. Maciążek, dr A. Michta, dr A. Świtlicka-Olszewska
Zajęcia prowadzone w grupach
I. Stężenia
• Stężenie procentowe
• Stężenie molowe
• Stężenie molarne
• Stężenie normalne
• Ułamek molowy
• Przeliczanie stężeń
• Mieszanie roztworów o różnych stężeniach
II. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne
• Budowa atomu
• Izotermy, izobary
• Względna i bezwzględna masa atomu
• Masa cząsteczkowa
• Mol
• Prawo zachowania masy
• Prawo stałych stosunków wagowych
• Wartościowość
III. Prawa gazowe
• Stan gazowy i jego charakterystyka
• Założenia kinetycznej teorii gazów
• Gaz doskonały, gaz rzeczywisty
• Prawo Gay-Lussaca
• Prawo Avogadra
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 3
• Prawo Boyle’a – Mariotta
• Prawo Charlesa
• Równanie stanu gazowego (Równanie Clapeyrona). Stała gazowa
• Prawo Daltona
• Równanie van der Waalsa
• Gęstość i masa molowa gazu
IV. Stechiometria
• Masa atomowa
• Masa molowa
• Skład ilościowy związków chemicznych
• Obliczanie wzorów chemicznych ze składów ilościowych związków
• Obliczenia na podstawie równań chemicznych reakcji
V. Kinetyka i statyka chemiczna
• Szybkość reakcji chemicznych
• Szybkość reakcji a temperatura
• Odwracalność reakcji chemicznych
• Stała szybkości reakcji
• Okres półtrwania
• Rząd reakcji
• Wpływ różnych czynników na szybkość reakcji chemicznej
• Prawo działania mas
• Równowaga chemiczna
• Reguła faz Gibbsa
VI. Równowagi jonowe
• Dysocjacja mocnych i słabych elektrolitów
• Iloczyn jonowy wody
• pH
• Stała i stopień dysocjacji
• Efekt wspólnego jonu
• Hydroliza soli
• Roztwory buforowe
• Iloczyn rozpuszczalności
• Związki kompleksowe
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
Ćwiczenia audytoryjne
15
35
Samodzielne rozwiązywanie zadań chemicznych
Zajęcia prowadzone w grupach
Obliczenia chemiczne – zbiór zadań z chemii nieorganicznej i analitycznej wraz
z podstawami teoretycznymi, pod red. A. Śliwy, PWN, Warszawa, 1979.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 4
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
nazwa
kod
Ćwiczenia laboratoryjne z podstaw chemii
0310-CH-S1002_fs_3
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
zajęć
literatura
obowiązkowa
Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr M. Orłowska, mgr A. Godziek,
mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I.
Jendrzejewska
Zajęcia prowadzone w grupach
Regulamin BHP pracowni chemicznej. Pokaz szkła. Technika pracy laboratoryjnej
Wagi i ważenie. Roztwory
Zjawiska fizyczne i chemiczne
Właściwości fizykochemiczne związków organicznych i nieorganicznych
Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania związków chemicznych (część I)
Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania związków chemicznych (część II)
Typy reakcji chemicznych
Reakcje chemiczne wybranych pierwiastków
Reakcje utleniania i redukcji. Chrom i magnez
Reakcje i właściwości chemiczne wybranych kwasów, zasad i soli
Reakcje chemiczne kationów i anionów (część I)
Reakcje chemiczne kationów i anionów (część II)
Samodzielne wykonywanie przewidzianych w programie doświadczeń chemicznych
60
70
Teoretyczne przygotowanie do poszczególnych zajęć laboratoryjnych przy
wykorzystaniu literatury podanej w sylabusie przedmiotu. Samodzielne
przygotowanie wskazanego materiału. Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych.
Zapoznanie się z instrukcją do ćwiczeń.
Samodzielne wykonywanie przez studenta doświadczeń chemicznych
T. Widernik, M. Nestorowicz, H. Bartnicka, „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii
ogólnej”, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk, 1996
J.R. Paśko, R. Sitko, „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej i analitycznej”,
Wydawnictwo Naukowe WSP, Kraków, 1996
A. Hendrich, „Chemia ogólna. Ćwiczenia laboratoryjne”, Wydawnictwo Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław, 1993
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
str. 5
Praca zbiorowa pod red. Wandy Brzyskiej „Ćwiczenia z chemii ogólnej”, Wydawnictwo
UMCS, Lublin, 1997
L. Pajdowski, „Chemia ogólna”, PWN, Warszawa, 1997
W. Trzebiatowski, „Chemia nieorganiczna”, PWN, Warszawa, 1978
A. Bielański, „Podstawy chemii nieorganicznej”, PWN, Warszawa, 1997
J. Minczewski, Z. Marczenko, „Chemia analityczna”, PWN, Warszawa, 1997
T. Lipiec, Z. Szmal, „Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej”, PZWL,
Warszawa, 1988
http://www.chromatography.us.edu.pl
Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych dostępne na stronie www zajęć.
Student na zajęcia przychodzi w fartuchu i okularach ochronnych oraz
w odpowiednim obuwiu.
nazwa
kod
Ćwiczenia z podstaw chemii
0310-CH-S1002_fs_4
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej
studenta
organizacja
dr Marzena Podgórna
Zajęcia prowadzone w grupach
Układ okresowy pierwiastków.
Nazewnictwo związków nieorganicznych:
Nazewnictwo tlenków, wodorotlenków, kwasów i soli.
Równania reakcji redoks: utleniacz, reduktor, bilansowanie równań reakcji redoks.
Reakcja dysproporcjonowania.
Budowa atomu:
Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Podstawy mechaniki kwantowej: funkcja falowa
i jej interpretacja, energia cząstki; zakaz Pauliego. Reguła Hunda.
Liczby kwantowe, orbitale atomowe (powierzchnie graniczne orbitali s i p, kolejność
energetyczna), konfiguracja elektronowa atomów i jonów (pierwiastki grup głównych
i metale przejściowe) oraz jej powiązanie z budową układu okresowego i właściwościami
atomowymi (elektroujemność, promienie atomowe i jonowe, charakter metaliczny).
Wiązania kowalencyjne, wiązania jonowe, wiązania koordynacyjne, wiązania metaliczne,
orbitale molekularne – warunki powstawania, kształt orbitali typu σ i π, energie orbitali
molekularnych, orbitale wiążące, antywiążące, niewiążące. Metoda VSEPR. Hybrydyzacja.
Ćwiczenia audytoryjne
30
30
Samodzielne przygotowanie wskazanego materiału.
Zajęcia w grupach
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
str. 6
G. Grygierczyk, M. Podgórna, Materiały pomocnicze do zajęć dydaktycznych
z podstaw chemii, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2007.
W celu lepszego zrozumienia treści zajęć zaleca się przed każdym kolejnym
ćwiczeniem powtórzyć wprowadzone wcześniej zagadnienia i pojęcia.
3. Opis sposobów weryfikacji efektów kształcenia modułu
nazwa
kod
Egzamin
0310-CH-S1-002_w_1
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca
(-e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
0310-CH-S1-002_fs_1
Prof. dr hab. Teresa Kowalska
przebieg procesu
weryfikacji
Sprawdzanie prac pisemnych. Studenci mogą przystąpić do egzaminu
poprawkowego. W wyjątkowych przypadkach studenci mogą uzyskać dodatkowe
dopuszczenie do egzaminu komisyjnego.
Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków
informacje
dodatkowe
Cały rok
Opanowanie materiału przedstawionego na wykładzie, konwersatorium,
laboratorium i ćwiczeniach a także we wskazanej literaturze
Egzamin w postaci udzielenia pisemnej odpowiedzi na 10 pytań
Punktacja przedstawia się następująco:
Odpowiedź na 6 pytań: ndst
Odpowiedź na 7 pytań: dst
Odpowiedź na 7,5 pytania: plus dst
Odpowiedź na 8 pytań: db
Odpowiedź na 8,5 pytań: plus db
Odpowiedź na 9, 9,5, 10 pytań: bdb
nazwa
kod
Kolokwium
0310-CH-S1-002_w_2
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca
(-e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
0310-CH-S1-002_fs_2
Dr E. Maciążek, dr A. Michta, dr A. Świtlicka-Olszewska
Grupy studenckie
Opanowanie materiału wskazanego przez prowadzącego.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
kryteria oceny
str. 7
Na kolokwium student otrzymuje jedno zadanie rachunkowe do rozwiązania.
Kryterium oceny kolokwium:
60% - 67% dst
68% - 75% +dst
76% - 83% db
84% - 91% +db
91% -100% bdb
Student uzyskuje zaliczenie na podstawie średniej arytmetycznej pod warunkiem
zdania wszystkich kolokwiów:
3,0 - 3,25
dst
3,26 - 3,75 + dst
3,76 - 4,25 db
4,26 - 4,75 + db
4,76 - 5,0
bdb
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie zdania trzech kolokwiów.
Kolokwium pisemne.
Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków
nazwa
kod
Kolokwium
0310-CH-S1-002_w_2
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca
(-e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
0310-CH-S1-002_fs_3
Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr M. Orłowska, mgr A. Godziek,
mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I.
Jendrzejewska
Zajęcia laboratoryjne prowadzone w grupach
Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznych umiejętności w laboratorium
chemicznym
Student uzyskuje zaliczenie na podstawie zdanych dwóch kolokwiów pisemnych
zawierających pytania opisowe, równania reakcji chemicznych i obliczenia
chemiczne.
Kryterium oceny kolokwium:
60% - 67% dst
68% - 75% +dst
76% - 83% db
84% - 91% +db
91% -100% bdb
Istnieje możliwość dwukrotnej poprawy kolokwium.
Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie zdania kolokwiów.
przebieg procesu
Kolokwium pisemne
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
weryfikacji
informacje
dodatkowe
str. 8
Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków
nazwa
kod
Kolokwium
0310-CH-S1-002_w_2
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca
(-e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
0310-CH-S1-002_fs_4
Dr Marzena Podgórna
Grupy studenckie
Opanowanie materiału wskazanego przez prowadzącego.
Student uzyskuje zaliczenie kolokwium według następującej skali:
70%-77%
dst
78%-79% +dst
80%-87%
db
88%-89% +db
90% - 100% bdb
Student uzyskuje zaliczenie przedmiotu na podstawie średniej arytmetycznej
uzyskanych ocen pod warunkiem zdania wszystkich kolokwiów:
3,0 - 3,25
dost
3,26 - 3,75 + dost
3,76 - 4,25 db
4,26 - 4,75 + db
4,76 - 5,0
bdb
Kolokwia pisemne
nazwa
kod
Odpowiedź ustna
0310-CH-S1-002_w_3
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca
(-e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
0310-CH-S1-002_fs_2, 0310-CH-S1-002_fs_3 0310-CH-S1-002_fs_4
Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr M. Orłowska, mgr A. Godziek,
mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I.
Jendrzejewska
Grupy studenckie
Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznych umiejętności w laboratorium
chemicznym. Opanowanie treści wskazanych przez prowadzącego.
Odpowiedzi na pytania w trakcie prowadzenia doświadczeń dotyczących
przeprowadzanych ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena stopnia przygotowania teoretycznego do ćwiczeń,
Ocena bardzo dobra - student odpowiada prawidłowo i w sposób wyczerpujący na
zadawane pytania
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
str. 9
Ocena dobra – odpowiedzi niepełne
Ocena dostateczna – słabe przygotowanie potrzebna duża pomoc prowadzącego,
Ocena niedostateczna – student nie potrafi udzielić odpowiedzi na zadawane
pytania.
W przypadku konwersatorium i ćwiczeń ocenia się przygotowanie studenta do
zajęć.
Odpowiedź ustna w czasie trwania zajęć
nazwa
kod
Ocenianie ciągłe
0310-CH-S1-002_w_4
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca
(-e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
0310-CH-S1-002 _fs_3
Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr M. Orłowska, mgr A. Godziek,
mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I.
Jendrzejewska
Zajęcia laboratoryjne prowadzone w grupach
Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznej pracy w laboratorium chemicznym
Umiejętność pracy w laboratorium chemicznym.
Znajomość stosowanego w laboratorium szkła i sprzętu laboratoryjnego.
Umiejętność posługiwania się szkłem i sprzętem laboratoryjnym w celu wykonania
doświadczeń.
Ocena bardzo dobra – umiejętność pracy w laboratorium
Ocena dobra – praca w laboratorium z niewielką pomocą prowadzącego,
Ocena dostateczna – praca w laboratorium przy dużej pomocy prowadzącego
Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie przestrzegania zasad BHP
w pracowni chemicznej
Ocena ciągła studenta w czasie trwania zajęć
nazwa
kod
Sprawozdanie
0310-CH-S1-002_w_5
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca
(-e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
0310-CH-S1-002 _fs_3
Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr. M. Orłowska, mgr A. Godziek,
mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I.
Jendrzejewska
Zajęcia laboratoryjne prowadzone w grupach
Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznych umiejętności w laboratorium
chemicznym. Prawidłowe przeprowadzenie ćwiczeń laboratoryjnych, wyciągnięcie
odpowiednich wniosków.
Poprawność merytoryczna wykonania ćwiczenia (40 %), sposób i prawidłowość
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
str. 10
sformułowania obserwacji i wniosków wynikających z przeprowadzonego
ćwiczenia (60 %).
Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku braku pozytywnej oceny
ze wszystkich sprawozdań do ćwiczeń laboratoryjnych.
Student oddaje sprawozdanie z każdych ćwiczeń laboratoryjnych wykonane
zgodnie z instrukcją przed rozpoczęciem kolejnych zajęć. Niezliczone sprawozdanie
należy poprawić i oddać na kolejnych zajęciach. Możliwe są dwie poprawy
niezliczonego kolokwium.