Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Nanotechnologia (S1)

Sylabus przedmiotu Podstawy krystalografii:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Nanotechnologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy krystalografii
Specjalność Nanomateriały funkcjonalne
Jednostka prowadząca Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Nauczyciel odpowiedzialny Elżbieta Filipek <Elzbieta.Filipek@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>, Izabella Rychłowska-Himmel <Izabella.Rychlowska-Himmel@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 4 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 15 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL6 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstaw chemii i chemii nieorganicznej.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawami krystalografii.
C-2Zapoznanie studentów z metodami badania substancji krystalicznych i zakresem ich stosowania.
C-3Ukształtowanie umiejętności korzystania z międzynarodowych tablic krystalograficznych i baz danych krystalograficznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wyznaczanie orientacji prostych i płaszczyzn sieciowych różnych sieci przestrzennych. Procedury wyboru komórki elementarnej w danej sieci przestrzennej. Określenie układu krystalograficznego i typu komórki Bravais'go.2
T-L-2Jakościowa identyfikacja materiałów jedno- i wielofazowych na podstawie dyfraktogramu proszkowego rtg.2
T-L-3Ilościowa rentgenowska analiza fazowa mieszanin dwuskładnikowych.2
T-L-4Wyznaczanie średniej wielkości krystalitów metodą dyfrakcji promieniowania rtg.2
T-L-5Określenie stopnia krystaliczności wybranych do badań różnych materiałów.2
T-L-6Przypisywanie wskaźników Millera (hkl) płaszczyzn badanych substancji i na tej podstawie określenie układu krystalograficznego i obliczenie parametrów komórki elementarnej.2
T-L-7Wyznaczanie współczynników ekspansji termicznej metodą dyfrakcji promieniowania rtg.2
T-L-8Zaliczenie laboratorium1
15
wykłady
T-W-1Podstawowe prawa i pojęcia w krystalografii: ciało stałe, monokryształ, krystalit, kryształ, ciało polikrystaliczne. Sieciowa budowa ciała stałego. Sieć przestrzenna i jej właściwości. Sieć krystaliczna.1
T-W-2Krystalografia geometryczna. Operacje symetrii. Makroskopowe elementy symetrii. Grupy punktowe symetrii. Układy krystalograficzne. Komórki Bravais'go.2
T-W-3Mikroskopowe elementy symetrii. Grupy przestrzenne. Międzynarodowe tablice krystalograficzne.1
T-W-4Proces krystalizacji. Metody otrzymywania monokryształów, nanokryształów i ciał polikrystalicznych.2
T-W-5Klasyfikacja ciał krystalicznych. Niektóre typy struktur pierwiastków i związków chemicznych.3
T-W-6Promieniowanie rentgenowskie, źródła, właściwości i zakres zastosowania.1
T-W-7Metody badań ciał polikrystalicznych. Analiza jakościowa i ilościowa. Tekstura. Wskaźnikowanie dyfraktogramów. Poszerzenie refleksów dyfrakcyjnych. Wielkość krystalitów. Zniekształcenia sieci.2
T-W-8Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego na materiałach o różnym stopniu krystaliczności.1
T-W-9Metody rentgenowskie w badaniu cienkich warstw.1
T-W-10Podstawy dyfrakcji elektronów i neutronów w badaniach współczenych materiałów.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Udział w zajęciach laboratoryjnych15
A-L-2Opracowywanie wyników ćwiczeń laboratoryjnych w formie sprawozdań7
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia7
A-L-4Pisemne zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych1
30
wykłady
A-W-1Uczestniczenie w wykładach15
A-W-2Konsultacje3
A-W-3Studiowanie literatury przedmiotu i analiza treści wykładowych3
A-W-4Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu7
A-W-5Zaliczenie pisemne przedmiotu2
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: zaliczenie ćwiczeń

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-07b_W10
Student ma wiedzę z zakresu podstaw krystalografii. Student ma wiedzę dotyczącą badania substancji krystalicznych
Nano_1A_W10C-2, C-1, C-3T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-1, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-5, T-W-10M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-07b_U01
student potrafi zastosować poznane na ćwiczeniach laboratoryjnych metody badania substancji skrystalicznych
Nano_1A_U01C-2, C-1, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-07b_K03
student potrafi pracować w zespole
Nano_1A_K03C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8M-1S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-07b_W10
Student ma wiedzę z zakresu podstaw krystalografii. Student ma wiedzę dotyczącą badania substancji krystalicznych
2,0
3,0Student prezentuje podstawową wiedzę z zakresu krystalografii
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-07b_U01
student potrafi zastosować poznane na ćwiczeniach laboratoryjnych metody badania substancji skrystalicznych
2,0
3,0Student potrafi prawidłowo zinterperatować dyfraktogram badanej substancji i wyznaczyć jej podstawowe parametry krystalograficzne
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-07b_K03
student potrafi pracować w zespole
2,0
3,0student wykonał wszystkie przewidziane programem ćwiczenia, przedstawił odpowiednie sprawozdania i posiadł podstawową wiedzę z podstaw krystalografii
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Trzaska-Durski Z., Trzaska-Durska H., Podstawy krystalografii strukturalnej rentgenowskiej, PWN, Warszawa, 1994, 1
  2. Bojarski Z., Gigla M., Stróż K., Surowiec M., Krystalografia, PWN, Warszawa, 2007, 3
  3. Kosturkiewicz Z., Metody krystalografii, Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 2000, 1

Literatura dodatkowa

  1. Kelly A., Groves G.W., Krystalografia i defekty kryształów, PWN, Warszawa, 1980, 1

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wyznaczanie orientacji prostych i płaszczyzn sieciowych różnych sieci przestrzennych. Procedury wyboru komórki elementarnej w danej sieci przestrzennej. Określenie układu krystalograficznego i typu komórki Bravais'go.2
T-L-2Jakościowa identyfikacja materiałów jedno- i wielofazowych na podstawie dyfraktogramu proszkowego rtg.2
T-L-3Ilościowa rentgenowska analiza fazowa mieszanin dwuskładnikowych.2
T-L-4Wyznaczanie średniej wielkości krystalitów metodą dyfrakcji promieniowania rtg.2
T-L-5Określenie stopnia krystaliczności wybranych do badań różnych materiałów.2
T-L-6Przypisywanie wskaźników Millera (hkl) płaszczyzn badanych substancji i na tej podstawie określenie układu krystalograficznego i obliczenie parametrów komórki elementarnej.2
T-L-7Wyznaczanie współczynników ekspansji termicznej metodą dyfrakcji promieniowania rtg.2
T-L-8Zaliczenie laboratorium1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe prawa i pojęcia w krystalografii: ciało stałe, monokryształ, krystalit, kryształ, ciało polikrystaliczne. Sieciowa budowa ciała stałego. Sieć przestrzenna i jej właściwości. Sieć krystaliczna.1
T-W-2Krystalografia geometryczna. Operacje symetrii. Makroskopowe elementy symetrii. Grupy punktowe symetrii. Układy krystalograficzne. Komórki Bravais'go.2
T-W-3Mikroskopowe elementy symetrii. Grupy przestrzenne. Międzynarodowe tablice krystalograficzne.1
T-W-4Proces krystalizacji. Metody otrzymywania monokryształów, nanokryształów i ciał polikrystalicznych.2
T-W-5Klasyfikacja ciał krystalicznych. Niektóre typy struktur pierwiastków i związków chemicznych.3
T-W-6Promieniowanie rentgenowskie, źródła, właściwości i zakres zastosowania.1
T-W-7Metody badań ciał polikrystalicznych. Analiza jakościowa i ilościowa. Tekstura. Wskaźnikowanie dyfraktogramów. Poszerzenie refleksów dyfrakcyjnych. Wielkość krystalitów. Zniekształcenia sieci.2
T-W-8Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego na materiałach o różnym stopniu krystaliczności.1
T-W-9Metody rentgenowskie w badaniu cienkich warstw.1
T-W-10Podstawy dyfrakcji elektronów i neutronów w badaniach współczenych materiałów.1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Udział w zajęciach laboratoryjnych15
A-L-2Opracowywanie wyników ćwiczeń laboratoryjnych w formie sprawozdań7
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia7
A-L-4Pisemne zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych1
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestniczenie w wykładach15
A-W-2Konsultacje3
A-W-3Studiowanie literatury przedmiotu i analiza treści wykładowych3
A-W-4Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu7
A-W-5Zaliczenie pisemne przedmiotu2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-07b_W10Student ma wiedzę z zakresu podstaw krystalografii. Student ma wiedzę dotyczącą badania substancji krystalicznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_W10ma podstawową wiedzę o cyklu życia materiałów oraz na temat zasad funkcjonowania i eksploatacji aparatury, urządzeń i systemów wykorzystujących metody technologii chemicznej i fizyki technicznej, szczególnie w aspekcie wytwarzania nanomateriałów
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z metodami badania substancji krystalicznych i zakresem ich stosowania.
C-1Zapoznanie studentów z podstawami krystalografii.
C-3Ukształtowanie umiejętności korzystania z międzynarodowych tablic krystalograficznych i baz danych krystalograficznych.
Treści programoweT-W-2Krystalografia geometryczna. Operacje symetrii. Makroskopowe elementy symetrii. Grupy punktowe symetrii. Układy krystalograficzne. Komórki Bravais'go.
T-W-3Mikroskopowe elementy symetrii. Grupy przestrzenne. Międzynarodowe tablice krystalograficzne.
T-W-4Proces krystalizacji. Metody otrzymywania monokryształów, nanokryształów i ciał polikrystalicznych.
T-W-1Podstawowe prawa i pojęcia w krystalografii: ciało stałe, monokryształ, krystalit, kryształ, ciało polikrystaliczne. Sieciowa budowa ciała stałego. Sieć przestrzenna i jej właściwości. Sieć krystaliczna.
T-W-6Promieniowanie rentgenowskie, źródła, właściwości i zakres zastosowania.
T-W-7Metody badań ciał polikrystalicznych. Analiza jakościowa i ilościowa. Tekstura. Wskaźnikowanie dyfraktogramów. Poszerzenie refleksów dyfrakcyjnych. Wielkość krystalitów. Zniekształcenia sieci.
T-W-8Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego na materiałach o różnym stopniu krystaliczności.
T-W-9Metody rentgenowskie w badaniu cienkich warstw.
T-W-5Klasyfikacja ciał krystalicznych. Niektóre typy struktur pierwiastków i związków chemicznych.
T-W-10Podstawy dyfrakcji elektronów i neutronów w badaniach współczenych materiałów.
Metody nauczaniaM-1ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie ćwiczeń
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student prezentuje podstawową wiedzę z zakresu krystalografii
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-07b_U01student potrafi zastosować poznane na ćwiczeniach laboratoryjnych metody badania substancji skrystalicznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie nanotechnologii, nanomateriałów, fizyki, chemii, inżynierii materiałowej i nauk pokrewnych; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z metodami badania substancji krystalicznych i zakresem ich stosowania.
C-1Zapoznanie studentów z podstawami krystalografii.
C-3Ukształtowanie umiejętności korzystania z międzynarodowych tablic krystalograficznych i baz danych krystalograficznych.
Treści programoweT-L-1Wyznaczanie orientacji prostych i płaszczyzn sieciowych różnych sieci przestrzennych. Procedury wyboru komórki elementarnej w danej sieci przestrzennej. Określenie układu krystalograficznego i typu komórki Bravais'go.
T-L-2Jakościowa identyfikacja materiałów jedno- i wielofazowych na podstawie dyfraktogramu proszkowego rtg.
T-L-3Ilościowa rentgenowska analiza fazowa mieszanin dwuskładnikowych.
T-L-4Wyznaczanie średniej wielkości krystalitów metodą dyfrakcji promieniowania rtg.
T-L-5Określenie stopnia krystaliczności wybranych do badań różnych materiałów.
T-L-6Przypisywanie wskaźników Millera (hkl) płaszczyzn badanych substancji i na tej podstawie określenie układu krystalograficznego i obliczenie parametrów komórki elementarnej.
T-L-7Wyznaczanie współczynników ekspansji termicznej metodą dyfrakcji promieniowania rtg.
T-L-8Zaliczenie laboratorium
Metody nauczaniaM-1ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie ćwiczeń
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi prawidłowo zinterperatować dyfraktogram badanej substancji i wyznaczyć jej podstawowe parametry krystalograficzne
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-07b_K03student potrafi pracować w zespole
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_K03potrafi pracować zespołowo; rozumie odpowiedzialność za działania własne i innych osób
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z metodami badania substancji krystalicznych i zakresem ich stosowania.
C-3Ukształtowanie umiejętności korzystania z międzynarodowych tablic krystalograficznych i baz danych krystalograficznych.
Treści programoweT-L-1Wyznaczanie orientacji prostych i płaszczyzn sieciowych różnych sieci przestrzennych. Procedury wyboru komórki elementarnej w danej sieci przestrzennej. Określenie układu krystalograficznego i typu komórki Bravais'go.
T-L-2Jakościowa identyfikacja materiałów jedno- i wielofazowych na podstawie dyfraktogramu proszkowego rtg.
T-L-3Ilościowa rentgenowska analiza fazowa mieszanin dwuskładnikowych.
T-L-4Wyznaczanie średniej wielkości krystalitów metodą dyfrakcji promieniowania rtg.
T-L-5Określenie stopnia krystaliczności wybranych do badań różnych materiałów.
T-L-6Przypisywanie wskaźników Millera (hkl) płaszczyzn badanych substancji i na tej podstawie określenie układu krystalograficznego i obliczenie parametrów komórki elementarnej.
T-L-7Wyznaczanie współczynników ekspansji termicznej metodą dyfrakcji promieniowania rtg.
T-L-8Zaliczenie laboratorium
Metody nauczaniaM-1ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie ćwiczeń
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0student wykonał wszystkie przewidziane programem ćwiczenia, przedstawił odpowiednie sprawozdania i posiadł podstawową wiedzę z podstaw krystalografii
3,5
4,0
4,5
5,0