Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Kierunek i poziom studiów: Chemia poziom pierwszy Sylabus modułu: Podstawy Chemii A 0310-CH-S1-002 1. Informacje ogólne koordynator modułu Prof. dr hab. Teresa Kowalska rok akademicki 2014/2015 semestr I forma studiów stacjonarne sposób ustalania oceny końcowej modułu Ocena modułu stanowi średnią ważoną przedmiotów wchodzących w skład modułu Wagi przedmiotów: Wykład 50%, Ćwiczenia 20%, Konwersatorium 20%, Laboratorium 10% 2. Opis dydaktycznych i pracy Podstawy Chemii - Wykład prowadzący treści metody prowadzenia 0310-CH-S1-002_fs_1 Prof. dr hab. Teresa Kowalska Cały rok Pierwiastki, związki, roztwory i fazy. Symbole i wzory. Reakcje chemiczne i równania chemiczne. Energia, ciepło i temperatura. Jednostki miar. Precyzja i dokładność. Wewnętrzna budowa atomu. Badania doświadczalne nad elektryczną naturą atomu. Ładunek i masa elektronu. Spektroskopia atomowa. Odkrycie jądra atomowego. Odkrycie liczby atomowej. Izotopy. Trwałość jądra atomowego. Promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Model atomu Bohra. Budowa atomów a model Bohra. Falowa natura elektronu. Spin elektronowy. Liczby kwantowe. Elektrony w cząsteczkach. Wiązania jonowe. Wiązania kowalencyjne. Wiązania koordynacyjne. Polarność wiązań. Elektroujemność. Energia wiązań i skala elektroujemności. Nasycenie wartościowości. Rezonans. Kształty cząsteczek i orbitale zhybrydyzowane. Powłoka wartościowości i odpychanie par elektronów. Stan gazowy. Objętość, temperatura i ciśnienie. Ciśnienia cząstkowe. Zasada Avogadra. Równanie stanu. Dyfuzja. Teoria kinetyczna gazów. Odchylenia gazów rzeczywistych od zachowania się gazu doskonałego. Temperatura krytyczna. Chłodzenie przez rozprężanie. Właściwości cieczy. Ciśnienie pary nasyconej. Temperatura wrzenia. Właściwości ciał stałych. Sieć przestrzenna kryształów. Ciekłe kryształy. Upakowanie atomów w sieci krystalicznej. Defekty sieci krystalicznej. Wiązania w ciałach stałych. Energie spójności kryształów. Krzywe ogrzewania i krzywe chłodzenia. Przegrzanie i przechłodzenie cieczy. Wykresy fazowe. wykład
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 2 dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja obowiązkowa uzupełniająca adres strony www 30 45 Opanowanie materiału w zakresie zgodnym z prowadzonym wykładem i wskazaną Wykład prowadzony z pomocą środków audiowizualnych M. J. Sienko, R. A. Plane, Chemia podstawy i zastosowania, WNT, Warszawa, 1997 W celu lepszego zrozumienia treści wykładu zaleca się przed każdym kolejnym wykładem powtórzyć wprowadzone wcześniej zagadnienia i pojęcia. Konwersatorium z podstaw chemii prowadzący treści Dr E. Maciążek, dr A. Michta, dr A. Świtlicka-Olszewska Zajęcia prowadzone w grupach I. Stężenia Stężenie procentowe Stężenie molowe Stężenie molarne Stężenie normalne Ułamek molowy Przeliczanie stężeń Mieszanie roztworów o różnych stężeniach II. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne Budowa atomu Izotermy, izobary Względna i bezwzględna masa atomu Masa cząsteczkowa Mol Prawo zachowania masy Prawo stałych stosunków wagowych Wartościowość III. Prawa gazowe Stan gazowy i jego charakterystyka Założenia kinetycznej teorii gazów Gaz doskonały, gaz rzeczywisty Prawo Gay-Lussaca Prawo Avogadra 0310-CH-S1-002_fs_2
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 3 metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja obowiązkowa Prawo Boyle a Mariotta Prawo Charlesa Równanie stanu gazowego (Równanie Clapeyrona). Stała gazowa Prawo Daltona Równanie van der Waalsa Gęstość i masa molowa gazu IV. Stechiometria Masa atomowa Masa molowa Skład ilościowy związków chemicznych Obliczanie wzorów chemicznych ze składów ilościowych związków Obliczenia na podstawie równań chemicznych reakcji V. Kinetyka i statyka chemiczna Szybkość reakcji chemicznych Szybkość reakcji a temperatura Odwracalność reakcji chemicznych Stała szybkości reakcji Okres półtrwania Rząd reakcji Wpływ różnych czynników na szybkość reakcji chemicznej Prawo działania mas Równowaga chemiczna Reguła faz Gibbsa VI. Równowagi jonowe Dysocjacja mocnych i słabych elektrolitów Iloczyn jonowy wody ph Stała i stopień dysocjacji Efekt wspólnego jonu Hydroliza soli Roztwory buforowe Iloczyn rozpuszczalności Związki kompleksowe Ćwiczenia audytoryjne 15 35 Samodzielne rozwiązywanie zadań chemicznych Zajęcia prowadzone w grupach Obliczenia chemiczne zbiór zadań z chemii nieorganicznej i analitycznej wraz z podstawami teoretycznymi, pod red. A. Śliwy, PWN, Warszawa, 1979.
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 4 uzupełniająca adres strony www 0310-CH-S1-002_fs_3 Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr M. Orłowska, mgr A. Godziek, mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I. Jendrzejewska Zajęcia prowadzone w grupach Regulamin BHP pracowni chemicznej. Pokaz szkła. Technika pracy laboratoryjnej Wagi i ważenie. Roztwory Zjawiska fizyczne i chemiczne Właściwości fizykochemiczne związków organicznych i nieorganicznych Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania związków chemicznych (część I) Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania związków chemicznych (część II) Typy reakcji chemicznych Reakcje chemiczne wybranych pierwiastków Reakcje utleniania i redukcji. Chrom i magnez Reakcje i właściwości chemiczne wybranych kwasów, zasad i soli Reakcje chemiczne kationów i anionów (część I) Reakcje chemiczne kationów i anionów (część II) Ćwiczenia laboratoryjne z podstaw chemii prowadzący treści metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja obowiązkowa Samodzielne wykonywanie przewidzianych w programie doświadczeń chemicznych 60 70 Teoretyczne przygotowanie do poszczególnych laboratoryjnych przy wykorzystaniu literatury podanej w sylabusie przedmiotu. Samodzielne przygotowanie wskazanego materiału. Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych. Zapoznanie się z instrukcją do ćwiczeń. Samodzielne wykonywanie przez doświadczeń chemicznych T. Widernik, M. Nestorowicz, H. Bartnicka, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk, 1996 J.R. Paśko, R. Sitko, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej i analitycznej, Wydawnictwo Naukowe WSP, Kraków, 1996 A. Hendrich, Chemia ogólna. Ćwiczenia laboratoryjne, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1993
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 5 uzupełniająca adres strony www Praca zbiorowa pod red. Wandy Brzyskiej Ćwiczenia z chemii ogólnej, Wydawnictwo UMCS, Lublin, 1997 L. Pajdowski, Chemia ogólna, PWN, Warszawa, 1997 W. Trzebiatowski, Chemia nieorganiczna, PWN, Warszawa, 1978 A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, PWN, Warszawa, 1997 J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, PWN, Warszawa, 1997 T. Lipiec, Z. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa, 1988 http://www.chromatography.us.edu.pl Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych dostępne na stronie www. Student na zajęcia przychodzi w fartuchu i okularach ochronnych oraz w odpowiednim obuwiu. Ćwiczenia z podstaw chemii prowadzący treści metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja 0310-CH-S1-002_fs_4 dr Marzena Podgórna Zajęcia prowadzone w grupach Układ okresowy pierwiastków. Nazewnictwo związków nieorganicznych: Nazewnictwo tlenków, wodorotlenków, kwasów i soli. Równania reakcji redoks: utleniacz, reduktor, bilansowanie równań reakcji redoks. Reakcja dysproporcjonowania. Budowa atomu: Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Podstawy mechaniki kwantowej: funkcja falowa i jej interpretacja, energia cząstki; zakaz Pauliego. Reguła Hunda. Liczby kwantowe, orbitale atomowe (powierzchnie graniczne orbitali s i p, kolejność energetyczna), konfiguracja elektronowa atomów i jonów (pierwiastki grup głównych i metale przejściowe) oraz jej powiązanie z budową układu okresowego i właściwościami atomowymi (elektroujemność, promienie atomowe i jonowe, charakter metaliczny). Wiązania kowalencyjne, wiązania jonowe, wiązania koordynacyjne, wiązania metaliczne, orbitale molekularne warunki powstawania, kształt orbitali typu σ i π, energie orbitali molekularnych, orbitale wiążące, antywiążące, niewiążące. Metoda VSEPR. Hybrydyzacja. Ćwiczenia audytoryjne 30 30 Samodzielne przygotowanie wskazanego materiału. Zajęcia w grupach
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 6 obowiązkowa uzupełniająca adres strony www G. Grygierczyk, M. Podgórna, Materiały pomocnicze do dydaktycznych z podstaw chemii, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2007. W celu lepszego zrozumienia treści zaleca się przed każdym kolejnym ćwiczeniem powtórzyć wprowadzone wcześniej zagadnienia i pojęcia. 3. Opis sposobów efektów kształcenia modułu Egzamin (-y) 0310-CH-S1-002_fs_1 Prof. dr hab. Teresa Kowalska 0310-CH-S1-002_w_1 Cały rok Opanowanie materiału przedstawionego na wykładzie, konwersatorium, laboratorium i ćwiczeniach a także we wskazanej literaturze Egzamin w postaci udzielenia pisemnej odpowiedzi na 10 pytań Punktacja przedstawia się następująco: Odpowiedź na 6 pytań: ndst Odpowiedź na 7 pytań: dst Odpowiedź na 7,5 pytania: plus dst Odpowiedź na 8 pytań: db Odpowiedź na 8,5 pytań: plus db Odpowiedź na 9, 9,5, 10 pytań: bdb Sprawdzanie prac pisemnych. Studenci mogą przystąpić do egzaminu poprawkowego. W wyjątkowych przypadkach studenci mogą uzyskać dopuszczenie do egzaminu komisyjnego. Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków Kolokwium (-y) 0310-CH-S1-002_fs_2 Dr E. Maciążek, dr A. Michta, dr A. Świtlicka-Olszewska Grupy studenckie Opanowanie materiału wskazanego przez prowadzącego. 0310-CH-S1-002_w_2
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 7 Na kolokwium student otrzymuje jedno zadanie rachunkowe do rozwiązania. Kryterium oceny kolokwium: 60% - 67% dst 68% - 75% +dst 76% - 83% db 84% - 91% +db 91% -100% bdb Student uzyskuje zaliczenie na podstawie średniej arytmetycznej pod warunkiem zdania wszystkich kolokwiów: 3,0-3,25 dst 3,26-3,75 + dst 3,76-4,25 db 4,26-4,75 + db 4,76-5,0 bdb Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie zdania trzech kolokwiów. Kolokwium pisemne. Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków Kolokwium (-y) 0310-CH-S1-002_w_2 0310-CH-S1-002_fs_3 Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr M. Orłowska, mgr A. Godziek, mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I. Jendrzejewska Zajęcia laboratoryjne prowadzone w grupach Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznych umiejętności w laboratorium chemicznym Student uzyskuje zaliczenie na podstawie zdanych dwóch kolokwiów pisemnych zawierających pytania opisowe, równania reakcji chemicznych i obliczenia chemiczne. Kryterium oceny kolokwium: 60% - 67% dst 68% - 75% +dst 76% - 83% db 84% - 91% +db 91% -100% bdb Istnieje możliwość dwukrotnej poprawy kolokwium. Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie zdania kolokwiów. Kolokwium pisemne
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 8 Wymagany kalkulator naukowy i układ okresowy pierwiastków Kolokwium (-y) 0310-CH-S1-002_fs_4 Dr Marzena Podgórna Grupy studenckie Opanowanie materiału wskazanego przez prowadzącego. Student uzyskuje zaliczenie kolokwium według następującej skali: 70%-77% dst 78%-79% +dst 80%-87% db 88%-89% +db 90% - 100% bdb 0310-CH-S1-002_w_2 Student uzyskuje zaliczenie przedmiotu na podstawie średniej arytmetycznej uzyskanych ocen pod warunkiem zdania wszystkich kolokwiów: 3,0-3,25 dost 3,26-3,75 + dost 3,76-4,25 db 4,26-4,75 + db 4,76-5,0 bdb Kolokwia pisemne Odpowiedź ustna (-y) 0310-CH-S1-002_w_3 0310-CH-S1-002_fs_2, 0310-CH-S1-002_fs_3 0310-CH-S1-002_fs_4 Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr M. Orłowska, mgr A. Godziek, mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I. Jendrzejewska Grupy studenckie Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznych umiejętności w laboratorium chemicznym. Opanowanie treści wskazanych przez prowadzącego. Odpowiedzi na pytania w trakcie prowadzenia doświadczeń dotyczących przeprowadzanych ćwiczeń laboratoryjnych. Ocena stopnia przygotowania teoretycznego do ćwiczeń, Ocena bardzo dobra - student odpowiada prawidłowo i w sposób wyczerpujący na zadawane pytania
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 9 Ocena dobra odpowiedzi niepełne Ocena dostateczna słabe przygotowanie potrzebna duża pomoc prowadzącego, Ocena niedostateczna student nie potrafi udzielić odpowiedzi na zadawane pytania. W przypadku konwersatorium i ćwiczeń ocenia się przygotowanie do. Odpowiedź ustna w czasie trwania Ocenianie ciągłe (-y) 0310-CH-S1-002_w_4 0310-CH-S1-002 _fs_3 Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr M. Orłowska, mgr A. Godziek, mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I. Jendrzejewska Zajęcia laboratoryjne prowadzone w grupach Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznej pracy w laboratorium chemicznym Umiejętność pracy w laboratorium chemicznym. Znajomość stosowanego w laboratorium szkła i sprzętu laboratoryjnego. Umiejętność posługiwania się szkłem i sprzętem laboratoryjnym w celu wykonania doświadczeń. Ocena bardzo dobra umiejętność pracy w laboratorium Ocena dobra praca w laboratorium z niewielką pomocą prowadzącego, Ocena dostateczna praca w laboratorium przy dużej pomocy prowadzącego Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku nie przestrzegania zasad BHP w pracowni chemicznej Ocena ciągła w czasie trwania Sprawozdanie (-y) 0310-CH-S1-002_w_5 0310-CH-S1-002 _fs_3 Dr M. Knaś, Dr A. Niestrój, mgr D. Szeremeta, mgr. M. Orłowska, mgr A. Godziek, mgr A. Maciejowska, mgr M. Skorek, dr A. Świtlicka-Olszewska, dr hab. I. Jendrzejewska Zajęcia laboratoryjne prowadzone w grupach Opanowanie wiedzy teoretycznej i praktycznych umiejętności w laboratorium chemicznym. Prawidłowe przeprowadzenie ćwiczeń laboratoryjnych, wyciągnięcie odpowiednich wniosków. Poprawność merytoryczna wykonania ćwiczenia (40 %), sposób i prawidłowość
Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 10 sformułowania obserwacji i wniosków wynikających z przeprowadzonego ćwiczenia (60 %). Student NIE uzyskuje zaliczenia w przypadku braku pozytywnej oceny ze wszystkich sprawozdań do ćwiczeń laboratoryjnych. Student oddaje sprawozdanie z każdych ćwiczeń laboratoryjnych wykonane zgodnie z instrukcją przed rozpoczęciem kolejnych. Niezliczone sprawozdanie należy poprawić i oddać na kolejnych zajęciach. Możliwe są dwie poprawy niezliczonego kolokwium.