Podstawy chemii
Transkrypt
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