Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Właściwości fizykochemiczne i zastosowanie metali szlachetnych Rok akademicki: 2012/2013 Kod: NME MS-s Punkty ECTS: 3 Wydział: Metali Nieżelaznych Kierunek: Metalurgia Specjalność: Metale szlachetne w przemyśle i jubilerstwie Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 1 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Pacławski Krzysztof (paclaw@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Pacławski Krzysztof (paclaw@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 i rozróżnia podstawowe właściwości chemiczne i fizyczne metali szlachetnych. Posiada wiedzę na temat właściwości fizykochemicznych wybranych związków kompleksowych metali szlachetnych w roztworach. Zna podstawowe teorie lub prawa fizyczne wyjaśniające występowanie niektórych właściwości fizycznych lub chemicznych w metalach. Rozumie przyczynę występowania tych właściwości w metalach szlachetnych i wie jak je wykorzystać w praktyce. Zna przykłady zastosowań metali szlachetnych we współczesnych dziedzinach techniki. ME2A_W06 Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji, Wynik testu zaliczeniowego Umiejętności 1 / 6

2 M_U001 Student potrafi scharakteryzować właściwości chemiczne i fizyczne metali szlachetnych na podstawie położenia pierwiastków tych metali w układzie okresowym. Potrafi wyjaśnić występowanie danej właściwości w oparciu o teorię lub prawa z zakresu chemii i fizyki. Potrafi wykorzystać specyficzne właściwości fizykochemiczne metali szlachetnych do zastosowań praktycznych. Biorąc za kryterium określoną właściwość chemiczną lub fizyczną metalu szlachetnego, dokonuje poprawnego wyboru rodzaju metalu do konkretnego zastosowania. ME2A_U12 Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji, Wynik testu zaliczeniowego M_U002 Student potrafi przeprowadzić pomiary wybranych właściwości szlachetnych, dokonać analizy przeprowadzić analizę uzyskanych wyników wraz z opracowaniem i wykonaniem ich dokumentacji. ME2A_U02, ME2A_U08, ME2A_U16, ME2A_U18 Aktywność na zajęciach, Sprawozdanie, Udział w dyskusji, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Zaangażowanie w pracę zespołu Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi wypowiedzieć się na temat roli i wykorzystania właściwości szlachetnych w gospodarce i otoczeniu człowieka. Potrafi dyskutować w zespole i przekonywać adwersarzy o poprawności dokonywanego wyboru danego metalu szlachetnego do konkretnej aplikacji. Może pełnić rolę konsultanta w doborze metalu szlachetnego do konkretnych zastosowań. ME2A_K05, ME2A_K06 Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji 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 2 / 6

3 M_W001 Umiejętności M_U001 M_U002 Student zna i rozróżnia podstawowe właściwości chemiczne i fizyczne metali szlachetnych. Posiada wiedzę na temat właściwości fizykochemicznych wybranych związków kompleksowych metali szlachetnych w roztworach. Zna podstawowe teorie lub prawa fizyczne wyjaśniające występowanie niektórych właściwości fizycznych lub chemicznych w metalach. Rozumie przyczynę występowania tych właściwości w metalach szlachetnych i wie jak je wykorzystać w praktyce. Zna przykłady zastosowań metali szlachetnych we współczesnych dziedzinach techniki. Student potrafi scharakteryzować właściwości chemiczne i fizyczne metali szlachetnych na podstawie położenia pierwiastków tych metali w układzie okresowym. Potrafi wyjaśnić występowanie danej właściwości w oparciu o teorię lub prawa z zakresu chemii i fizyki. Potrafi wykorzystać specyficzne właściwości fizykochemiczne metali szlachetnych do zastosowań praktycznych. Biorąc za kryterium określoną właściwość chemiczną lub fizyczną metalu szlachetnego, dokonuje poprawnego wyboru rodzaju metalu do konkretnego zastosowania. Student potrafi przeprowadzić pomiary wybranych właściwości szlachetnych, dokonać analizy przeprowadzić analizę uzyskanych wyników wraz z opracowaniem i wykonaniem ich dokumentacji Kompetencje społeczne 3 / 6

4 M_K001 Potrafi wypowiedzieć się na temat roli i wykorzystania właściwości szlachetnych w gospodarce i otoczeniu człowieka. Potrafi dyskutować w zespole i przekonywać adwersarzy o poprawności dokonywanego wyboru danego metalu szlachetnego do konkretnej aplikacji. Może pełnić rolę konsultanta w doborze metalu szlachetnego do konkretnych zastosowań Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. <strong>metale szlachetne:</strong> położenie w układzie okresowym pierwiastków metali szlachetnych i wynikające z tego ogólne właściwości chemiczne i fizyczne; definicja metali szlachetnych. 2. <strong>właściwości chemiczne szczegółowa charakterystyka pierwiastków metali szlachetnych:</strong> reaktywność metali szlachetnych; zdolność tworzenia wiązań chemicznych (podstawy chemii koordynacyjnej; związki kompleksowe metali szlachetnych; teoria pola ligandów), magnetyczne właściwości kompleksów metali szlachetnych; rozpuszczalność metali szlachetnych i ich soli w roztworach wodnych. Reakcje redoks związków metali szlachetnych (przykłady i praktyczne wykorzystanie). Właściwości fizyczne informacje szczegółowe. 3. <strong>właściwości elektryczne:</strong> przewodnictwo elektryczne metali szlachetnych (teoria pasmowa przewodnictwa); przewodnictwo roztworów jonów kompleksowych metali szlachetnych. Właściwości termiczne: przewodnictwo cieplne; rozszerzalność cieplna. Toksyczność metali szlachetnych oraz ich związków. 4. <strong>wykorzystanie praktyczne konkretnych właściwości fizyko-chemicznych metali szlachetnych: zastosowanie metali szlachetnych w technice, medycynie, farmacji, przemyśle spożywczym, przemyśle chemicznym, elektronice, jubilerstwie. 5. Metale cenne (m.in. metale ziem rzadkich):</strong> charakterystyka najważniejszych właściwości fizyko-chemicznych i ich wykorzystanie w praktyce zastosowanie metali cennych w technice. Ćwiczenia laboratoryjne Lista tematów ćwiczeń laboratoryjnych 1. Właściwości fizyczne analiza wybranych właściwości fizycznych metali szlachetnych i ich stopów (barwa, połysk, przewodnictwo, przewodnictwo jonowe, przewodnictwo termiczne, rozszerzalność termiczna) 2. Właściwości chemiczne rozpuszczalność metali szlachetnych oraz ich soli, reakcje redoks, reakcje kompleksowania. 3. Spektroskopia związków metali szlachetnych wiązania koordynacyjne jonów metali szlachetnych, analiza spektrofotometryczna widm roztworów oraz wyznaczanie składu kompleksów metali szlachetnych 4. Właściwości optyczne nanocząstek metali szlachetnych analiza spektrofotometryczna oraz zjawisko rozpraszania w roztworach koloidalnych metali szlachetnych 4 / 6

5 5. Toksyczność metali szlachetnych Właściwości antyseptyczne cząstek metali szlachetnych Sposób obliczania oceny końcowej 1. Warunkiem do uzyskania zaliczenia modułu jest wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych 2. Przy zaliczeniach poszczególnych zajęć stosuje się następujące oceny: %: bardzo dobry (5.0) 81 90%: plus dobry (4.5) 71 80%: dobry (4.0) 61 70%: plus dostateczny (3.5) 50 60%: ostateczny (3.0) poniżej 50%: niedostateczny (2.0) 3. Ocena końcowa = 0.6(ocena z kolokwium zaliczeniowego)+ 0.4(ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych) Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. A. Bielański: Podstawy Chemii Nieorganicznej, cz Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa L. Pauling: General Chemistry, Dover Publications, Inc., New York L. Jones, P. Atkins: Chemia Ogólna. Cząstki, materia, reakcje. Wydawnictwo naukowe PWN SA, Warszawa L. Kolditz: Chemia nieorganiczna, tom 1 i 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa J. Emsley: Nature s Building Blocks. An A-Z Guide to the Elements, Oxford University Press, Oxford T. Gray: Pierwsza księga pierwiastków, Bellona, Warszawa G.K. Schweitzer, L.L. Pesterfield: The Aqueous Chemistry of the Elements, Oxford University Press, Oxford A. Paulo, B. Strzelska-Smakowska: Rudy metali nieżelaznych i szlachetnych, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków Bieżące informacje z giełd metali oraz literatury fachowej (np. Gold Bulletin, Platinum Review Metals). Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu M. Wojnicki, K. Pacławski, W. Jaworski, M. Luty-Błocho, B. Streszewski, K. Szaciłowski, K. Fitzner: Zastosowanie mikroreaktorów przepływowych do syntezy nanocząstek metali szlachetnych (Pt, Pd, Au) przegląd literatury. Rudy Metale, 56 (2011) B. Streszewski, K. Pacławski, W. Jaworski, M. Luty-Błocho, M. Wojnicki, K. Szaciłowski, K. Fitzner: Synteza nanocząstek złota metodą redukcji jonów kompleksowych złota(iii) za pomocą hydrazyny w układzie mikroreaktora przepływowego. Rudy Metale, 56 (2011) M. Wojnicki, M. Luty-Błocho, I. Dobosz, J. Grzonka, K. Pacławski, K.J. Kurzydłowski, K. Fitzner: Electrooxidation of glucose in alkaline media on graphene sheets decorated with gold nanoparticles. Materials Sciences and Applications, 4 (2013) P. Pillai, K. Paclawski, J. Kim, B.A. Grzybowski: Nanostructural anisotropy underlies anisotropic electrical bistability. Advanced Materials, 25 (2013) K. Pacławski, M. Luty-Błocho, B. Streszewski, M. Wojnicki, W. Jaworski, K. Fitzner, Określenie warunków otrzymywania nanocząstek metali szlachetnych (Au, Pt i Pd) w układach mikroreaktorów. Monografia w Zaawansowane materiały i technologie ich wytwarzania, str , Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice, Informacje dodatkowe Moduł obowiązkowy dla specjalności: Metale szlachetne w przemyśle i jubilerstwie 5 / 6

6 Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 30 godz 15 godz 15 godz 10 godz 18 godz 2 godz 90 godz 3 ECTS 6 / 6