Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S1)
Sylabus przedmiotu Chemia fizyczna:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Biotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Chemia fizyczna | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Bioinżynierii | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Małgorzata Włodarczyk <Malgorzata.Wlodarczyk@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Małgorzata Gałczyńska <Malgorzata.Galczynska@zut.edu.pl>, Hanna Siwek <Hanna.Siwek@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa znajomość zagadnień z chemii nieorganicznej i organicznej realizowanych w pierwszym semestrze |
| W-2 | Podstawowa znajomość fizyki |
| W-3 | Podstawowa znajomość matematyki oraz statystyki |
| W-4 | Znajomość obsługi komputera. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Celem nauczania chemii fizycznej jest przekazanie studentom wiadomości stanowiących teoretyczne podstawy przemian chemicznych, zapoznanie z możliwościami, wykorzystania chemii fizycznej w analizie chemicznej. |
| C-2 | Wykorzystanie elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych. |
| C-3 | Zajęcia praktyczne mają na celu nauczenie studentów praktycznego wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | BHP | 1 |
| T-L-2 | 1. Spektrofotometria. Oznaczanie stężenia jonów Fe2+ metodą z o-fenantroliną. 2. Wyznaczanie zależności lepkości cieczy od temperatury za pomocą wiskozymetru Höpplera. | 2 |
| T-L-3 | 1. Destylacja. Wyznaczanie krzywych składu pary i cieczy wrzącej. | 2 |
| T-L-4 | Wyznaczanie izotermy rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym dwufazowym. | 2 |
| T-L-5 | 1. Fotochemia. Kinetyka reakcji fotochemicznej. 2. Kinetyka reakcji enzymatycznej. | 3 |
| T-L-6 | Napięcie powierzchniowe cieczy. Wyznaczanie wartości CMC dla związków powierzchniowo czynnych. | 2 |
| T-L-7 | 1. Adsorpcja. Wyznaczanie izotermy adsorpcji Freundlicha. 2. Wyznaczanie współczynnika podziału kwasu octowego pomiędzy wodę i butanol. | 3 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Definicja pojęcia chemia fizyczna. Termdynamika. Podstawowe pojęcia z termodynamiki (układ, faza, otoczenie układu, parametry stanu, funkcja stanu). Energia wewnętrza układu. Klasyfikacja układów. Entalpia. reakcje endo i egzotermiczne. Prawo Hessa. Zasady Termodymnamiki. Reguła faz Gibssa, liczba stopni swobody. Stany skupienia. Gaz doskonały, gaz rzeczywisty, parametry stanu gazowego. Stała gazowa „R”. Równanie Clapeyrona, Prawo Daltona, Gay'a-Lussaca, Prawo Boyle`a - Mariotte`a, Równanie van der Waalsa, Prawo Avogadra. Ciecze. Ciepło parowania. Para nasycona.Gęstość cieczy. Napięcie powierzchniowe cieczy. Równanie adsorpcji Gibbsa. Lepkość cieczy. Prawo Newtona. Stan stały. Koloidy. Podział koloidów. Metody otrzymywania. Metody oczyszczania koloidów. Właściwości kinetyczne i optyczne koloidów. Koagulacja. Peptyzacja. Próg koagulacji. Równowagi fazowe. Równowaga między fazą ciekłą i gazową, równowaga między fazą stałą, ciekłą i gazową. Diagram fazowy dla układu wielofazowego, jednoskładnikowego. Roztwory. Stężenia roztworów. Rozpuszczalność. Prawo Henry'ego. Destylacja. Prawo Raoulta. Mieszanina azeotropowa. Prawo podziału Nersta. Ekstrakcja. Osmoza. Dyfuzja. Zjawiska na granicy faz – podstawowe pojęcia: adsorbent, adsorbat. Podział procesów adsorpcji, adsorpcja fizyczna, chemiczna. Izotermy adsorpcji, Izoterma Freundlicha, izoterma Langmuira. Szybkość reakcji chemicznej. Kinetyka chemiczna. Rząd reakcji chemicznej. Reakcja kinetyki pierwszego, drugiego rzędu. Czas połowicznego zaniku. Stała szybkości reakcji. Wpływ temperatury na szybkość reakcji (reguła van’t Hoffa). Energia aktywacji. Katalizatory. Spektroskopia. Metody spektroskopowe,. Prawa absorpcji świata. Odchylenia od praw absorpcji. Absorbancja. Transmitancja. Podstawowe pojęcia z zakresu chemii analitycznej. Metody kalibracji w metodach analitycznych. Metoda prostowania krzywych. Metoda najmniejszych kwadratów. | 30 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo studenta na zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie się studenta do realizacji ćwiczeń | 15 |
| A-L-3 | Wykonanie sprawozdań z ćwiczeń | 10 |
| A-L-4 | Uczestnictwo w konsultacjach | 5 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo studenta na wykładach | 30 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie materiału wykładowego | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie się studenta do zaliczenia wykładów | 20 |
| A-W-4 | Udział w konsultacjach | 15 |
| 75 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych |
| M-2 | Samodzielne wykonywanie przez studentów ćwiczeń laboratoryjnych |
| M-3 | Samodzielne opracowywanie i interpretacja wyników z realizowanych ćwiczeń laboratoryjnych. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów w formie testowej lub pytań otwartych |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie materiału z ćwiczeń laboratoryjnych |
| S-3 | Ocena formująca: Ocena sprawozdań z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-B5_W01 Posiada wiedzę dotyczącą teoretycznych podstaw przemian chemicznych | BT_1A_W01, BT_1A_W02 | — | — | C-1, C-3, C-2 | T-W-1 | M-1, M-2, M-3 | S-3, S-2, S-1 |
| BT_1A_BT-S-B5_W02 Posiada wiedze umożliwiającą wykorzystanie chemii fizycznej w analizie chemicznej. | BT_1A_W01, BT_1A_W02 | — | — | C-1, C-3, C-2 | T-W-1, T-L-3, T-L-6, T-L-4, T-L-7, T-L-5, T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-2, 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-B5_U01 Student posiada umiejetność samodzielnego (praktycznego) wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji. | BT_1A_U01, BT_1A_U02 | — | — | C-1, C-3, C-2 | T-L-3, T-L-1, T-L-6, T-L-4, T-L-7, T-L-5, T-L-2 | M-2, M-3 | S-3, S-2 |
| BT_1A_BT-S-B5_U02 Student posiada umiejetność wykorzystania elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych. | BT_1A_U01, BT_1A_U02 | — | — | C-1, C-3, C-2 | T-W-1, T-L-3, T-L-6, T-L-4, T-L-7, T-L-5, T-L-2 | M-2, M-3 | S-3, 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-B5_K01 Potrafi pracować w zespole, myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy | BT_1A_K02, BT_1A_K03, BT_1A_K05, BT_1A_K01 | — | — | C-3, C-2 | T-L-3, T-L-1, T-L-6, T-L-4, T-L-7, T-L-5, T-L-2 | M-2, M-3 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-B5_W01 Posiada wiedzę dotyczącą teoretycznych podstaw przemian chemicznych | 2,0 | Niedostateczne opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału |
| 3,0 | Dostateczne opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału z pewnymi niedociagnieciami | |
| 3,5 | Dostateczne opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału | |
| 4,0 | Dobre opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału | |
| 4,5 | Bardzo dobre opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału z bardzo niewielkimi niedociagnieciami | |
| 5,0 | Bardzo dobre opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału | |
| BT_1A_BT-S-B5_W02 Posiada wiedze umożliwiającą wykorzystanie chemii fizycznej w analizie chemicznej. | 2,0 | Niedostateczne opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału |
| 3,0 | Dostateczne opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału z pewnymi niedociagnieciami | |
| 3,5 | Dostateczne opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału | |
| 4,0 | Dobre opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału | |
| 4,5 | Bardzo dobre opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału z bardzo niewielkimi niedociagnieciami | |
| 5,0 | Bardzo dobre opanowanie wiedzy w zakresie realizowanego materiału |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-B5_U01 Student posiada umiejetność samodzielnego (praktycznego) wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji. | 2,0 | Brak umiejetność samodzielnego (praktycznego) wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji. |
| 3,0 | Dostateczna umiejetność samodzielnego (praktycznego) wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji. | |
| 3,5 | Poprawna umiejetność samodzielnego (praktycznego) wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji. | |
| 4,0 | Dobra umiejetność samodzielnego (praktycznego) wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji. | |
| 4,5 | Bardzo dobra umiejetność samodzielnego (praktycznego) wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji z niewielkimi błędami | |
| 5,0 | Bardzo dobra umiejetność samodzielnego (praktycznego) wykonywania różnorodnych pomiarów fizykochemicznych (doświadczenia), opisywania wyników tych pomiarów oraz ich interpretacji | |
| BT_1A_BT-S-B5_U02 Student posiada umiejetność wykorzystania elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych. | 2,0 | Brak umiejetność wykorzystania elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych. |
| 3,0 | Dostateczna umiejetność wykorzystania elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych. | |
| 3,5 | Poprawna umiejetność wykorzystania elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych, z nielicznymi błędami | |
| 4,0 | Dobra umiejetność wykorzystania elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych. | |
| 4,5 | Bardzo dobra umiejetność wykorzystania elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych z drobnymi błedami | |
| 5,0 | Bardzo dobra umiejetność wykorzystania elementarnych wiadomości z chemii fizycznej do opisu zjawisk przebiegających w układach nieożywionych jak i ożywionych. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S-B5_K01 Potrafi pracować w zespole, myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy | 2,0 | Zupełny brak zdyscyplinowania w czasie pracy w laboratorium. Nie słuchanie polecen osób prowadzacych zajecia. Brak współpracy w zespole. |
| 3,0 | Dostateczne zdyscyplinowanie w czasie pracy w laboratorium. Wykonywanie polecen osób prowadzacych zajecia. Dostateczna współpraca w zespole. | |
| 3,5 | Dobre zdyscyplinowanie w czasie pracy w laboratorium. Wykonywanie polecen osób prowadzacych zajecia. Dobra współpraca w zespole z niewielkimi niedociagnieciami. | |
| 4,0 | Dobre zdyscyplinowanie w czasie pracy w laboratorium. Wykonywanie polecen osób prowadzacych zajecia. Dobra współpraca w zespole. | |
| 4,5 | Bardzo dobre zdyscyplinowanie w czasie pracy w laboratorium. Wykonywanie polecen osób prowadzacych zajecia. Bardzo dobra współpraca w zespole z niewielkimi niedociagnieciami. | |
| 5,0 | Bardzo dobre zdyscyplinowanie w czasie pracy w laboratorium. Wykonywanie polecen osób prowadzacych zajecia. Bardzo dobra współpraca w zespole. |
Literatura podstawowa
- Więckowska-Bryłka E. red., Eksperymentalna chemia fizyczna, SGGW, Warszawa, 2003
- Sobczyk L., Kisza A., Chemia fizyczna dla przyrodników, PWN, Warszawa, 1977
- Atkins P.W., Podstawy Chemii Fizycznej, PWN, Warszawa, 1999
- Bełtowska-Brzezińska M. i wsp., Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej, Wydawnictwo naukowe UAM, Poznań, 2004
- Whittaker A.G. i wsp., Chemia fizyczna, krótkie wykłady, PWN, Warszawa, 2004
- Strzelecki H., Grzybkowski P., Chemia fizyczna ćwiczenia laboratoryjne, Wydawnictwo PG, Gdańsk, 2004
Literatura dodatkowa
- Kisza A., Freundlich P., Ćwiczenia rachunkowe z Chemii Fizycznej, Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław, 2004