Sylabus modułu: Laboratorium badań materiałów (0310-CH-S1-015)

Transkrypt

1 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Kierunek i poziom studiów: Chemia, poziom kształcenia pierwszy Sylabus modułu: Laboratorium badań materiałów (0310-CH-S1-015) Nazwa wariantu modułu (opcjonalnie): 1. Informacje ogólne koordynator modułu Dr Barbara Mikuła rok akademicki semestr 3 forma studiów stacjonarne sposób ustalania oceny średnia ważona z poszczególnych sposobów efektów kształcenia końcowej modułu 60% egzamin : 20% konwersatorium; 20% laboratorium 2. Opis i pracy Wykład treści własnej Dr Barbara Mikuła 0310-CH-S1-015_fs_1 1. Analiza próbek rzeczywistych (przemysłowe, biologiczne, spożywcze itp.) (3h). 2. Pobieranie próbki reprezentatywnej z materiałów stałych, ciekłych i gazowych (2h). 3. Przygotowanie próbek do analizy w zależności od charakteru próbki, zawartości oznaczanego składnika oraz stosowanej analitycznej (2h). 4. Techniki roztwarzania i mineralizacji (1h). 5. Metody wzbogacania składników próbki (1h). 6. Wybór właściwego pomiaru z zastosowaniem odpowiednich technik fizycznych lub chemicznych w zależności od zadania analitycznego (2h). 7. Przydatność metod klasycznych i instrumentalnych w analizie próbek rzeczywistych (2h). 8. Zapoznanie z poszczególnymi etapami procesu analitycznego, specyfiką problemu analitycznego (1h). 9. Nabycie umiejętności wykonania pomiaru i interpretacji jego wyniku (1h). Wykład z użyciem środków audio-wizualnych Samodzielna nauka mająca na celu przyswojenie i poszerzenie wiadomości związanych z tematami poruszanymi na wykładach w oparciu o notatki własne oraz wskazaną literaturę. Indywidualne pogłębianie wiedzy z wykorzystaniem innych źródeł niż zalecane. Wykład 1 godzina tygodniowo 1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, tomy 1 i 2, PWN,

2 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 2 obowiązkowa Warszawa, A. Cygański, Chemiczne analizy ilościowej, WNT, Warszawa, W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, Z.S. Szmal, T. Lipiec, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa, D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, PWN, Warszawa, J. Namieśnik, W. Chrzanowski, P. Szpinek, Nowe horyzonty i wyzwania w analityce i monitoringu środowiskowym, Centrum Doskonałości Analityki i Monitoringu Środowiska, Gdańsk, 2003, Laboratorium treści własnej 0310-CH-S1-015_fs_2 dr Rozalia Czoik, dr Barbara Szpikowska-Sroka,dr Barbara Feist,,dr hab. Jan Małecki, dr Ewa Malicka, mgr Karina Kocot 1. Omówienie tematyki ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwiów oraz regulaminu obowiązującego w pracowni. Analiza dolomitu cz. I (3 h) 2. Analiza dolomitu cz. II (kontynuacja). (6h) 3. Oznaczanie azotu amonowego w nawozach sztucznych. (6h) 4. Oznaczanie procentowej zawartości kwasu octowego w occie handlowym z wizualną i potencjometryczną detekcją PK. (6h) 5. Spektrofotometryczne oznaczanie śladów żelaza w solach niklu z zastosowaniem strąceniowej zagęszczania. (6h) 6. Analiza wody. (6h) 7. Elektroanalityczne oznaczanie mieszaniny jonów miedzi i kadmu. (6h) 8. Odrabianie zaległych ćwiczeń laboratoryjnych, zaliczanie przedmiotu. (6h) Każde zajęcia rozpoczynają się krótkim omówieniem zagadnień związanych z danym ćwiczeniem oraz sposobu jego wykonania. Następnie studenci wykonują samodzielną analizę wybranych próbek rzeczywistych z wykorzystaniem określonych metod wagowych, miareczkowych i instrumentalnych Przygotowanie teoretyczne do ćwiczeń laboratoryjnych, zapoznanie się z instrukcjami dotyczącymi danego ćwiczenia. Przygotowywanie się do kolokwiów według podanych zagadnień poprzez samodzielną pracę z polecaną literaturą. Opracowywanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń zgodnie z zaleceniami. ćwiczenia w grupach 10- osobowych; bloki po 6 godzin lekcyjnych tygodniowo II połowa semestru sale laboratoryjne nr. 61, 62, 63; ( III piętro) ul. Szklona 9

3 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 3 obowiązkowa 1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, tomy 1 i 2, PWN, Warszawa, 2007, 2. A. Cygański, Chemiczne analizy ilościowej, WNT, Warszawa, W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, M. Jarosz, E. Malinowska, Pracownia chemiczna, Analiza instrumentalna, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, B. Klepaczko-Filipiak, J. Łoin, Pracownia chemiczna, Analiza techniczna, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest wykonanie przewidzianych w harmonogramie zadań, pozytywne zaliczenie sprawozdania przez prowadzącego oraz uzyskanie pozytywnej oceny ze sprawdzianów ustnych. Konwersatorium treści własnej obowiązkowa dr Barbara Mikuła 0310-CH-S1-015_fs_3 1.Metody przygotowania próbek materiałów złożonych do analizy. (1h) 2. Obliczenia iloczynu rozpuszczalności, rozpuszczalność i czynników wpływających na wyżej wymienione wielkości. (2h) 3. Obliczenia związane z metodami wytrąceniowymi i wykorzystującymi lotność substancji w metodach zatężania. (1h) 4. Obliczenia stałych charakteryzujących proces ekstrakcji. (1h) 5. Wymiana jonowa - obliczenia. (1h) 6. Obliczenia zawartości składników mieszanin metodami klasycznymi (wagowe i objętościowe). (2h) 7. Metody kalibracji w metodach instrumentalnych analizy. (1h) 8. Spektrofotometria cząsteczkowa obliczenia. (2h) 9. Potencjometria i konduktometria obliczenia. (2h) 10. Elektrograwimetria obliczenia. (2h) Zajęcia rozpoczynają się krótkim omówieniem zagadnień teoretycznych dotyczących rozwiązywania zadań z działów wyszczególnionych w treściach. Rozwiązywanie zadań przy tablicy. Sprawdziany pisemne zgodnie z harmonogramem Przyswojenie wiadomości teoretycznych związanych z określonym tematem ćwiczeń rachunkowych. Ćwiczenie umiejętności rachunkowych poprzez samodzielne rozwiązywanie zadań ze wskazanych zbiorów zadań. ćwiczenia w grupach osobowych, sale seminaryjne 1. Buhl F., Kania K., Mikuła B., Obliczenia rachunkowe z chemii analitycznej, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, Cygański A. Ptaszyński B. Krostek J., Obliczenia w chemii analitycznej, WNT, Warszawa, 2000.

4 Uniwersytet Śląski w Katowicach str Cygański A., Chemiczne analizy ilościowej, Wydanie V, WNT, Warszawa,1999. Konsultacje treści własnej obowiązkowa 0310-CH-S1-015_fs_4 dr Barbara.Mikuła dr Rozalia Czoik dr Barbara Szpikowska-Sroka dr Barbara Feist dr.hab.jan Małecki dr Ewa Malicka mgr Karina Kocot 1-5 osobowe 1. Tematyka przedstawiana na wykładzie oraz w zalecanej literaturze. 2. Zagadnienia teoretyczne związane z wykonywanymi ćwiczeniami laboratoryjnymi oraz problematyka obowiązująca do kolokwiów. 3. Tematy poruszane na zajęciach konwersatoryjnych zgodnie z ich treściami. Rozmowy bezpośrednie ze mi mające na celu bieżącą pomoc w rozwiązywaniu zadań rachunkowych, w opracowywaniu sprawozdań oraz w pokonywaniu trudności wynikających z realizacji treści programowych poszczególnych części modułu. 7,5 Zależna od indywidualnych predyspozycji Raz w tygodniu, zgodnie z ogólnodostępnymi planami, przez cały semestr Taka, jaką podano dla poszczególnych form. Taka, jaką podano dla poszczególnych form. 3. Opis sposobów efektów kształcenia modułu

5 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 5 Egzamin (-y) e) weryfikację 0310-CH-S1-015_fs_1 dr Barbara Mikuła 0310-CH-S1-015_w_1 Tezy i zagadnienia będące przedmiotem wykładu, konwersatorium i laboratorium. 10 pytań; maksymalnie10 punktów za każde pytanie w sumie 100 punktów; zaliczenie egzaminu od 50 %; ocena: 3,0; 50-60% ocena: 3,5; 60-70% ocena: 4,0; 80-90% ocena: 4,5; powyżej 90 % ocena: 5,0 Egzamin pisemny w formie pytań otwartych sprawdzający wiedzę nabytą podczas wykładu, konwersatorium i laboratorium a także na podstawie z zalecaną literaturą. Czas: 100 minut. Kolokwium pisemne (-y) 0310-CH-S1-015_fs_2, 0310-CH-S1-015_fs_3 dr Barbara Mikuła e) weryfikację grupy osobowe 0310-CH-S1-015_w_2 1. Zadania rachunkowe z wybranych metod zatężania i przygotowania próbki do analizy. 2. Zdania związane z metodami wytrąceniowymi, wykorzystującymi lotność substancji, charakteryzującymi proces ekstrakcji i wymiany jonowej. 3. Obliczania zawartości składników w badanych mieszaninach na podstawie wyników otrzymanych podczas analizy metodami klasycznymi (wagowymi i objętościowymi). 4. Zadania rachunkowe z podstawowych technik instrumentalnych: spektrofotometria, potencjometria, konduktometria, elektrograwimetria. Za rozwiązanie każdego zadania można otrzymać 2 punkty. Ocena końcowa jest oparta o maksymalną liczbę punktów możliwych do zdobycia. Student zalicza przedmiot, jeśli zdobędzie, co najmniej 60% punktów. Oceny: 3,0: 61-69%, 3,5: 70-78%, 4,0: 79-87%, 4,5: 88-94%, 5,0: %. Sprawdzian w formie pisemnej weryfikujący umiejętności rozwiązywania zadań rachunkowych z wybranych zagadnień, zgodnych z treścią tej części modułu. Możliwość używania kalkulatorów. Czas min. zależnie od stopnia trudności zadania.

6 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 6 Odpowiedź ustna (-y) weryfikację) 0310-CH-S1-015_w_ CH-S1-015_fs_2 dr Rozalia Czoik, dr Barbara Szpikowska-Sroka, dr Barbara Feist, dr hab. Jan Małecki, dr Ewa Malicka, mgr Karina Kocot grupy osobowe Sprawdzian 1. Podstawowe etapy przygotowania próbek do analizy. 1. Pobieranie próbek do analizy: a) ogólne zasady pobierania próbek (próbki stałe, ciekłe i gazowe) b) techniki zmniejszania próbki ogólnej c) przechowywanie próbek 2. Podstawowe techniki rozkładu próbek materiałów: a) rozkład na mokro b) rozkład na sucho 3. Metody wzbogacania składników próbki (podział i charakterystyka): a) strąceniowe b) ekstrakcyjne c) wymiany jonowej d) wykorzystujące lotność substancji Sprawdzian 2. Analiza materiałów złożonych. 1. Podstawy teoretyczne wybranych technik instrumentalnych a) spektrofotometria UV- VIS b) elektrochemiczne (potencjometria, konduktometria, elektroliza) 2. Analiza wybranych materiałów złożonych: minerały, rudy, metale, stopy, nawozy sztuczne, woda. Bardzo dobry: Student zna i rozumie terminy, pojęcia oraz procedury analityczne wymienione w zagadnieniach do kolokwium; logicznie myśli oraz kojarzy fakty wynikające ze zdobytej wiedzy oraz doświadczenia podczas pracy w laboratorium. Swobodnie porusza się w danej tematyce. Dobry: Student wykazuje dobrą znajomość terminów, pojęć oraz sposobu postępowania analitycznego. Myśli logiczne, jednak kojarzenie faktów jest częściowo ograniczone z powodu niepełnego przyswojenia sobie wszystkich informacji podanych w zagadnieniach do kolokwium. Dostateczny: Student słabiej kojarzy pojęcia, terminy oraz procedury wymienione w zagadnieniach do kolokwium. Wolniej myśli i wyciąga wnioski a, znajomość materiału jest niepełna. Niedostateczny: Student ma niewystarczającą wiedzę z tematyki obowiązującej do kolokwium. Nie potrafi także wyciągać wniosków na podstawie przeprowadzonych ćwiczeń, ani informacji podanych przez prowadzącego. Bezpośrednia rozmowa ze studentem; zadawanie pytań w celu ocenienia stopnia przyswojenia wiadomości przedstawianych podczas laboratoryjnych oraz zdobytych w czasie samodzielnej pracy z materiałami literaturowymi, zgodnie z wcześniej przedstawionymi zagadnieniami.

7 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 7 Sprawozdanie (-y) e) weryfikację 0310-CH-S1-015_w_ CH-S1-015_fs_2 dr Rozalia Czoik, dr Barbara Szpikowska-Sroka,dr Barbara Feist,,dr hab. Jan Małecki, dr Ewa Malicka, mgr Karina Kocot grupy10-12 osobowe Sprawozdanie pisemne wg. wzoru dołączonego do instrukcji. Sprawozdanie powinno zawierać m. in. krótki opis zasady oznaczania z podaniem równań reakcji; wyniki poszczególnych miareczkowań, pomiarów, ważeń, oznaczeń itp.; odpowiednie wzory i obliczenia z podaniem jednostek, wynik końcowy wykonanej analizy. Próbki kontrolne oceniane są wg. następujących kryteriów: (0-1) % błędu względnego 5,0 (1-2) % błędu względnego 4,0 (2-3) % błędu względnego 3,0 Próbki z większym błędem mogą być zaliczane indywidualnie przez prowadzącego zajęcia po przeanalizowaniu problemu ze studentem lub analizę próbki student powinien powtórzyć. Ocena sposobu prze analizy chemicznej, poprawności wykonanych obliczeń i otrzymanych wyników. Ponadto ocena pracy w grupie oraz uczciwości intelektualnej. Ocenianie ciągłe (-y) e) weryfikację 0310-CH-S1-015_w_ CH-S1-015_fs_2 dr Rozalia Czoik, dr Barbara Szpikowska-Sroka,dr Barbara Feist,,dr hab. Jan Małecki, dr Ewa Malicka, mgr Karina Kocot Bieżąca ocena umiejętności praktycznych podczas pracy w laboratorium oraz stopnia wykorzystania wiedzy nabytej.