0310-CH-S1-016 - Uniwersytet Śląski

Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 1
Kierunek i poziom studiów: Chemia, pierwszy
Sylabus modułu: Krystalografia (0310-CH-S1-016)
Nazwa wariantu modułu (opcjonalnie): nazwa_wariantu (kod
wariantu)
1. Informacje ogólne
koordynator modułu
rok akademicki
semestr
forma studiów
sposób ustalania
oceny końcowej
modułu
informacje
dodatkowe
Dr hab. Barbara Machura
2013/2014
3_zimowy
stacjonarne
Średnia arytmetyczna ocen z egzaminu i laboratorium
2. Opis zajęć dydaktycznych i pracy studenta
nazwa
kod
0310-CH-S1016_fs_1
Wykład
prowadzący
grupa(-y)
Dr hab. Barbara Machura; email: [email protected]
treści zajęć
1) Kryształ jako faza uporządkowana. Pokrój kryształu. Podstawowe prawa
krystalografii: prawo stałości kątów, prawo równoległości ścian, prawo wymiernych
wskaźników.
2) Osie krystalograficzne i jednostki osiowe. Ściana jednostkowa i stosunek osiowy.
Układy krystalograficzne. Czworościan zasadniczy. Wybór komórki elementarnej.
Objętość komórki elementarnej.
3) Sieć przestrzenna a sieć krystaliczna. Podstawowe pojęcia opisujące sieć
przestrzenną: węzły, proste sieciowe, płaszczyzny sieciowe. Wyznaczanie
współrzędnych węzłów oraz obliczanie wskaźników prostych i płaszczyzn sieciowych.
4) Rodzina i pas płaszczyzn sieciowych. Prawo pasowe. Kąty między płaszczyznami.
Odległość międzywęzłowa i międzypłaszczyznowa. Gęstość kryształu. Sieci
translacyjne Bravais’go.
5) Projekcja sferyczna, cyklograficzna i stereograficzna.
6) Symetria w morfologii kryształów. Symetria względem punktu, prostej i
płaszczyzny. Złożone elementy symetrii: oś przemienna i inwersyjna.
7) Symbole i projekcje elementów symetrii.
8) Elementy symetrii w ujęciu macierzowym: środek symetrii, oś symetrii, płaszczyzna
symetrii, osie przemienne i inwersyjne.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
metody
prowadzenia
zajęć
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
9) Kombinacje elementów symetrii: kombinacje osi symetrii, kombinacje osi symetrii i
środka symetrii oraz kombinacje osi symetrii i osi inwersyjnych.
10) Grupy punktowe – klasy symetrii. Pełne i skrócone symbole międzynarodowe grup
punktowych. Projekcje elementów symetrii grup punktowych. Klasy symetrii a układy
krystalograficzne.
11) Strukturalne elementy symetrii. Translacja. Osie śrubowe. Płaszczyzny ślizgowe
osiowe, diagonalne i diamentowe.
12) Osie śrubowe i osiowe płaszczyzny ślizgowe w ujęciu macierzowym.
13) Wtórne elementy symetrii. Grupy przestrzenne: symbole grup przestrzennych,
zespoły pozycji symetrycznie równoważnych, graficzne przedstawianie zespołów
pozycji symetrycznie równoważnych i elementów symetrii grup przestrzennych.
14) Charakterystyka grup przestrzennych w „Międzynarodowych Tablicach
Krystalograficznych”.
15) Podstawy krystalochemii. Zależność niektórych właściwości kryształów od ich
klasy symetrii.
Jak w opisie modułu
15
10
Przyswojenie zagadnień omawianych na wykładzie w oparciu o notatki własne oraz
literaturę podstawową i uzupełniającą.
1. Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia. Podręcznik
wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996,
2001.
2. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.
3. Z. Bojarski, H. Habla, M. Surowiec, Materiały do nauki krystalografii, PWN,
Warszawa 1986.
4. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i
rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1994.
1. Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań
2004.
2. M. Van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN,
Warszawa 1984.
3. International Tables for Crystallography, John Wiley and Sons, Inc. 2012.
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 3
nazwa
kod
0310-CH-S1Laboratorium
016_fs_2
prowadzący
dr hab. Izabela Jendrzejewska ([email protected]), dr hab. Barbara Machura
([email protected] ), dr Ewa Maciążek ([email protected]), dr hab. Ewa
Malicka ([email protected]), dr hab. Jan Małecki ([email protected])
grupa(-y)
treści zajęć
1) Przepisy BHP. Organizacja stanowiska pracy.
2) Układy krystalograficzne – ćwiczenia na modelach komórek mające na celu
zdobycie umiejętności w zakresie rozpoznawania komórek elementarnych
poszczególnych układów krystalograficznych, wyboru osi krystalograficznych, ściany
jednostkowej, czworościanu zasadniczego oraz wyznaczania objętości komórki
elementarnej.
3) Podstawowe pojęcia opisujące sieć przestrzenną – ćwiczenia na modelach sieci
przestrzennych. Wyznaczanie współrzędnych węzłów, określanie kierunków i
płaszczyzn sieci przestrzennej.
4) Wskaźnikowanie kierunków i płaszczyzn krystalograficznych – zajęcia na
komputerach przy wykorzystaniu programu KRYS1
5) Rodzina i pas płaszczyzn sieciowych – ćwiczenia na modelach sieci przestrzennych.
Wyznaczanie zbioru płaszczyzn należących do wspólnego pasa. Sprawdzanie
przynależności danej płaszczyzny do wybranego pasa. Wyznaczanie osi pasa dla
wybranego zbioru płaszczyzn. Obliczanie odległości międzypłaszczyznowych dla
wybranych rodzin płaszczyzn sieciowych.
6) Komórki Bravais’go - ćwiczenia na modelach komórek elementarnych. Wyznaczanie
bazy komórek translacyjnych (P, A, B, C, I, F). Przyporządkowywanie typów komórek
Bravais’go do poszczególnych układów krystalograficznych. Obliczanie odległości
międzyatomowych w poszczególnych typach komórek. Wyznaczanie gęstości
teoretycznej wybranych kryształów.
7) Operacje na siatce Wulfa (część 1) - wyznaczanie współrzędnych kątowych
punktów, nanoszenie na siatkę punktów o podanych współrzędnych oraz wyznaczanie
kątów pomiędzy naniesionymi biegunami stereograficznymi.
8) Operacje na siatce Wulfa (część 2) - wykreślanie koła pasowego dla biegunów
płaszczyzn, oznaczanie położenia biegunów osi pasów płaszczyzn, wyznaczanie kątów
między kołami pasowymi oraz między osiami pasów.
9) Elementy symetrii makroskopowej – zajęcia na komputerach z wykorzystaniem
programu KRYS1 i modelami kulkowymi.
10) Elementy symetrii makroskopowej w ujęciu macierzowym –wyznaczanie punktów
symetrycznie równoważnych powstałych pod działaniem poszczególnych elementów
symetrii.
11) Kombinacje elementów symetrii i klasy symetrii - zajęcia na komputerach z
wykorzystaniem programu KRYS1. Zasady składania elementów symetrii i tworzenie
dozwolonych kombinacji elementów symetrii. Wykreślanie projekcji elementów
symetrii grup punktowych.
12) Strukturalne elementy symetrii - zajęcia na komputerach z wykorzystaniem
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
metody
prowadzenia
zajęć
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. 4
programu KRYS1. Zapoznanie się z działaniem osi śrubowych, płaszczyzn ślizgowych
osiowych, diagonalnych i diamentowych. Wyznaczanie kierunków i punktów
symetrycznie równoważnych.
13) Wtórne elementy symetrii i grupy przestrzenne – wyznaczanie wtórnych
elementów symetrii generowanych przez translacyjne powielanie twórczych
elementów symetrii. Przyporządkowywanie grupom przestrzennym klas symetrii.
14) Ćwiczenia z Międzynarodowymi Tablicami Krystalograficznymi.
15) Najważniejsze zadania i problemy krystalograficzne – powtórka przed egzaminem.
Jak w opisie modułu
30
30
Samodzielna praca z podręcznikiem i materiałami dodatkowymi przygotowanymi
przez osoby prowadzące zajęcia laboratoryjne, celem przygotowania się do zajęć
laboratoryjnych lub kolokwiów.
Zajęcia odbywają się przez cały semestr raz w tygodniu po dwie godziny.
1. Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia. Podręcznik
wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996,
2001.
2. Z. Bojarski, H. Habla, M. Surowiec, Materiały do nauki krystalografii, PWN,
Warszawa 1986.
3. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.
4. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i
rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1994.
1. Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań
2004.
2. M. Van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN,
Warszawa 1984.
3. International Tables for Crystallography, John Wiley and Sons, Inc. 2012.
http://uranos.cto.us.edu.pl/~crystal
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
str. 5
3. Opis sposobów weryfikacji efektów kształcenia modułu
nazwa
kod
0310-CH-S1016_w_1
Kolokwium
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
0310-CH-S1-016_fs_2
dr hab. Izabela Jendrzejewska ([email protected]), dr hab. Barbara Machura
([email protected] ), dr Ewa Maciążek ([email protected]), dr hab. Ewa
Malicka ([email protected]), dr hab. Jan Małecki ([email protected])
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
Kolokwia obejmują treści programowe zajęć laboratoryjnych oraz weryfikują
umiejętności studenta nabyte na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Ocena z kolokwium (w skali 2-5) odpowiada określonemu procentowi punktów
możliwych do uzyskania:
poniżej 55% - ndst
55 -69% - dost
70-75% - +dost
76-88% - dobry
89-94% - +dobry
≥95 – bardzo dobry
W trakcie semestru przewiduje się trzy kolokwia cząstkowe oraz jedno kolokwium
poprawkowe. Termin kolokwium ustala prowadzący w porozumieniu ze
studentami co najmniej jeden tydzień przed kolokwium. Warunkiem uzyskania
zaliczenia z laboratorium jest uzyskanie pozytywnej oceny z trzech kolokwiów
cząstkowych lub kolokwium poprawkowego obejmującego wszystkie treści
i umiejętności programowe zajęć laboratoryjnych.
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
nazwa
Aktywność na zajęciach
kod
0310-CH-S1016_w_2
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
0310-CH-S1-016_fs_2
dr hab. Izabela Jendrzejewska ([email protected]), dr hab. Barbara Machura
([email protected] ), dr Ewa Maciążek ([email protected]), dr hab. Ewa
Malicka ([email protected]), dr hab. Jan Małecki ([email protected])
wymagania
merytoryczne
Ocenie podlega umiejętność samodzielnego rozwiązania zadania lub problemu
w trakcie ćwiczeń w oparciu o wiedzę zdobytą na wykładzie lub w czasie
samodzielnej pracy z podręcznikiem.
Skala ocen od 2 do 5
Student podlega ocenie w trakcie wykonywania ćwiczeń i na koniec semestru
uzyskuje całościową ocenę za aktywność, będąca średnią arytmetyczną ocen
aktywności na poszczególnych zajęciach.
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział
nazwa
Egzamin pisemny
str. 6
kod
0310-CH-S1016_w_3
kod(-y) zajęć
0310-CH-S1-016_fs_1; 0310-CH-S1-016_fs_2
osoba(-y)
Dr hab. Barbara Machura
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
Egzamin obejmuje wszystkie treści programowe realizowane na wykładzie oraz
weryfikuje umiejętności studenta nabyte na zajęciach laboratoryjnych i podane
w opisie modułu.
Ocena z egzaminu (w skali 2-5) odpowiada określonemu procentowi punktów
możliwych do uzyskania:
poniżej 55% - ndst
55 -69% - dost
70-75% - +dost
76-88% - dobry
89-94% - +dobry
≥95 – bardzo dobry
Termin egzaminu ustala prowadzący w porozumieniu ze studentami na co
najmniej trzy tygodnie przed egzaminem.