Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)
Sylabus przedmiotu Podstawy krystalografii i metody dyfrakcyjne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Chemia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Podstawy krystalografii i metody dyfrakcyjne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Piotr Tabero <Piotr.Tabero@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Monika Bosacka <Monika.Bosacka@zut.edu.pl>, Anna Błońska-Tabero <Anna.Blonska-Tabero@zut.edu.pl>, Grażyna Dąbrowska <Grazyna.Dabrowska@zut.edu.pl>, Elżbieta Filipek <Elzbieta.Filipek@zut.edu.pl>, Mateusz Piz <Mateusz.Piz@zut.edu.pl>, Piotr Tabero <Piotr.Tabero@zut.edu.pl>, Elżbieta Tomaszewicz <Elzbieta.Tomaszewicz@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstaw chemii i fizyki |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami w obszarze krystalografii i ciała stałego |
| C-2 | Zapoznanie studentów z metodami otrzymywania i właściwościami promieniowania rentgenowskiego |
| C-3 | Zapoznanie studentów z metodami badawczymi wykorzystującymi zjawisko dyfrakcji |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| wykłady | ||
| T-W-1 | Definicja i podział krystalografii. Definicja ciała stałego. Właściwości fizyczne wektorowe i skalarne. Podstawowe pojęcia krystalografii. Budowa wewnętrzna kryształu idealnego. | 2 |
| T-W-2 | Układy krystalograficzne. Typy sieci Bravais´go. Węzeł, prosta sieciowa i płaszczyzna sieciowa. Wzory kwadratowe. | 2 |
| T-W-3 | Promienie atomowe i jonowe. Typy poliedrów koordynacyjnych. Morfologia i pokrój kryształów. Pomiar gęstości. Gęstość rentgenowska. | 2 |
| T-W-4 | Otrzymywanie,i właściwości i zastosowanie promieniowania rentgenowskiego. Masowe współczynniki absorpcji. Zjawisko dyfrakcji. Wzór Bragga. Substancje krystaliczne i substancje amorficzne. Baza danych dyfraktogramów wzorcowych PDF ICDD. | 2 |
| T-W-5 | Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych. Podział ciał stałych. Zwarte warstwy heksagonalne. Luki tetraedryczne i oktaedryczne. | 2 |
| T-W-6 | Typy struktur: A1, A3 i A2. Izomorfizm i polimorfizm. Przegląd struktur wybranych pierwiastków i związków chemicznych. Struktury pokrewne. | 2 |
| T-W-7 | Natężenie rentgenowskich refleksów dyfrakcyjnych. Rentgenowska ilościowa analiza fazowa. Rentgenowskie przystawki niskotemperaturowe, wysokotemperaturowe i wysokociśnieniowe. Badanie rozszerzalności termicznej i przemian fazowych. | 2 |
| T-W-8 | Powiar wielkości krystalitów i zniekształceń sieciowych. Mikroskopowa definicja ciała stałego. Symetria w budowie ciała stałego. Operacje symetrii - elementy symetrii. Gupy punktowe i grupy przestrzenne. | 2 |
| T-W-9 | Międzynarodowe Tablice Krystalograficzne. Mikrodyfrakcja. Pomiar grubości cienkich warstw. Badanie tekstur. Rzeczywista budowa ciała stałego. Rodzaje defektów struktury. Defekty punktowe. Roztwory stałe. Nadstruktury. | 2 |
| T-W-10 | Badanie typu roztworu stałego. Defekty liniowe , płaskie i objętościowe. | 2 |
| T-W-11 | Związki niestechiometryczne. Lampy rentgenowskie z wirującą anodą. Promieniowanie synchrotronowe -otrzymywanie, właściwość, zastosowanie. Polski synchrotron. Dyfraktometr z dyspersją energii. | 2 |
| T-W-12 | Precyzyjny pomiar parametrów komórki elementarnej. Zjawisko dyfrakcji - równanie Maxa von Laue. Metody badania monokryształów. | 2 |
| T-W-13 | Wykorzystanie metod dyfrakcyjnych do badania ciekłych kryształów i mezoporowatych sit molekularnych. | 2 |
| T-W-14 | Badanie struktury ciał stałych. Generowanie teoretycznych dyfraktogramów. Zastosowanie metody Rietvelda do udokładniania struktur ciał stałych na podstawie dyfraktogramów proszkowych. Metody ab initio. | 2 |
| T-W-15 | Dyfrakcja neutronów i elektronów. Współczesna dyfraktometria. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 30 |
| A-W-2 | Korzystanie z konsultacji | 2 |
| A-W-3 | Samodzielna analiza treści wykładów | 10 |
| A-W-4 | Przygotowanie się do zaliczenia | 8 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny, objaśnienie i wyjaśnienie |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_C02_W01 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu chemii nieorganicznej, organicznej i krystalografii dotyczącą budowy i właściwości materii, a także metod, procesów i aparatury badawczej służących do określania właściwości, analizy składu oraz budowy substancji chemicznych | KCh_1A_W05, KCh_1A_W11, KCh_1A_W01, KCh_1A_W03, KCh_1A_W04 | — | — | C-3, C-1, C-2 | T-W-2, T-W-8, T-W-1, T-W-3, T-W-9, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-4, T-W-10, T-W-13, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-11 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_C02_U01 Student potrafi wykorzystując różne źródła informacji dobrać odpowiednią metodę pomiarową wykorzystującą zjawisko dyfrakcji do zbadania określonych właściwości badanej substancji, interpretować uzyskane wyniki, ocenić przydatność zastosowanej metody badawczej do rozwiązania postawionego zadania i na tej podstawie wyciągać wnioski formułowane słownie lub w formie pisemnej | KCh_1A_U01, KCh_1A_U02, KCh_1A_U03, KCh_1A_U15, KCh_1A_U05, KCh_1A_U04, KCh_1A_U08, KCh_1A_U07 | — | — | C-3, C-1, C-2 | T-W-2, T-W-8, T-W-1, T-W-3, T-W-9, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-4, T-W-10, T-W-13, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-11 | M-1 | S-1 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_C02_K01 rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych | KCh_1A_K01 | — | — | C-3, C-1, C-2 | T-W-2, T-W-8, T-W-1, T-W-3, T-W-9, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-4, T-W-10, T-W-13, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-11 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_C02_W01 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu chemii nieorganicznej, organicznej i krystalografii dotyczącą budowy i właściwości materii, a także metod, procesów i aparatury badawczej służących do określania właściwości, analizy składu oraz budowy substancji chemicznych | 2,0 | student uzyskał poniżej 55% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się |
| 3,0 | student uzyskał od 55 do 65% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się | |
| 3,5 | student uzyskał od 65 do 75% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się | |
| 4,0 | student uzyskał od 75 do 85% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się | |
| 4,5 | student uzyskał od 85 do 95% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się | |
| 5,0 | student uzyskał powyżej 95% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_C02_U01 Student potrafi wykorzystując różne źródła informacji dobrać odpowiednią metodę pomiarową wykorzystującą zjawisko dyfrakcji do zbadania określonych właściwości badanej substancji, interpretować uzyskane wyniki, ocenić przydatność zastosowanej metody badawczej do rozwiązania postawionego zadania i na tej podstawie wyciągać wnioski formułowane słownie lub w formie pisemnej | 2,0 | student uzyskał poniżej 55% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się |
| 3,0 | student uzyskał od 55 do 65% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się | |
| 3,5 | student uzyskał od 65 do 75% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się | |
| 4,0 | student uzyskał od 75 do 85% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się | |
| 4,5 | student uzyskał od 85 do 95% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się | |
| 5,0 | student uzyskał powyżej 95% punktów z zaliczenia dotyczącego tego efektu uczenia się |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_C02_K01 rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych | 2,0 | student nie rozumie potrzeby ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobiostych |
| 3,0 | student w stopniu dostatecznym rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobiostych | |
| 3,5 | student w stopniu dość dobrym rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobiostych | |
| 4,0 | student w stopniu dobrym rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobiostych | |
| 4,5 | student w stopniu ponad dobrym rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobiostych | |
| 5,0 | student w stopniu bardzo dobrym rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobiostycha |
Literatura podstawowa
- Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia, podręcznik wspomagany komputerowo, PWN, Warszawa, 2007
- Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalna, PWN, Warszawa, 1988
- A. Bolewski, W. Żabiński (redaktorzy), Metody badania minerałów i skał, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, 1988
- T. Penkala, Zarys krystalografii, PWN, Warszawa, 1976
- P. Luger, Rentgenografia strukturalna monokryształów, PWN, Warszawa, 1989
- Z. Trzaska-Durski, H. Trzaska-Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, PWN, Warszawa, 1994
- Z. Trzaska-Durski, H. Trzaska-Durska, Podstawy krystalografii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2003
- C. Giacovazzo, H. Z. Monaco, D. Biterbo, F. Scordari, G. Gilli, H. Zanotti, M. Catti, Fundamentals of Crystallography, IUCR, Oxford University Press, Oxford, 2000
- A. F. Wells, Strukturalna chemia nieorganiczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1993
- Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe UAM w Poznaniu, Poznań, 2004
- M. van Meerssche, J. Feneau-Dupont, Krystalografia i chemia strukturalna, PWN, Warszawa, 1984
Literatura dodatkowa
- K. Przybyłowicz, Podstawy teoretyczne materiałoznawstwa, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1999
- A. Szummer (redaktor), Podstawy ilościowej mikroanalizy rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1994