Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Kierunek i poziom studiów: Chemia, pierwszy Sylabus modułu: Krystalografia (016) Nazwa wariantu modułu (opcjonalnie): _wariantu ( wariantu) 1. Informacje ogólne koordynator modułu rok akademicki 2014/2015 semestr forma studiów sposób ustalania oceny końcowej modułu Dr hab. Barbara Machura 3_zimowy stacjonarne Średnia arytmetyczna ocen z egzaminu i laboratorium 2. Opis dydaktycznych i pracy Wykład prowadzący treści Dr hab. Barbara Machura; email: basia@ich.us.edu.pl 016_fs_1 1) Kryształ jako faza uporządkowana. Pokrój kryształu. Podstawowe prawa krystalografii: prawo stałości kątów, prawo równoległości ścian, prawo wymiernych wskaźników. 2) Osie krystalograficzne i jednostki osiowe. Ściana jednostkowa i stosunek osiowy. Układy krystalograficzne. Czworościan zasadniczy. Wybór komórki elementarnej. Objętość komórki elementarnej. 3) Sieć przestrzenna a sieć krystaliczna. Podstawowe pojęcia opisujące sieć przestrzenną: węzły, proste sieciowe, płaszczyzny sieciowe. Wyznaczanie współrzędnych węzłów oraz obliczanie wskaźników prostych i płaszczyzn sieciowych. 4) Rodzina i pas płaszczyzn sieciowych. Prawo pasowe. Kąty między płaszczyznami. Odległość międzywęzłowa i międzypłaszczyznowa. Gęstość kryształu. Sieci translacyjne Bravais go. 5) Projekcja sferyczna, cyklograficzna i stereograficzna. 6) Symetria w morfologii kryształów. Symetria względem punktu, prostej i płaszczyzny. Złożone elementy symetrii: oś przemienna i inwersyjna. 7) Symbole i projekcje elementów symetrii. 8) Elementy symetrii w ujęciu macierzowym: środek symetrii, oś symetrii, płaszczyzna symetrii, osie przemienne i inwersyjne.
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 2 metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja obowiązkowa uzupełniająca adres strony www 9) Kombinacje elementów symetrii: kombinacje osi symetrii, kombinacje osi symetrii i środka symetrii oraz kombinacje osi symetrii i osi inwersyjnych. 10) Grupy punktowe klasy symetrii. Pełne i skrócone symbole międzynarodowe grup punktowych. Projekcje elementów symetrii grup punktowych. Klasy symetrii a układy krystalograficzne. 11) Strukturalne elementy symetrii. Translacja. Osie śrubowe. Płaszczyzny ślizgowe osiowe, diagonalne i diamentowe. 12) Osie śrubowe i osiowe płaszczyzny ślizgowe w ujęciu macierzowym. 13) Wtórne elementy symetrii. Grupy przestrzenne: symbole grup przestrzennych, zespoły pozycji symetrycznie równoważnych, graficzne przedstawianie zespołów pozycji symetrycznie równoważnych i elementów symetrii grup przestrzennych. 14) Charakterystyka grup przestrzennych w Międzynarodowych Tablicach Krystalograficznych. 15) Podstawy krystalochemii. Zależność niektórych właściwości kryształów od ich klasy symetrii. Jak w opisie modułu 15 10 Przyswojenie zagadnień omawianych na wykładzie w oparciu o notatki własne oraz literaturę podstawową i uzupełniającą. 1. Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia. Podręcznik wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996, 2001. 2. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003. 3. Z. Bojarski, H. Habla, M. Surowiec, Materiały do nauki krystalografii, PWN, Warszawa 1986. 4. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1994. 1. Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 2004. 2. M. Van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN, Warszawa 1984. 3. International Tables for Crystallography, John Wiley and Sons, Inc. 2012.
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 3 Laboratorium prowadzący treści 016_fs_2 dr hab. Izabela Jendrzejewska (izajen@wp.pl), dr hab. Barbara Machura (basia@ich.us.edu.pl ), dr Ewa Maciążek (Ewa.Maciazek@us.edu.pl), dr hab. Ewa Malicka (ewa.malicka@us.edu.pl), dr hab. Jan Małecki (gmalecki@us.edu.pl) 1) Przepisy BHP. Organizacja stanowiska pracy. 2) Układy krystalograficzne ćwiczenia na modelach komórek mające na celu zdobycie umiejętności w zakresie rozpoznawania komórek elementarnych poszczególnych układów krystalograficznych, wyboru osi krystalograficznych, ściany jednostkowej, czworościanu zasadniczego oraz wyznaczania objętości komórki elementarnej. 3) Podstawowe pojęcia opisujące sieć przestrzenną ćwiczenia na modelach sieci przestrzennych. Wyznaczanie współrzędnych węzłów, określanie kierunków i płaszczyzn sieci przestrzennej. 4) Wskaźnikowanie kierunków i płaszczyzn krystalograficznych zajęcia na komputerach przy wykorzystaniu programu KRYS1 5) Rodzina i pas płaszczyzn sieciowych ćwiczenia na modelach sieci przestrzennych. Wyznaczanie zbioru płaszczyzn należących do wspólnego pasa. Sprawdzanie przynależności danej płaszczyzny do wybranego pasa. Wyznaczanie osi pasa dla wybranego zbioru płaszczyzn. Obliczanie odległości międzypłaszczyznowych dla wybranych rodzin płaszczyzn sieciowych. 6) Komórki Bravais go - ćwiczenia na modelach komórek elementarnych. Wyznaczanie bazy komórek translacyjnych (P, A, B, C, I, F). Przyporządkowywanie typów komórek Bravais go do poszczególnych układów krystalograficznych. Obliczanie odległości międzyatomowych w poszczególnych typach komórek. Wyznaczanie gęstości teoretycznej wybranych kryształów. 7) Operacje na siatce Wulfa (część 1) - wyznaczanie współrzędnych kątowych punktów, nanoszenie na siatkę punktów o podanych współrzędnych oraz wyznaczanie kątów pomiędzy naniesionymi biegunami stereograficznymi. 8) Operacje na siatce Wulfa (część 2) - wykreślanie koła pasowego dla biegunów płaszczyzn, oznaczanie położenia biegunów osi pasów płaszczyzn, wyznaczanie kątów między kołami pasowymi oraz między osiami pasów. 9) Elementy symetrii makroskopowej zajęcia na komputerach z wykorzystaniem programu KRYS1 i modelami kulkowymi. 10) Elementy symetrii makroskopowej w ujęciu macierzowym wyznaczanie punktów symetrycznie równoważnych powstałych pod działaniem poszczególnych elementów symetrii. 11) Kombinacje elementów symetrii i klasy symetrii - zajęcia na komputerach z wykorzystaniem programu KRYS1. Zasady składania elementów symetrii i tworzenie dozwolonych kombinacji elementów symetrii. Wykreślanie projekcji elementów symetrii grup punktowych. 12) Strukturalne elementy symetrii - zajęcia na komputerach z wykorzystaniem
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 4 metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja obowiązkowa uzupełniająca adres strony www programu KRYS1. Zapoznanie się z działaniem osi śrubowych, płaszczyzn ślizgowych osiowych, diagonalnych i diamentowych. Wyznaczanie kierunków i punktów symetrycznie równoważnych. 13) Wtórne elementy symetrii i grupy przestrzenne wyznaczanie wtórnych elementów symetrii generowanych przez translacyjne powielanie twórczych elementów symetrii. Przyporządkowywanie grupom przestrzennym klas symetrii. 14) Ćwiczenia z Międzynarodowymi Tablicami Krystalograficznymi. 15) Najważniejsze zadania i problemy krystalograficzne powtórka przed egzaminem. Jak w opisie modułu 30 30 Samodzielna praca z podręcznikiem i materiałami dodatkowymi przygotowanymi przez osoby prowadzące zajęcia laboratoryjne, celem przygotowania się do laboratoryjnych lub kolokwiów. Zajęcia odbywają się przez cały semestr raz w tygodniu po dwie godziny. 1. Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia. Podręcznik wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996, 2001. 2. Z. Bojarski, H. Habla, M. Surowiec, Materiały do nauki krystalografii, PWN, Warszawa 1986. 3. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003. 4. Z. Trzaska Durski, H. Trzaska Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1994. 1. Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 2004. 2. M. Van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN, Warszawa 1984. 3. International Tables for Crystallography, John Wiley and Sons, Inc. 2012. http://uranos.cto.us.edu.pl/~crystal
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 5 3. Opis sposobów weryfikacji efektów kształcenia modułu Kolokwium wymagania merytoryczne kryteria oceny przebieg procesu weryfikacji 016_w_1 016_fs_2 dr hab. Izabela Jendrzejewska (izajen@wp.pl), dr hab. Barbara Machura (basia@ich.us.edu.pl ), dr Ewa Maciążek (Ewa.Maciazek@us.edu.pl), dr hab. Ewa Malicka (ewa.malicka@us.edu.pl), dr hab. Jan Małecki (gmalecki@us.edu.pl) 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 76-88% - 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 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 (-y) osoba(-y) przeprowadzająca(- e) weryfikację wymagania merytoryczne kryteria oceny Skala ocen od 2 do 5 przebieg procesu weryfikacji (-y) osoba(-y) przeprowadzająca(- e) weryfikację 016_w_2 016_fs_2 dr hab. Izabela Jendrzejewska (izajen@wp.pl), dr hab. Barbara Machura (basia@ich.us.edu.pl ), dr Ewa Maciążek (Ewa.Maciazek@us.edu.pl), dr hab. Ewa Malicka (ewa.malicka@us.edu.pl), dr hab. Jan Małecki (gmalecki@us.edu.pl) 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.
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 6 Egzamin pisemny (-y) osoba(-y) przeprowadzająca(- e) weryfikację wymagania merytoryczne kryteria oceny przebieg procesu weryfikacji 016_fs_1; 016_fs_2 Dr hab. Barbara Machura 016_w_3 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.