Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Wydział

Transkrypt

1 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Kierunek i poziom studiów: Chemia, drugi Sylabus modułu: Krystalografia (024) Nazwa wariantu modułu (opcjonalnie): _wariantu ( wariantu) 1. Informacje ogólne koordynator modułu rok akademicki 2013/2014 semestr forma studiów sposób ustalania oceny końcowej modułu Dr hab. Barbara Machura 2_letni stacjonarne Średnia arytmetyczna ocen z egzaminu i laboratorium 2. Opis dydaktycznych i pracy Wykład prowadzący Dr hab. Barbara Machura; basia@ich.us.edu.pl 024_fs_1 treści 1) Kryształ jako faza uporządkowana. Proces krystalizacji zarodkowanie i wzrost kryształów. 2) Wybrane metody otrzymywania monokryształów z fazy stałej, ciekłej i gazowej. Wzrost epitaksjalny. 3) Krystalizacja makromolekuł i białek. 4) Otrzymywanie i właściwości promieni rentgenowskich. Lampy rentgenowskie. Widmo ciągłe i charakterystyczne. Monochromatyzacja promieniowania rentgenowskiego. Oddziaływanie promieni rentgenowskich z materią. 5) Geometria dyfrakcji promieni rentgenowskich. Teoria Lauego. Teoria Braggów- Wulfa. Równoważność teorii Lauego i teorii Braggów-Wulfa. 6) Sieć odwrotna a zjawisko dyfrakcji promieni rentgenowskich. Dyfrakcyjna sieć odwrotna. Warunek dyfrakcji w sieci odwrotnej. Konstrukcja Ewalda. 7) Systematyczne wygaszanie refleksów dyfrakcyjnych. Ogólne, seryjne i pasowe reguły wygaszeń. Klasy Lauego. 8) Natężenie rentgenowskich refleksów dyfrakcyjnych. Atomowy czynnik rozpraszania. Czynnik struktury. 9) Rentgenowskie metody badań monokryształów.

2 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 2 metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja obowiązkowa uzupełniająca adres strony www 10) Wyznaczenie struktury kryształu. Wstępne badanie sieci i symetrii. Poszukiwanie struktury zbliżonej do rzeczywistej przez rozwiązanie problemu faz. Udokładnianie struktury przybliżonej. 11) Metody badań substancji polikrystalicznych. 12) Wskaźnikowanie refleksów dyfrakcyjnych ciał polikrystalicznych. 13) Struktury pierwiastków, związków AB, AB 2 i A m B n X z. Zwarte przestrzenne ułożenie kul o jednakowym promieniu. Regularne przestrzenne centrowane ułożenie kul. 14) Rzeczywista budowa ciał krystalicznych. Defekty punktowe, liniowe i płaszczyznowe. 15) Strukturalne bazy danych. Jak w opisie modułu Przyswojenie zagadnień omawianych na wykładzie w oparciu o notatki własne oraz literaturę podstawową i uzupełniającą. 1. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia. Podręcznik wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996, Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalna, PWN, Warszawa, M. Van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN, Warszawa, P. Luger, Rentgenografia strukturalna monokryształów PWN, Warszawa, International Tables for Crystallography, John Wiley and Sons, Inc

3 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 3 Laboratorium prowadzący treści 024_fs_2 Malicka (ewa.malicka@us.edu.pl), dr hab. Jan Małecki (gmalecki@us.edu.pl) 1. Przepisy BHP. Organizacja stanowiska pracy. 2. Obliczenia krystalograficzne z wykorzystaniem Międzynarodowych Tablic Krystalograficznych. 3. Dyfraktometr rentgenowski PHYWE- zapoznanie się z budową i obsługą. 4. Rejestracja i charakterystyka widma molibdenowej lampy rentgenowskiej przy użyciu dyfraktometru rentgenowskiego PHYWE i zastosowaniu kryształu KBr lub LiF jako analizatora. 5. Monochromatyzacja promieniowania molibdenowej/miedziowej lampy rentgenowskiej przy zastosowaniu odpowiednio folii cyrkonowej/niklowej. 6. Rozszczepianie linii K α i K β. Zbadanie zależności intensywności linii K α i K β promieniowania charakterystycznego X emitowanego przez anodę molibdenową od napięcia i natężenia anody, przy użyciu monokryształu LiF jako analizatora. 7. Konstrukcja sieci odwrotnych do dwu- i trójwymiarowych sieci rzeczywistych o wybranych parametrach sieciowych przy zastosowaniu programu KRYS1. Konstrukcja sfery Ewalda. 8. Wybrane metody otrzymywania kryształów. Badanie struktury monokryształu chlorku sodu. 9.Metoda Lauego i grupy dyfrakcyjne Lauego. 10. Rejestracja dyfraktogramów polikrystalicznych próbek NH 4 Cl i KCl przy użyciu lampy molibdenowej i miedziowej. Wskaźnikowanie refleksów w przypadku znanych parametrów elementarnej. 11. Wskaźnikowanie refleksów w przypadku nieznanych parametrów komórki elementarnej. 12. Metoda DSH identyfikacja związków chemicznych. 13. Podstawy metody Rietvelda. Strukturalne bazy danych. 14. Wyznaczanie struktury przy zastosowaniu programów SHELXS97 i SHELXL Najważniejsze zadania i problemy rentgenowskiej analizy strukturalnej powtórka przed egzaminem Najważniejsze zadania i problemy rentgenowskiej analizy strukturalnej powtórka przed egzaminem. metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej Jak w opisie modułu Zapoznanie się z instrukcją do laboratoryjnych oraz z podstawami teoretycznymi niezbędnymi do wykonania ćwiczeń na laboratorium. Opracowanie wyników

4 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 4 organizacja obowiązkowa uzupełniająca adres strony www eksperymentalnych w formie sprawozdania. Samodzielna praca z podręcznikiem i materiałami dodatkowymi przygotowanymi przez osoby prowadzące zajęcia laboratoryjne celem przygotowania się do kolokwium. Zajęcia odbywają się przez cały semestr raz w tygodniu po dwie godziny. 1. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia. Podręcznik wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996, Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalna, PWN, Warszawa, M. Van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN, Warszawa P. Luger, Rentgenografia strukturalna monokryształów PWN, Warszawa International Tables for Crystallography, John Wiley and Sons, Inc Opis sposobów efektów kształcenia modułu Kolokwium (-y) kryteria oceny 024_w_1 024_fs_2 Kolokwia obejmują treści programowe laboratoryjnych oraz weryfikują umiejętności nabyte na ćwiczeniach laboratoryjnych. Ocena z kolokwium (w skali 2-5) odpowiada określonemu procentowi punktów możliwych do uzyskania: poniżej 55% - ndst 55-69% - dost 70-75% - +dost

5 Uniwersytet Śląski w Katowicach str % - dobry 89-94% - +dobry 95 bardzo dobry W trakcie semestru przewiduje się trzy kolokwia cząstkowe oraz jedno kolokwium poprawkowe. Termin kolokwium ustala prowadzący w porozumieniu ze mi na co najmniej jeden tydzień przed kolokwium. Warunkiem uzyskania zaliczenia z laboratorium jest uzyskanie pozytywnej oceny z trzech kolokwiów cząstkowych lub kolokwium poprawkowego obejmującego wszystkie treści i umiejętności programowe laboratoryjnych. Aktywność na zajęciach 024_w_2 024_fs_2 kryteria oceny Skala ocen od 2 do 5. Ocenie podlega umiejętność samodzielnego rozwiązania zadania lub problemu w trakcie ćwiczeń w oparciu o wiedzę zdobytą na wykładzie lub w czasie samodzielnej pracy z podręcznikiem. Student podlega ocenie w trakcie wykonywania ćwiczeń i na koniec semestru uzyskuje całościową ocenę za aktywność, będąca średnią arytmetyczną ocen aktywności na poszczególnych zajęciach. Ocenianie ciągłe (-y) (-y) 024_w_3 024_fs_2 Ocenie podlegają praktyczne umiejętności pracy w laboratorium w tym: obsługa dyfraktometru rentgenowskiego PHYWE, umiejętność przygotowania próbek do pomiarów oraz umiejętność wykorzystania programów komputerowych: Krys1, Fullprof, Measure. kryteria oceny Skala ocen od 2 do 5. Student podlega ocenie w trakcie wykonywania ćwiczeń.

6 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 6 Sprawozdanie kryteria oceny 024_w_4 024_fs_2 Sprawozdanie zawiera wprowadzenie teoretyczne, opis wykonanego doświadczenia, uzyskane wyniki i obliczenia w formie tabel i wykresów oraz wnioski. Ocenie podlegają treści zawarte w części teoretycznej, uzyskane wyniki i obliczenia oraz ich interpretacja i wnioski. Student jest zobowiązany do sporządzenia sprawozdania ze wszystkich laboratoryjnych. W przypadku nieobecności (dopuszczalne dwie w trakcie semestru) student sporządza sprawozdanie w oparciu o wyniki otrzymane od prowadzącego. Student ma dwa tygodnie na wykonanie i oddanie sprawozdania. Egzamin (-y) kryteria oceny 024_fs_1; 024_fs_2 Dr hab. Barbara Machura; basia@ich.us.edu.pl (-y) 024_w_5 Egzamin obejmuje wszystkie treści programowe realizowane na wykładzie oraz weryfikuje umiejętności nabyte na zajęciach laboratoryjnych i podane w opisie modułu. Ocena z egzaminu (w skali 2-5) odpowiada określonemu procentowi punktów możliwych do uzyskania: poniżej 55% - ndst 55-69% - dost 70-75% - +dost 76-88% - dobry 89-94% - +dobry 95 bardzo dobry Termin egzaminu ustala prowadzący w porozumieniu ze mi na co najmniej trzy tygodnie przed egzaminem.

7 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 7