Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Podstawy chemii Rok akademicki: 2012/2013 Kod: JFM s Punkty ECTS: 6 Wydział: Fizyki i Informatyki Stosowanej Kierunek: Fizyka Medyczna Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 1 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. dr hab. inż. Milewska-Duda Janina (milewska@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: prof. dr hab. inż. Milewska-Duda Janina (milewska@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student zna podstawową terminologię, pojęcia i prawa chemii, a w szczególności: - pierwiastki chemiczne oraz podstawową klasyfikację związków i reakcji chemicznych - ma wiedzę z zakresu podstawowych obliczeń w chemii. Poznał elementy współczesnej teorii budowy atomów (ich konfiguracje elektronowe i związek układu okresowego z właściwościami chemicznymi pierwiastków) oraz cząsteczek (wiązania chemiczne, oddziaływania międzycząsteczkowe i ogólne właściwości najważniejszych grup związków chemicznych), a także elementy chemii jądrowej, fizykochemii, chemii organicznej oraz analizy jakościowej i ilościowej. FM1A_W01, FM1A_W06 Aktywność na zajęciach, Kolokwium M_W002 Student zna zasady bezpiecznej pracy z substancjami chemicznymi. FM1A_W20, FM1A_W16 Aktywność na zajęciach, Kolokwium Umiejętności 1 / 7

2 M_U001 Student potrafi przewidywać właściwości chemiczne pierwiastków na podstawie struktury elektronowej powłoki walencyjnej atomów, wskazywać najbardziej prawdopodobne drogi zachodzenia reakcji pomiędzy związkami chemicznymi, a także czytać ze zrozumieniem podstawowe teksty chemiczne i posługiwać się poprawną terminologią. FM1A_U01, FM1A_U08, FM1A_U03 Aktywność na zajęciach, Kolokwium M_U002 Student umie zastosować się do podstawowych zasad bezpieczeństwa związanych z używaniem substancji chemicznych. FM1A_U01, FM1A_U04 Aktywność na zajęciach M_U003 Student potrafi posługiwać się najprostszym sprzętem laboratoryjnym i przeprowadzać proste reakcje wraz z obliczeniami im towarzyszącymi. FM1A_U08, FM1A_U03 Aktywność na zajęciach Kompetencje społeczne M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym zadania laboratoryjne i rachunkowe. FM1A_K07, FM1A_K02, FM1A_K06 Aktywność na zajęciach Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 Student zna podstawową terminologię, pojęcia i prawa chemii, a w szczególności: - pierwiastki chemiczne oraz podstawową klasyfikację związków i reakcji chemicznych - ma wiedzę z zakresu podstawowych obliczeń w chemii. Poznał elementy współczesnej teorii budowy atomów (ich konfiguracje elektronowe i związek układu okresowego z właściwościami chemicznymi pierwiastków) oraz cząsteczek (wiązania chemiczne, oddziaływania międzycząsteczkowe i ogólne właściwości najważniejszych grup związków chemicznych), a także elementy chemii jądrowej, fizykochemii, chemii organicznej oraz analizy jakościowej i ilościowej. Student zna zasady bezpiecznej pracy z substancjami chemicznymi / 7

3 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 Student potrafi przewidywać właściwości chemiczne pierwiastków na podstawie struktury elektronowej powłoki walencyjnej atomów, wskazywać najbardziej prawdopodobne drogi zachodzenia reakcji pomiędzy związkami chemicznymi, a także czytać ze zrozumieniem podstawowe teksty chemiczne i posługiwać się poprawną terminologią. Student umie zastosować się do podstawowych zasad bezpieczeństwa związanych z używaniem substancji chemicznych. Student potrafi posługiwać się najprostszym sprzętem laboratoryjnym i przeprowadzać proste reakcje wraz z obliczeniami im towarzyszącymi Kompetencje społeczne M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym zadania laboratoryjne i rachunkowe Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. Wprowadzenie do przedmiotu: historia rozwoju chemii i jej znaczenie dla nauki i przemysłu; przemiany fizyczne i chemiczne; podstawowe pojęcia i prawa chemii 2 godz. 2. Budowa atomów: teoria Daltona, Bohra i współczesna; izotopy a promieniotwórczość; konfiguracje elektronowe atomów; układ okresowy a właściwości pierwiastków 4 godz. 3. Wiązania chemiczne: jonowe i atomowe (kowalencyjne i koordynacyjne); podstawy chemii kwantowej teoria orbitali molekularnych; struktury cząsteczek i polarność; wiązania metaliczne 4 godz. 4. Oddziaływania międzycząsteczkowe a właściwości materiałów: oddziaływania uniwersalne i specyficzne; siły międzycząsteczkowe; przemiany fazowe; zjawiska powierzchniowe; wiązania wodorowe 2 godz. 5. Stany skupienia materii: ciała stałe krystaliczne i bezpostaciowe; ciecze charakterystyka ogólna i klasyfikacja; kinetyczna teoria gazów; prawa stanu gazu doskonałego; równania stanu płynu 2 godz. 6. Roztwory: teoria dysocjacji; teorie kwasowości i zasadowości 2 godz. 7. Sole: iloczyn rozpuszczalności; hydroliza soli; roztwory buforowe 4 godz. 8. Reakcje chemiczne: stechiometria; wydajność teoretyczna i praktyczna reakcji; typy reakcji analiza, synteza, wymiana; reakcje egzo- i endoenergetyczne (elementy 3 / 7

4 termochemii); odwracalne i nieodwracalne (elementy kinetyki chemicznej); reakcje redox (elementy chemii analitycznej i elektrochemii), reakcje rodnikowe i jonowe; addycja, substytucja i eliminacja 7 godz. 9. Elementy chemii organicznej: klasyfikacja, budowa, właściwości, reaktywność i zastosowania związków organicznych 3 godz. Ćwiczenia audytoryjne 1. wstępne + stechiometria i układanie równań chemicznych (2h) - student potrafi obliczyć skład procentowy i wagowy związku na podstawie wzoru cząsteczkowego, - Student potrafi układać równania reakcji chemicznych przebiegających bez zmiany stopnia utleniania reagujących pierwiastków i jonów. 2. Typy reakcji (2h) - student potrafi znając masę przereagowanego substratu obliczyć masy wytworzonych produktów, - student potrafi znając masę otrzymanego produktu określić ilość zużytych substratów, - student znając prawo zachowania masy, prawo stosunków stałych (prawo niezmienności składu związków chemicznych), prawo stosunków wielokrotnych oraz prawo stosunków objętościowych Guy-Lussaca potrafi wykonać obliczenia stechiometryczne reakcji chemicznych. 3. Prawa stanu gazowego (2h) - student zna zależności objętości gazu od ciśnienia, zależności objętości i ciśnienia od temperatury, - student zna prawo Avogadra, - student zna równanie stanu gazu doskonałego i równanie van der Waalsa, potrafi wykonywać obliczenia dla gazów doskonałych, - student zna prawo Daltona i potrafi wykonywać obliczenia związane z mieszaninami gazowymi. 4. Stężenia roztworów (2h) - student zna definicje stężenia molowego, procentowego oraz potrafi wykonać obliczenia dotyczące ilościowego określenia składu roztworów, - student potrafi przeliczać wzajemnie stężenia, - student potrafi wykonywać obliczenia dotyczące sporządzania roztworów (rozcieńczanie roztworów, zwiększanie stężenia roztworu przez odparowanie rozpuszczalnika, zwiększanie stężenia roztworu przez dodanie składnika stanowiącego substancję rozpuszczoną oraz mieszanie roztworów o różnych stężeniach). 5. Redox zapisywanie reakcji (2h) - student wie na czym polega proces utleniania i redukcji, - student potrafi układać i uzgadniać reakcje utleniania i redukcji. 6. Stała i stopień dysocjacji elektrolitów (2h) - student zna prawo rozcieńczeń Ostwalda, posługuje się definicjami stopnia oraz stałej dysocjacji. - student wykonuje obliczenia z zakresu dysocjacji kwasów i zasad. 7. Iloczyn rozpuszczalności, hydroliza (2h) 4 / 7

5 - student zna definicje iloczynu rozpuszczalności i hydrolizy i ph, - student potrafi samodzielnie wykonać obliczenia związane z iloczynem rozpuszczalności soli oraz wykładnikiem wodorowym ph, - student potrafi samodzielnie wykonać obliczenia związane z hydrolizą soli (stała i stopień hydrolizy). 8. Obliczenia z termochemii (2h) - student zna podstawowe prawa termochemii, pierwszą i drugą zasadą termodynamiki, - student potrafi wykonać obliczenia związane z ciepłem reakcji chemicznych (równania termochemiczne). 9. Ogniwa galwaniczne. Potencjał elektrody. Siła elektromotoryczna ogniwa (2h) - student zna definicje ogniwa galwanicznego, potencjału elektrody oraz siły elektromotorycznej ogniwa, - student potrafi obliczyć potencjał elektrody, SEM ogniwa oraz ułożyć równania reakcji zachodzących w ogniwie. 10. Kolokwium zaliczeniowe (2h). Ćwiczenia laboratoryjne 1. Typy reakcji (2h) - student zna szkło laboratoryjne, 2. Amfotery (2h) 3. Redox (2h) 4. Iloczyn rozpuszczalności (2h) 5 / 7

6 5. Hydroliza (2h) Sposób obliczania oceny końcowej Oceny z ćwiczeń audytoryjno-laboratoryjnych (C ) oraz z testu wykładowego (T) obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH. Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona ocen z testu wykładowego (T) i z ćwiczeń audytoryjno-laboratoryjnych (C ): OK = 0.5 x T x C Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Teresa Kędryna, Chemia ogólna z elementami biochemii. Wydawnictwo ZamKor, Kraków Loretta Jones, Peter Atkins, Chemia ogólna cząsteczki, materia, reakcje chemiczne. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Adam Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, tom I i II. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak 6 / 7

7 Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 30 godz 45 godz 20 godz 10 godz 45 godz 150 godz 6 ECTS 7 / 7