Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Technologie materiałowe i spawalnicze (S1)
specjalność: Projektowanie materiałowe
Sylabus przedmiotu Podstawy chemii:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Technologie materiałowe i spawalnicze | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Podstawy chemii | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Materiałowych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Elżbieta Piesowicz <Elzbieta.Senderek@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomosc chemii, fizyki i matematyki na poziomie absolwenta szkoły średniej. |
| W-2 | Znajomość chemii, fizyki i matematyki na poziomie absolwenta szkoły średniej. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Student zdobywa wiedzę i umiejetności w zakresie omawianych treści programowych przydatną do formułowania i rozwiazywania prostych zadań z chemii nieorganicznej i organicznej i wybranych zagadnień fizykochemii. |
| C-2 | Student zdobywa wiedzę i umiejętność stosowania metod matematycznych do opisu procesów chemicznych i wybranych fizykochemicznych. |
| C-3 | Student zdobywa umiejętość korzystania ze zródeł literatury. |
| C-4 | Student zdobywa wiedzę i umiejętności w zakresie omawianych treści programowych, przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z chemii i wybranych zagadnień fizykochemii. |
| C-5 | Student zdobywa umiejętność analizy i opracowania wyników pomiarów chemicznych. |
| C-6 | Student zdobywa umiejętość korzystania ze źródeł literatury. |
| C-7 | Student rozwija umiejętność pracy w grupie. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Wprowadzenie, BHP. Podstawowe operacje w laboratorium chem. Wzory i nomenklatura związków chemicznych. Równania reakcji chemicznych. Obliczenia stechiometryczne. Obliczenia związane ze stanem równowagi chemicznej. Obliczenia stężeń roztworów. Reakcje dysocjacji kwasów i zasad. Obliczanie pH roztworów słabych i mocnych kwasów i zasad. Podstawy analizy ilościowej. Obliczenia. Reakcje utleniania i redukcji. Ogniwa galwaniczne. Kolokwium. | 20 |
| 20 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Reakcje utleniania i redukcji. Ogniwa galwaniczne. Wyznaczenie wydajności prądowej procesu elektrolizy wodnego roztworu Cu(NO3)2. Sporządzanie roztworów o określonym stężeniu procentowym i molowym. Badanie wpływu temperatury, stężenia, katalizatorów na szybkość reakcji chemicznej rozkładu H2O2. Charakterystyczne reakcje i wykrywanie wybranych kationów ( Fe+2, Fe+3,Cu+2, Zn+2, Al.+3, Ca+2, Mg+2). Wyznaczanie pH roztworów. Analiza ilościowa.Oznaczanie węglanu sodu metodą miareczkową. Kolokwium. | 10 |
| 10 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Otrzymywanie, budowa i właściwości związków nieorganicznych, Stany skupienia materii: gazy, ciecze, ciała stałe. Prawa stanu gazowego. Chemia roztworów wodnych. Układy koloidalne. Reguła faz Gibbsa.Klasyfikacja prostych i złożonych substancji oraz reakcji chemicznych, równowaga i kinetyka chemiczna. Nazewnictwo, otrzymywnie i reakcje dla związków organicznych Współczesna teoria budowy atomów. Konfiguracja elektronowa atomów. Podstawy modelowania molekularnego Wiązania międzyatomowe - chemiczne. Wiązania międzycząsteczkowe - siły Van der Waalsa. Hierarchiczny model struktury materiału: konfiguracja elektronowa atomów, charakter wiązania, struktura krystaliczna i defekty strukturalne a właściwości chemiczne i fizyczne materiałów. Właściwosci materiałów jonowych, kowalencyjnych i metalicznych. Otrzymywanie, budowa i właściwości związków nieorganicznych, organicznych i kompleksowych. Budowa i otrzymywanie tworzyw polimerowych. Stany skupienia materii: gazy, ciecze, ciała stałe. Prawa stanu gazowego. Chemia roztworów wodnych. Układy koloidalne. Reguła faz Gibbsa. Zjawiska ad- i absorpcji. Osmoza. Równowaga jonowa w roztworach. Fizykochemiczna charakterystyka środowisk miejskich, przemysłowych, morskich. Procesy utleniania i redukcji. Podstawy elektrochemii: potencjał elektrodowy, równowagowy, stacjonarny. Zjawisko polaryzacji i przyczyny. Ogniwa galwaniczne. Zjawisko elektrolizy. Prawa elektrochemii Faradaya. | 30 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 20 |
| A-A-2 | Praca własna | 30 |
| 50 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 10 |
| A-L-2 | Praca własna | 15 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-W-2 | Praca własna | 20 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z użyciem technik audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe. |
| M-2 | Ćwiczenia audytoryjne: wspólne rozwiązywanie zadań |
| M-3 | Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe. |
| M-4 | Ćwiczenia audytoryjne. Rozwiązywanie zadań problemowych i rachunkowych, analiza zjawisk chemicznych w procesach inżynierskich. |
| M-5 | Ćwiczenia laboratoryjne. Wykonywanie ekperymentów w laboratorium. Prezentacje sprawozdań z przeprowadzonych ekperymentów. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu ćwiczen laboratoryjnych student przystępuje do egzaminu pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuje po uzyskaniu co najmiej połowy punktów. Do egzaminu ustnego przystępują studenci po uzykaniu 30% punktów z egzaminu pisemnego. |
| S-2 | Ocena formująca: Na podstawie wyników kolokwium pisemnego, ocena pozytywna po rozwiązaniu powyżej 60% zadań |
| S-3 | Ocena formująca: Ćwiczenia audytoryjne : Na podstawie krótkich sprawdzianów wiedzy przygotowanej do ćwiczeń (6 sprawdzianów) oraz kolokwium końcowego student uzyskuje zaliczenie jeśli zdobędzie co najmniej połowę punktów. |
| S-4 | Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne. Na podstawie wykonanych wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, zaliczeniu krótkich sprawdzianów, spradzajacych przygotowanie do ćwiczeń oraz prezentacji sprawozdań w formie pisemnej i ustnej student uzyskuje ocenę z ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-5 | Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu ćwiczeń audytoryjnych oraz laboratoryjnych student przystępujedo egzaminu pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów. Do egzaminu ustnego przystępują studenci po uzykaniu powyżej 30% punktów z egzaminu pisemnego. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TMS_1A_A03_W01 Student ma wiedzę w zakresie budowy i właściwości zwiazków chemicznych i zjawisk fizykochemicznych oraz prawidłowościach występujących w procesach chemicznych. | TMS_1A_W01, TMS_1A_W02 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TMS_1A_A03_U01 Student potrafi posługiwać się nomenklaturą związków chemicznych, potrafi interpretować, terminologię chemiczną oraz potrafi klasyfikować zjawiska fizykochemiczne, analizować podstawowe przemiany fizykochemiczne, dobierać sposoby ich opisu. | TMS_1A_U07, TMS_1A_U06 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-A-1, T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TMS_1A_A03_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie świadomość złożoności materii i otwartość na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy.Posiada kompetecja w zakresie pracy w grupie. | TMS_1A_K01, TMS_1A_K03 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-1 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TMS_1A_A03_W01 Student ma wiedzę w zakresie budowy i właściwości zwiazków chemicznych i zjawisk fizykochemicznych oraz prawidłowościach występujących w procesach chemicznych. | 2,0 | Student nie ma wiedzy w zakresie budowy i właściwości zwiazków chemicznych i zjawisk fizykochemicznych oraz prawidłowości występujących w procesach chemicznych. |
| 3,0 | Student ma wiedzę w zakresie budowy i właściwości zwiazków chemicznych i zjawisk fizykochemicznych oraz prawidłowościach występujących w procesach chemicznych. | |
| 3,5 | Student ma wiedzę w zakresie budowy i właściwości zwiazków chemicznych i zjawisk fizykochemicznych oraz prawidłowościach występujących w procesach chemicznych. Wie jakie znaczenie posiadaje zjawiska chemiczne, procesy fizykochemiczne w technologiach materiałowych | |
| 4,0 | Student ma wiedzę w zakresie budowy i właściwości zwiazków chemicznych i zjawisk fizykochemicznych oraz prawidłowościach występujących w procesach chemicznych. Wie jakie znaczenie posiadaje zjawiska chemiczne, procesy fizykochemiczne w technologiach materiałowych i inżynierii powierzchni. | |
| 4,5 | Student ma wiedzę w zakresie budowy i właściwości zwiazków chemicznych i zjawisk fizykochemicznych oraz prawidłowościach występujących w procesach chemicznych. Wie jakie znaczenie posiadaje zjawiska chemiczne, procesy fizykochemiczne w technologiach materiałowych i inżynierii powierzchni, a także opisie warunków eksploatacji materiałów. | |
| 5,0 | Student ma wiedzę w zakresie budowy i właściwości zwiazków chemicznych i zjawisk fizykochemicznych oraz prawidłowościach występujących w procesach chemicznych. Wie jakie znaczenie posiadaje zjawiska chemiczne, procesy fizykochemiczne w technologiach materiałowych i inżynierii powierzchni, a także opisie warunków eksploatacji materiałów. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TMS_1A_A03_U01 Student potrafi posługiwać się nomenklaturą związków chemicznych, potrafi interpretować, terminologię chemiczną oraz potrafi klasyfikować zjawiska fizykochemiczne, analizować podstawowe przemiany fizykochemiczne, dobierać sposoby ich opisu. | 2,0 | Student nie zna nomenklatury związków chemicznych, nie potrafi interpretować, terminologii chemicznej oraz klasyfikować zjawisk fizykochemicznych, analizować podstawowych przemian fizykochemicznych, dobierać sposobów ich opisu. |
| 3,0 | Student zna nomenklaturę związków chemicznych, potrafi interpretować, terminologię chemiczną oraz potrafi klasyfikować zjawiska fizykochemiczne, analizować podstawowe przemiany fizykochemiczne, dobierać sposoby ich opisu. | |
| 3,5 | Student dobrze nomenklaturę związków chemicznych, potrafi interpretować, terminologię chemiczną oraz potrafi klasyfikować zjawiska fizykochemiczne, analizować podstawowe przemiany fizykochemiczne, dobierać sposoby ich opisu. Zna podstawy kinetyki i stayki chemicznej. | |
| 4,0 | Student potrafi interpretować przemiany chemiczne oraz potrafi klasyfikować zjawiska fizykochemiczne, analizować podstawowe przemiany fizykochemiczne, dobierać sposoby ich opisu. Rozumie znaczenie kinetyki i stayki chemicznej w technologii syntezy materiałów. | |
| 4,5 | Student potrafi interpretować przemiany chemiczne oraz potrafi klasyfikować zjawiska fizykochemiczne, analizować podstawowe przemiany fizykochemiczne, dobierać sposoby ich opisu stosując poprawna terminologię. Rozumie znaczenie kinetyki i stayki chemicznej w technologii syntezy materiałów. Rozumie znaczenie kinetyki i stayki chemicznej w technologii syntezy materiałów | |
| 5,0 | Student potrafi interpretować przemiany chemiczne oraz potrafi klasyfikować zjawiska fizykochemiczne, analizować podstawowe przemiany fizykochemiczne, dobierać sposoby ich opisu stosując poprawna terminologię. Rozumie znaczenie kinetyki i stayki chemicznej w technologii syntezy materiałów. Rozumie znaczenie kinetyki i stayki chemicznej w technologii syntezy materiałów |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TMS_1A_A03_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie świadomość złożoności materii i otwartość na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy.Posiada kompetecja w zakresie pracy w grupie. | 2,0 | Student nie ma świadomości złożoności materii i nie jest otwarty na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy. |
| 3,0 | Student ma świadomość złożoności materii i jest otwarty na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy. | |
| 3,5 | Student ma świadomość złożoności materii i jest otwarty na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy. | |
| 4,0 | Student ma świadomość złożoności materii i jest otwarty na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy. | |
| 4,5 | Student ma świadomość złożoności materii i jest otwarty na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy. | |
| 5,0 | Student ma świadomość złożoności materii i jest otwarty na potrzebę nieustannego poszukiwania i pogłębiania wiedzy. |
Literatura podstawowa
- M.J.Sienko, R. A. Plane, Chemia-podstawy i zastosowania, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1999, Zawiera uaktualnioną nomenklaturę chemiczną
- M.J.Sienko, R. A. Plane, Chemia - podstawy i zastosowania, WNT, Warszawa, 1999, wyd. V, (wyd.zawiera uaktualnioną nomenklaturę)
- L. Jones, P. Atkins, Chenia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Wydawnictwo Naukowe PWN tom I i II, Warszawa, 2009
- M.Kamiński, B.Ważyński, Podstawy chemii dla inżynierii materiałowej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2004, I
- R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, PWN, Warszawa, 2008
- Red. Z.Jabłoński, Ćwiczenia laboratoryjne i rachunkowe z chemii ogólnej i technicznej, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1983, I
- P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wydawnictwa chemiczne, Wrocław, 2000
- Red. A. Śliwa, Obliczenia chemiczne, PWN, Warszawa, 1973, III
- J. McMurry, Chemia organiczna, PWN, Warszawa, 2012
- Z.Jabłoński, L.Iwanowska, Obliczenia chemiczne dla studentów wydziałów mechanicznych, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1984
- F.A.Cotton, G.Wilkinson, P.L.Gaus, Chemia nieorganiczna –podstawy, PWN, Warszawa, 1995, I
- L.Jones, P.Atkins, Chemia ogólna, PWN, Warszawa, 2009, I, Tom 1 i 2
- E.Jagodzińska, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej, Skrypt Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1999, I
Literatura dodatkowa
- J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. T.1, Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, PWN, Warszawa, 2004
- A. Cygański, Chemiczne metody analizy ilościowej, WNT, Warszawa, 1992
- W.Ufnalski, Podstawy obliczeń chemicznych z programami komputerowymi, WNT, Warszawa, 1999