Chemia fizyczna I nazwa przedmiotu SYLABUS A. Informacje ogólne

Transkrypt

1 fizyczna I nazwa SYLABUS A. Informacje ogólne Elementy składowe sylabusu Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma studiów Rodzaj Rok studiów /semestr Wymagania wstępne (tzw. sekwencyjny system zajęć i egzaminów) Liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć Założenia i cele Metody dydaktyczne oraz ogólna forma zaliczenia Studia pierwszego stopnia Ogólnoakademicki Stacjonarne Przedmiot obowiązkowy, moduł podstawowy 0200-CS1-2CHO Liczba godzin: 120 Forma prowadzenia zajęć: wykłady 45 godzin, konwersatoria 30 godzin, laboratoria 45 godzin Celem jest zapoznanie studentów z fizycznymi podstawami procesów chemicznych, dostarczenie podstaw zrozumienia trudnych zagadnień dotyczących zjawisk z zakresu termodynamiki, równowag fazowych, stanów skupienia i ukazanie powiązań tych zjawisk z innymi dziedzinami jak fizyka czy biologia. Wykład, konsultacje Formy zaliczenia : egzamin Efekty kształcenia i 1. Wiedza Ma wiedzę z matematyki, fizyki i chemii pozwalającą na wyjaśnianie podstawowych pojęć, praw chemicznych oraz opisu zjawisk chemicznych Definiuje podstawowe pojęcia dotyczące chemii fizycznej, termodynamiki, elektrochemii, równowag fazowych, kinetyki chemicznej, fotochemii oraz opisuje powiązanie ich z innymi dziedzinami nauki. Wybiera odpowiednie narzędzia informatyczne do oceny statystycznej wyników eksperymentu, obliczeń i przygotowania prezentacji. Wyjaśnia podstawy budowy i zasady działania aparatury pomiarowej i sprzętu chemicznego. Wymienia podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz metody i techniki ergonomii potrzebne w pracy zawodowej. 2. Umiejętności Identyfikuje i rozwiązuje problemy chemiczne w oparciu o zdobytą wiedzę, planuje i wykona proste badania doświadczalne. Posługuje się aparaturą naukową i sprzętem laboratoryjnym podczas wykonywania eksperymentów chemicznych. Interpretuje wyniki z przeprowadzonych eksperymentów, krytycznie ocenia wyniki, szacuje błędy pomiarowe, sporządza sprawozdania i raporty Stosuje podstawowe metody statystyczne i techniki informatyczne do interpretacji procesów chemicznych i analizy danych eksperymentalnych. Uczy się samodzielnie wybranych zagadnień. 3. Kompetencje społeczne Przyjmuje różne role podczas pracy w grupie. Jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo pracy własnej i innych. Rozumie potrzebę popularno-naukowego przedstawiania wybranych zagadnień chemicznych i propagowania najnowszych osiągnięć chemii oraz krytycznie ocenia Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia K_W01 K_W08 K_W11 K_W12 K_W13 K_U01 K_U03 K_U04 K_U05 K_U08 K_K03 K_K05 K_K07

2 informacje rozpowszechniane w mediach, szczególnie z zakresu chemii. Punkty ECTS 6 Bilans nakładu pracy studenta ii Wskaźniki ilościowe Ogólny nakład pracy studenta: 150 godz. w tym: udział w wykładach, konwersatoriach i laboratoriach: 120 godz.; przygotowanie się do zajęć i zaliczeń: 15 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach:15 godz. Nakład pracy studenta związany z zajęciami iii : Liczba godzin Punkty ECTS wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 135 5,4 o charakterze praktycznym 105 4,2 Data opracowania: Koordynator : Dr Anna Wencel

3 SYLABUS B. Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Nazwa Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący Treści merytoryczne fizyczna I Wykład: 45 godzin Anna Wencel, dr 1. Termodynamika - Przedmiot i znaczenie termodynamiki. Pierwsza zasada termodynamiki. Energia wewnętrzna układu. Funkcje stanu. Parametry stanu. Procesy izobaryczne, izochoryczne, adiabatyczne. Entalpia. Procesy odwracalne i nieodwracalne. Termochemia. Prawo Hessa. Kalorymetria. Równania termochemiczne. Zależność ciepła reakcji od temperatury. Druga zasada termodynamiki. Entropia. Lokalne ujęcie drugiej zasady termodynamiki. Teoremat Nernsta i postulat Plancka. - Potencjały termodynamiczne. Równanie Gibbsa i Helmholtza. Potencjał chemiczny. Aktywność, współczynnik aktywności. Odwracalność reakcji chemicznych. Ocena samorzutności reakcji. - Elementy termodynamiki procesów nieodwracalnych. 2. Stany skupienia - Stan gazowy. Równanie stanu gazu doskonałego. Równanie stanu gazu rzeczywistego. Twierdzenie o stanach odpowiadających sobie. Stan ciekły. Budowa cieczy. Lepkość cieczy. Teorie lepkości. Pomiary lepkości. Energia powierzchniowa. Napięcie powierzchniowe. Metody pomiaru napięcia powierzchniowego. Zjawiska krytyczne. Stan stały, cechy charakterystyczne. Ciepło molowe ciał stałych. Cykl Borna- Habera. 3. Równowagi fazowe - Reguła faz Gibbsa, wyprowadzenie. Równanie Clausiusa-Clapeyrona. Prawo Raoulta. Prawo Henry'ego. Diagramy fazowe. Diagramy fazowe układów jednoskładnikowych. Równowagi ciecz-para w układach dwuskładnikowych. Azeotropy. - Równowagi ciecz-ciało stałe w układach dwuskładnikowych. Eutektyki. Ebuliometria. Kriometria. Układy trójskładnikowe. Trójkąt Gibbsa. Równowaga ciecz-ciało stałe w układach trójskładnikowych. 4. Struktura i oddziaływania cząsteczek - Dielektryczne właściwości materii. Dielektryk w polu stałym. Polaryzacja orientacyjna, elektronowa, atomowa. Dielektryk w zmiennym polu elektrycznym. - Refraktometria. Budowa, zasada działania i zastosowanie refraktometru. Współczynnik załamania światła. Refrakcja. Wyznaczanie trwałych momentów dipolowych. Magnetyczne właściwości cząsteczek. - Prawo Lamberta-Beera. Polarymetria. Skręcanie płaszczyzny polaryzacji. Otrzymywanie i właściwości światła spolaryzowanego. Substancje optycznie czynne. - Wiązanie chemiczne. Wiązanie jonowe, atomowe. Polaryzacja wiązania atomowego. Wiązania międzycząsteczkowe. Oddziaływania van der Waalsa. Wiązanie wodorowe. Wpływ wiązania wodorowego na właściwości substancji. Znaczenie wiązania wodorowego w przyrodzie.

4 Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Egzamin pisemny, K_W01, K_U08; K_K07 Zaliczenie laboratorium i konwersatorium jest warunkiem niezbędnym do przystąpienia do egzaminu. Egzamin przeprowadzany jest w formie pisemnej, w postaci testu otwartego, warunkiem zaliczenia jest uzyskanie min. 60% punktów. Literatura obowiązkowa: Atkins P.W Podstawy chemii fizycznej, PWN, Barrow G.N fizyczna, PWN, Praca zbiorowa fizyczna, PWN, Pigoń K., Ruziewicz Z fizyczna t. 1, PWN, Sobczyk L., Kisza A fizyczna dla przyrodników, PWN, Drapała T fizyczna z zadaniami, PWN, Warszawa- Poznań. Sobczyk L., Kisza A Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN, 2000, Podstawy chemii fizycznej z ćwiczeniami, skrypt, Wydawnictwo UWM, Olsztyn.. podpis osoby składającej sylabus i zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć. Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne). ii 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 punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS h. iii 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. SYLABUS B. Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Nazwa Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący Treści merytoryczne Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji fizyczna I Konwersatorium: 30 godzin Ewa Gorodkiewicz dr hab. W ramach konwersatorium rozwiązywane są zagadnienia i zadania rachunkowe obejmujące tematykę z poszczególnych działów: - termodynamika i termochemia - stany skupienia ciał - równowagi fazowe Zajęcia uzupełniające i zaliczeniowe - aktywny udział w zajęciach K_W08; K_U05; K_K03 - kolokwia sprawdzające opanowanie danego działu materiału realizowanego podczas zajęć.

5 Forma i warunki zaliczenia Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Warunkiem zaliczenia konwersatorium jest uczęszczanie na zajęcia i zdanie pisemnego kolokwium obejmującego materiał realizowany w ramach ćwiczeń. Literatura podstawowa: Atkins P.W Podstawy chemii fizycznej, PWN, Pigoń K., Ruziewicz Z fizyczna t. 1, PWN, Sobczyk L., Kisza A fizyczna dla przyrodników, PWN, Drapała T fizyczna z zadaniami, PWN, Warszawa- Poznań. Sobczyk L., Kisza A Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN, 2000, Podstawy chemii fizycznej z ćwiczeniami, skrypt, Wydawnictwo UWM, Olsztyn.. podpis osoby składającej sylabus iii zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć. Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne). iii 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 punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS h. iii 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. SYLABUS B. Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Nazwa Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący fizyczna I Laboratorium: 45 godzin Aneta Petelska dr hab., Joanna Kotyńska dr, Barbara Szachowicz- Petelska, dr

6 Treści merytoryczne Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Zajęcia wprowadzające 1. Kalorymetria - wyznaczanie molowego ciepła zobojętniania mocnego kwasu mocną zasadą, wyznaczanie ciepła dysocjacji słabego kwasu. 2. Ciecze o ograniczonej wzajemnej mieszalności. Izoterma rozpuszczalności dla układu trójskładnikowego. 3. Charakterystyka stanu ciekłego. Badanie lepkości. 4. Pomiar napięcia powierzchniowego wybranych cieczy metodą stalagmometryczną. Wyznaczanie parachory i refrachory. 5. Refraktometria - wyznaczanie refrakcji molowej i badanie jej własności addytywnych. 6. Polarymetria - identyfikacja i określenie stężenia związków optycznie czynnych. 7. Wyznaczanie stałej dysocjacji słabego kwasu metodą spektrofotometryczną. 8. Warunki równowagi termodynamicznej. Prawo podziału Nernsta. Zajęcia uzupełniające Zajęcia zaliczeniowe sprawdzian wejściowy oceniający przygotowanie studenta do zajęć laboratoryjnych K_W08; - zaliczenie na ocenę ustne lub pisemne części teoretycznej obejmujące materiał do danego ćwiczenia K_W08 - przygotowanie pisemnego sprawozdania z wykonania zadania laboratoryjnego K_U04; K_U05 - ocena aktywności w trakcie zajęć K_U03, K_K03, K_K05 Warunkiem zaliczenia laboratorium jest wykonanie części doświadczalnej, złożenie opisowego sprawozdania, zdanie kolokwium do każdego ćwiczenia z części teoretycznej. Literatura obowiązkowa: Atkins P.W Podstawy chemii fizycznej, PWN, Barrow G.N fizyczna, PWN, Praca zbiorowa fizyczna, PWN, Pigoń K., Ruziewicz Z fizyczna t. 1, PWN, Sobczyk L., Kisza A fizyczna dla przyrodników, PWN, Drapała T fizyczna z zadaniami, PWN, Warszawa-Poznań. Sobczyk L., Kisza A Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN, 2000, Podstawy chemii fizycznej z ćwiczeniami, skrypt, Wydawnictwo UWM, Olsztyn. Literatura uzupełniająca: instrukcje do ćwiczeń. podpis osoby składającej sylabus iii zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć. Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne). iii 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 punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS h. iii 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.