Chemia ogólna I SYLABUS A. Informacje ogólne Opis

Transkrypt

1 Elementy składowe sylabusu Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma studiów Kod przedmiotu Język przedmiotu Rodzaj przedmiotu Rok studiów /semestr Wymagania wstępne (tzw. sekwencyjny system zajęć i egzaminów) Liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć Założenia i cele przedmiotu Metody dydaktyczne oraz ogólna forma zaliczenia przedmiotu Chemia ogólna I SYLABUS A. Informacje ogólne Opis Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii Chemia Studia pierwszego stopnia Ogólnoakademicki Stacjonarne 0200-CS1-1CHO polski Przedmiot obowiązkowy, moduł podstawowy I rok/i semestr Liczba godzin: 105 Forma prowadzenia zajęć: wykład 30 godz., konwersatorium 45 godz., laboratorium 30 godz. Przedmiot Chemia Ogólna I stanowi wprowadzenie do dalszych studiów chemicznych. Celem przedmiotu jest przypomnienie i pogłębienie wiadomości ze szkoły średniej, wskazanie związku pomiędzy molekularną budową a właściwościami makroskopowymi otaczającej materii, nauczenie badawczego spojrzenia na otaczającą materię oraz wyrobienie umiejętności posługiwania się już zdobytą wiedzą, z udziałem ćwiczeń laboratoryjnych. Metody nauczania: - wykład metodą podającą, zakończony egzaminem jako formą zaliczenia przedmiotu; - konwersatorium z zaliczeniem na ocenę; - laboratorium z końcowym zaliczeniem na ocenę; - konsultacje. Efekty kształcenia Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia Wiedza 1. Student wyjaśnia podstawowe zasady i teorie w zakresie chemii posługuje się terminologią i nomenklaturą chemiczną K_W01, K_W02 2. Opisuje budowę atomu i cząsteczek oraz powiązuje elektronową budowę molekuł z właściwościami makroskopowymi otaczającej materii K_W03, K_W05 3. Klasyfikuje wiązania i reakcje chemiczne, charakteryzuje kinetykę danej reakcji oraz opisuje stan równowagi chemicznej i zmiany poszczególnych K_W04, K_W06, K_W08 parametrów na stan równowagi 4. Opisuje właściwości pierwiastków oraz powiązuje ich właściwości ze strukturą atomów. K_W03 5. Określa właściwości i reaktywność związków chemicznych. Interpretuje przebieg reakcji chemicznych oraz ich mechanizmów. K_W03, K_W04 6. Charakteryzuje reaktywność w aspekcie termodynamicznym i kinetycznym. K_W08 Umiejętności 1.Identyfikuje i rozwiązuje problemy chemiczne w oparciu o zdobyta wiedzę. K_U01 2. Przygotowuje roztwory o danym stężeniu, składzie, ph, prawidłowo posługując się aparaturą naukową i sprzętem laboratoryjnym. K_U03 3. Posiada umiejętność przeprowadzania prostych reakcji chemicznych. Właściwie zapisuje równania reakcji chemicznych. K_U02 4.Stosując podstawowe narzędzia informatyczne do analizy danych eksperymentalnych sporządza sprawozdania z wykonanych ćwiczeń K_U04 laboratoryjnych. 5. Uczy się samodzielnie wybranych zagadnień dotyczących chemii ogólnej. K_U08 Kompetencje społeczne

2 1. Rozumie ograniczenia własnej wiedzy i potrzebę uczenia się przez całe życie K_K01 2. Podczas ćwiczeń laboratoryjnych odpowiada za bezpieczeństwo pracy własnej i innych, przyjmując różne role podczas pracy grupowej K_K03, K_K05 3. Krytycznie ocenia informacje rozpowszechniane w mediach, szczególnie z zakresu chemii K_K07 Punkty ECTS 8 Bilans nakładu pracy studenta Wskaźniki ilościowe Ogólny nakład pracy studenta: 200 godz. w tym: udział w zajęciach: 105 godz.; przygotowanie się do zajęć i zaliczeń: 82 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach: 13 godz. Nakład pracy studenta związany z zajęciami: Liczba godzin Punkty ECTS wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 118 4,7 o charakterze praktycznym 170 6,8 Data opracowania: r. Koordynator przedmiotu: Dr hab. Joanna Karpińska, prof. UwB

3 SYLABUS B. Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Opis Nazwa przedmiotu Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący Treści merytoryczne przedmiotu Chemia ogólna I 0200-CS1-1CHO Chemia Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii polski I rok/i semestr Liczba godzin: 30 Forma prowadzenia zajęć: wykład Dr hab. Joanna Karpińska, prof. UwB. 1. Materia, pierwiastki, związki, definicja, podział, cechy, przemiany materii, 2. Związki chemiczne, wzory sumaryczne, strukturalne, elektronowe, rezonansowe; podział i nomenklatura związków; podstawowe prawa chemiczne, pojecie mola, masy i objętości molowej, unit, masa atomowa; jednostki układu SI; 3. Reakcje chemiczne; klasyfikacja reakcji nieorganicznych: reakcje jonowe, redoks, rodnikowe, fotochemiczne, samorzutne i wymuszone, itp.; 4. Kinetyka reakcji chemicznych; równania kinetyczne 1 i 2 rzędu: teoria zderzeń, teoria kompleksu aktywnego; energia aktywacji; równanie Arrheniusa, działanie katalizatorów, enzymy; 5. Równowagi chemiczne trwałe i metatrwałe. Stała równowagi chemicznej, stała równowagi chemicznej w układach homo- i heterogenicznych; reguła przekory. 6. Budowa atomu: a) budowa jądrowa atomu; cząstki elementarne, jądro atomowe - energia wiązania nukleonów w jądrze, defekt masy, modele jądra atomowego, trwałość jądra, izotopy, izobary, izotony; promieniotwórczość naturalna i sztuczna, kinetyka rozpadu promieniotwórczego, szeregi promieniotwórcze, równowaga promieniotwórcza, sztuczne przemiany promieniotwórcze, reakcje rozszczepienia, model standardowy materii; b) strefa pozajądrowa atomu: rozwój poglądów na budowę atomu, model atomu Bohra (promień toru elektronu w atomie wodoru, energia elektronu, serie widmowe atomu wodoru), równanie de Broglie'a i zasada nieoznaczoności Heisenberga; falowe równanie Schrödingera; geometria powłok walencyjnych; orbitale atomowe i liczby kwantowe; zakaz Pauliego i reguła Hunda; struktura elektronowa atomu wieloelektronowego; termy atomowe. 7. Układ okresowy pierwiastków: rozwój układu okresowego; synteza nowych pierwiastków; podział pierwiastków na tle struktury elektronowej; konfiguracja elektronowa pierwiastków (do Z=92); okresowość niektórych właściwości pierwiastków (energii jonizacji, powinowactwa elektronowego, elektroujemności, wymiarów atomów i jonów, stopni utlenienia, właściwości kwasowo-zasadowych pierwiastków). 8. Ogólna charakterystyka pierwiastków bloku s, p, d i f; skład izotopowy pierwiastków, pierwiastki metaliczne, niemetaliczne, promieniotwórcze, toksyczne, itp. 9. Klasyfikacja i charakterystyka wiązań chemicznych; wiązania: jonowe, atomowe, atomowe spolaryzowane i metaliczne; orbitale molekularne i ich powstawanie, wiązania typu s i p,

4 zdelokalizowane, diagramy prostych cząsteczek homo- i heterojądrowych; podstawowe teorie budowy cząsteczek: metoda wiązań walencyjnych i metoda orbitali molekularnych; energia cząsteczek; oddziaływanie pola elektrycznego i magnetycznego z cząsteczkami, polaryzacja cząsteczek, dipolowy moment elektryczny i magnetyczny cząsteczek. 10. Chemia koordynacyjna: liczby koordynacyjne, typy ligandów, nomenklatura kompleksów, 11. Oddziaływania międzycząsteczkowe: wiązania wodorowe, van der Waalsa; zależność właściwości substancji od rodzaju wiązań wewnątrz i międzycząsteczkowych. Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej 1. Student posługuje się terminologią i nomenklaturą chemiczną. K_W01, K_W02 2. Student potrafi opisać budowę atomu i cząsteczek, Potrafi sklasyfikować wiązania chemiczne oraz powiązać elektronową budowę molekuł z właściwościami makroskopowymi otaczającej materii. K_W03, K_W05 3. Potrafi sklasyfikować reakcje chemiczne, scharakteryzować kinetykę danej reakcji oraz opisać stan równowagi chemicznej i przeanalizować zmiany poszczególnych parametrów na stan równowagi. K_W04, K_W06, K_W08Potrafi opisać właściwości pierwiastków oraz powiązać ich właściwości ze strukturą atomów. K_W03 Weryfikacja wiedzy i umiejętności studenta jest przeprowadzana w formie egzaminu pisemnego. Uzyskanie pozytywnej oceny z konwersatorium i laboratorium jest warunkiem dopuszczenia studenta do egzaminu pisemnego z przedmiotu. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu pisemnego. Literatura podstawowa: 1. Jones L., Atkins P., Chemia ogólna, PWN, Warszawa Bielański A. Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa Pajdowski L. Chemia ogólna, PWN, Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. Puzanowska-Tarasiewicz H., Tarasiewicz M. Chemia związków koordynacyjnych, wyd. II, Wyd. FUW, Białystok Tarasiewicz M. (red.). Podstawy chemii, Wyd. UwB, Białystok Cieślak-Golonka M., Starosta J., Wasielewski M., Wstęp do chemii koordynacyjnej, PWN, Warszawa Roat-Malone R. M., Chemia bionieorganiczna, PWN, Warszawa 2010.

5 SYLABUS C. Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Nazwa przedmiotu Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący Treści merytoryczne przedmiotu Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Opis Chemia ogólna I 0200-CS1-1CHO Chemia Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii polski I rok/i semestr Liczba godzin: 45 Forma prowadzenia zajęć: konwersatoria dr Ludmiła Kuźmicka 1.Podstawowe prawa chemiczne i umiejętność ich stosowania; obliczenia stechiometryczne; wyprowadzanie wzoru empirycznego i rzeczywistego na podstawie danych analitycznych. 2. Pojęcia: utleniacz, reakcje utleniania, reduktor, reakcje redukcji, wzór Nernsta, potencjał normalny i standardowy. 3. Pisanie reakcji utlenienia i redukcji. 4. Kinetyka reakcji chemicznych, równanie kinetyczne, czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznych. 5. Równowaga chemiczna, stała równowagi, reguła przekory, czynniki wpływające na stan równowagi w układach heterogenicznych. 6. Budowa atomu; trwałość jąder atomowych; przemiany izotopowe; izotopy; izotony; izobary; umiejętność wskazania takich jąder; kinetyka przemian jądrowych. 7. Okresowość własności fizycznych i chemicznych pierwiastków; określanie położenia pierwiastka w układzie okresowym na podstawie budowy powłoki walencyjnej oraz umiejętność określania budowy powłoki na podstawie położenia w układzie okresowym. 8. Typy wiązań; energia wiązań; założenia poszczególnych teorii wiązania w cząsteczce; struktury elektronowe cząsteczek. 9. Teoria hybrydyzacji; teoria orbitali molekularnych; diagramy energetyczne prostych cząsteczek. 10. Diagramy energetyczne prostych cząsteczek. Oddziaływania międzycząsteczkowe (wodorowe, van der Waalsa). 11. Związki kompleksowe; typy ligandów; nomenklatura związków kompleksowych; teorie wiązań w kompleksach; umiejętność pisania struktur elektronowych związków kompleksowych. 12. Umiejętność objaśniania struktur elektronowych związków kompleksowych w świetle teorii WW, TPK i OM. 1.Student posługuje się terminologią i nomenklaturą chemiczną. K_W01, K_W02 2.Opisuje budowę atomu i cząsteczek, potrafi sklasyfikować wiązania chemiczne oraz powiązać elektronową budowę molekuł z właściwościami makroskopowymi otaczającej materii. K_W03, K_W05 3.Klasyfikuje reakcje chemiczne, charakteryzuje kinetykę danej reakcji oraz opisuje stan równowagi chemicznej i analizuje wpływ zmian poszczególnych parametrów na stan równowagi. K_W04, K_W06, K_W08 4. Opisuje właściwości pierwiastków i potrafi je powiązać ze strukturą atomów. K_W03 5. Identyfikuje i rozwiązuje problemy chemiczne w oparciu o

6 Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej zdobyta wiedzę. K_U01, K_K08, K_K07 Sposoby weryfikacji efektów kształcenia: zaliczenie pisemne; kolokwium; ocena aktywności w trakcie zajęć. Aby uzyskać zaliczenie konwersatorium należy zaliczyć dwa pisemne kolokwia, każde na 50 punktów. Nieobecności usprawiedliwione należy zaliczać podczas konsultacji, 3 nieusprawiedliwione nieobecności kwalifikują do niezaliczenia przedmiotu. 1.Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa Pajdowski L., Chemia ogólna, PWN, Warszawa Puzanowska-Tarasiewicz H., Tarasiewicz M., Chemia związków koordynacyjnych, wyd. II, Wyd. FUW, Białystok Tarasiewicz M. (red.). Podstawy chemii, Wyd. UwB, Białystok 1998.

7 SYLABUS D. Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Opis Nazwa przedmiotu Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący Chemia ogólna I 0200-CS1-1CHO Chemia Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii polski I rok/i semestr Liczba godzin: 30 Forma prowadzenia zajęć: laboratoria dr Katarzyna Mielech-Łukasiewicz mgr Ilona Kiszkiel Treści merytoryczne przedmiotu 1. Wprowadzenie w technikę pracy laboratoryjnej. 2. Podstawowe czynności i sprzęt laboratoryjny. Rodzaje palników, ich budowa i działanie. 3. Roztwory. Sposoby wyrażania stężeń roztworu. Wpływ różnych czynników na rozpuszczalność substancji. Solwatacja i hydratacja. 4. Kinetyka i równowaga reakcji chemicznych. Prawo działania mas. Reguła przekory. Kataliza homogeniczna i heterogeniczna. Autokataliza. 5. Stężenie jonów wodorowych wskaźniki ph. Iloczyn jonowy wody i skala ph. 6. Dysocjacja elektrolityczna. Działanie dysocjacyjne rozpuszczalników. Stała i stopień dysocjacji. Ruchliwość jonów oraz przewodnictwo właściwe i molowe. 7. Protoliza soli. Hydroliza a protoliza. Stopień i stała protolizy. Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Związki amfoteryczne. 1. Wyjaśnia pojęcia: roztworu, rozpuszczalności, katalizy, ph, wskaźnika alkacymetrycznego, przewodnictwa. K_U01, 2. Charakteryzuje stany równowagowe. Zapisuje wyrażenia na stałe dysocjacji, hydrolizy właściwie układając równania reakcji chemicznych. K_U01 3. Posiada umiejętność przeprowadzania reakcji chemicznych. Właściwie zapisuje równania (cząsteczkowo i jonowo) reakcji chemicznych. K_U02 4. Przygotowuje roztwory o danym stężeniu, składzie, ph, prawidłowo posługując się aparaturą naukową i sprzętem laboratoryjnym. K_U03 5. Sporządza sprawozdania z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych. Stosuje metody statystyczne oraz podstawowe narzędzia informatyczne w analizie danych eksperymentalnych. K_U04 6. Samodzielnie przygotowuje się do wykonywanych ćwiczeń laboratoryjnych i wykonuje różne zadania w trakcie pracy grupowej. K_K08, K_K01, K_K03, K_K05 Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej Sposób weryfikacji: sprawdziany wejściowe, kolokwium pisemne, sprawozdania z wykonanych doświadczeń, aktywność na zajęciach. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest zdanie wszystkich sprawdzianów wejściowych wraz ze złożeniem pisemnych sprawozdań z wykonanych doświadczeń oraz zaliczenie kolokwium końcowego. Obecność na zajęciach laboratoryjnych jest obowiązkowa. Literatura podstawowa: 1. Jones L., Atkins P. Chemia ogólna, PWN, Warszawa 2004.

8 i uzupełniającej 2. Lipiec T., Szmal Z.S. Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa Bielański A. Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa Pajdowski L. Chemia ogólna, PWN, Warszawa Pauling L., Pauling P. Chemia, PWN, Warszawa Praca zbiorowa (red. Tarasiewicz M.) Podstawy Chemii, Wyd. UwB, Białystok Barycka I., Skudlarski K. Podstawy Chemii, Wyd. PWr, Wrocław Brzyska W. Podstawy chemii, Wydawnictwo UMCS, Lublin Penkala T. Podstawy chemii ogólnej, PWN, Warszawa Skudlarski K. Podstawy chemii. Ćwiczenia laboratoryjne, Wyd. PWr., Wrocław Praca zbiorowa (red. Puzanowska-Tarasiewicz H.) Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej i analitycznej dla biologów, Wyd. UwB, Białystok Literatura uzupełniająca: 1. Wiśniewski W., Majkowska H. Chemia ogólna i nieorganiczna, Wyd. UWM, Olsztyn Krzysztofik B., Krzechowska M, Chęciński J. Podstawy chemii ogólnej i środowiska przyrodniczego, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa Minczewski J., Marczenko Z. Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, PWN, Warszawa Sienko M.J., Plane R.A. Chemia, WNT, Warszawa podpis osoby składającej sylabus 1 Opis zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć. Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne). 1 Przykładowe rodzaje aktywności: udział w wykładach, ćwiczeniach, przygotowanie do zajęć, udział w konsultacjach, realizacja zadań projektowych, pisanie eseju, przygotowanie do egzaminu. Liczba godzin nakładu pracy studenta powinna być zgodna z przypisanymi do tego przedmiotu punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS h. 1 Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela są to tzw. godziny kontaktowe (również te nieujęte w rozkładzie zajęć, np. konsultacje lub zaliczenia/egzaminy). Suma punktów ECTS obu nakładów może być większa od ogólnej liczby punktów ECTS przypisanej temu przedmiotowi.