Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów (S1)
Sylabus przedmiotu Wzrost kryształów:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Wzrost kryształów | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Elżbieta Filipek <Elzbieta.Filipek@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 7 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość zagadnień z podstaw chemii. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Ukształtowanie umiejętności w zakresie doboru optymalnej metody wzrostu kryształów. |
| C-2 | Nabycie umiejętności otrzymywania kryształów różnymi metodami. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zaprojektowanie optymalnej metody otrzymania kryształów w oparciu o diagramy fazowe i wybrane właściwości wskazanych substancji. Wzrost kryształów z fazy gazowej. | 4 |
| T-L-2 | Krystalizacja wybranych związków chemicznych z wodnych i niewodnych roztworów. Krystalizacja reakcyjna. | 4 |
| T-L-3 | Otrzymywanie wybranych kryształów objętościowych z fazy roztopionej (roztopu). | 4 |
| T-L-4 | Identyfikacja otrzymanych w ramach ćwiczeń kryształów z zastosowaniem metod: XRD, IR i DTA-TGA. | 2 |
| T-L-5 | Zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych. | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe pojęcia: ciało stałe, polikryształ, monokryształ, krystalit. Sieciowa budowa ciała krystalicznego. Elementy budowy sieci krystalicznej. Wpływ wiązań chemicznych na właściwości kryształów. | 2 |
| T-W-2 | Układy krystalograficzne. Komórki Bravais'go. Grupy punktowe i grupy przestrzenne. Miedzynarodowe tablice krystalograficzne. | 2 |
| T-W-3 | Zastosowania monokryształów. Teorie i modele wzrostu kryształów: wybrane klasyczne teorie wzrostu monokryształów, struktura powierzchni wzrostowych, wybrane modele wzrostu kryształów oraz wzrost normalny. | 2 |
| T-W-4 | Wzrost kryształów z fazy stopionej: diagramy równowag fazowych (topnienie kongruentne), metoda Czochralskiego, metoda topienia strefowego (Float Zone), Metoda Bridgmana i in., transport ciepła. | 2 |
| T-W-5 | Wzrost kryształów z roztworu – domieszkowanie, segregacja składnika, transport składnika, zjawisko przechłodzenia stężeniowego. Przeglad wybranych metod wzrostu monokryształów z roztworów. | 2 |
| T-W-6 | Porównanie metod wzrostu kryształów z fazy gazowej, roztopionej i z roztworu. Wpływ domieszek na wzrost kryształu. Trawienie kryształu. | 2 |
| T-W-7 | Wybrane metody badania kryształów. Metody dyfrakcyjne: dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego, dyfrakcja elektronów i neutronów. Spektroskopia w podczerwieni. | 2 |
| T-W-8 | Zaliczenie pisemne przedmotu. | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Udział w zajęciach laboratoryjnych. | 15 |
| A-L-2 | Opracowywanie wyników ćwiczeń laboratoryjnych w formie sprawozdań. | 7 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 8 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestniczenie w wykładach. | 15 |
| A-W-2 | Konsultacje. | 3 |
| A-W-3 | Studiowanie literatury przedmiotu i analiza treści wykładowych. | 5 |
| A-W-4 | Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu. | 7 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Laboratorium: metoda praktyczna / ćwiczenia laboratoryjne. |
| M-2 | Wykład: metoda podająca / wykład informacyjny. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie ćwiczeń. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IMiN_1A_C38b_W01 Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia dotyczące materiałów i nanomateriałów, budowa, synteza, przetwarzanie, analiza stryktury i właściwości. | IMiN_1A_W03 | — | — | C-1, C-2 | T-W-6, T-W-2, T-W-4, T-W-1, T-W-3, T-W-5, T-W-7 | M-2 | S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IMiN_1A_C38b_U01 Absolwent potrafi ujawnić, scharakteryzować strukturę oraz określić podstawowe właściwości materiałów oraz nanomateriałów. | IMiN_1A_U03 | — | — | C-1, C-2 | T-L-2, T-L-4, T-L-3, T-L-1, T-L-5 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IMiN_1A_C38b_W01 Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia dotyczące materiałów i nanomateriałów, budowa, synteza, przetwarzanie, analiza stryktury i właściwości. | 2,0 | |
| 3,0 | Student prezentuje podstawową wiedzę dotyczącą budowy i wzrostu kryształów. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IMiN_1A_C38b_U01 Absolwent potrafi ujawnić, scharakteryzować strukturę oraz określić podstawowe właściwości materiałów oraz nanomateriałów. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi wymienić podstawowe metody otrzymywania kryształów i zaproponować metodę wzrostu kryształów dla wskazanej substancji prostej lub złożonej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Józef Żmija, Podstawy teorii wzrostu monokryształów, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1987, 1, ISBN 83-01-07218-0
- Józef Żmija, Otrzymywanie monokryształów, PWN, Warszawa, 1988, 1, ISBN 83-01-08222-4
- Bojarski Z., Gigla M., Stróż K., Surowiec M., Krystalografia, PWN, Warszawa, 2007, 3
- Jerzy Dereń, Jerzy Haber i Roman Pampuch, Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa, 1977, 1
Literatura dodatkowa
- Trzaska-Durski Z., Trzaska-Durska H., Podstawy krystalografii strukturalnej rentgenowskiej, PWN, Warszawa, 1994, 1
- Kelly A., Groves G.W., Krystalografia i defekty kryształów, PWN, Warszawa, 1980, 1
- Jan Przedmojski, Rentgenowskie metody badawcze w inżynierii materiałowej, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1990, I, ISBN 83-204-111-8
- Kosturkiewicz Z., Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 2000, 1