Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)

Sylabus przedmiotu Chemia ciała stałego:

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 Chemia ciała stałego
Specjalność Chemia ogólna i analityka chemiczna
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) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 1,50,50egzamin
laboratoriaL3 30 1,50,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstawowych zagadnień z chemii ogólnej, nieorganicznej oraz fizyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawami chemii ciała stałego użytecznymi w wielu zastosowaniach badawczych i technologicznych.
C-2Zapoznanie studentów z ogólną charakterystyką ciał stałych, z teorią pola krystalicznego, strukturą elektronową ciała stałego, defektami i dyfuzją w ciałach stałych, układami fazowymi oraz najważniejszymi reakcjami w fazie stałej.
C-3Ukształtowanie umiejętności praktycznego zastosowania poszczególnych technik badawczych do badania właściwości ciał stałych.
C-4Przekazanie wiedzy z zakresu zasad bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium.
C-5Wyrobienie umiejętności pisania sprawozdań z przeprowadzonych badań i korzystania ze źródeł literaturowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Ćwiczenia wprowadzające. Regulamin pracy i BHP w laboratorium syntezy i badania stałych związków nieorganicznych. Prezentacja niezbędnego do wykonania ćwiczeń sprzętu laboratoryjnego i aparatury badawczej. Omówienie sposobu wykonania i celu ćwiczeń laboratoryjnych oraz zasad sporządzania sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Identyfikacja wybranych preparatów jednofazowych na podstawie ich widm dyfrakcyjnych (XRD). Wpływ struktury krystalicznej na widmo XRD.4
T-L-2Wykorzystanie metody rentgenowskiej analizy fazowej do ustalenia składu jakościowego próbek wielofazowych. Wyznaczanie typu roztworu stałego.4
T-L-3Rentgenowska analiza fazowa do ilościowego wyznaczania składu próbek złożonych. Metoda bezpośredniego porównywania intensywności refleksów dyfrakcyjnych, metoda wzorca wewnętrznego i wzorca zewnętrznego.4
T-L-4Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych substancji stałych metodą graficzną oraz z użyciem programów komputerowych. Wskaźnikowanie przez analogię. Udokładnianie parametrów komórki elementarnej. Obliczanie gęstości rentgenowskiej. Analiza systematycznych wygaszeń.4
T-L-5Analiza struktury ciał stałych: poliedry koordynacyjne, symetria w budowie. Wyznaczanie wielkości krystalitów i naprężeń sieciowych.4
T-L-6Zastosowanie metod XRD, IR do badania postępu reakcji, kinetyki i mechanizmu reakcji przebiegającej w fazie stałej. Analiza diagramów równowag fazowych układów dwu- i trójskładnikowych.4
T-L-7Badania właściwości ciał krystalicznych, nanomateriałów i ciał amorficznych metodami XRD, IR i UV-Vis-DRS.4
T-L-8Zaliczenie przedmiotu.2
30
wykłady
T-W-1Chemia ciała stałego jako dyscyplina nauk chemicznych i jej znaczenie we współczesnej technice. Ciała stałe ich podział oraz ogólna charakterystyka ze względu na rodzaj wiązań chemicznych. Wpływ wiązania na właściwości fizykochemiczne ciał stałych.2
T-W-2Teoria pola krystalicznego i struktura elektronowa ciała stałego (wpływ pola krystalicznego na położenie poziomów energetycznych elektronów; model pasmowy ciała stałego, poziom Fermiego, izolatory, półprzewodniki, metale).2
T-W-3Kryształy doskonałe a rzeczywiste (defekty punktowe, liniowe i płaskie, zdefektowanie samoistne i domieszkowe). Roztwory stałe substytucyjne i międzywęzłowe. Związki o składzie niestechiometrycznym.2
T-W-4Powierzchnia ciał stałych. Strukturalny i chemiczny charakter powierzchni i warstw przypowierzchniowych w ciałach stałych. Energia powierzchniowa. Zjawiska występujące na styku powierzchni dwu ciał stałych. Polikryształy.2
T-W-5Równowagi fazowe i przemiany w ciałach stałych ( reguła faz, diagramy fazowe, rodzaje przejść fazowych, przemiany fazowe I i II rzędu). Termodynamika równowag fazowych.2
T-W-6Reakcje w fazie stałej (systematyka reakcji, mechanizm i kinetyka reakcji utleniania, procesy spiekania, rozkład ciał stałych).2
T-W-7Dyfuzja w ciałach stałych (fenomenologiczny opis dyfuzji, mechanizmy dyfuzji, dyfuzja sieciowa, powierzchniowa i po granicach ziaren, dyfuzja reakcyjna). Reakcje kontrolowane przez dyfuzję.2
T-W-8Zaliczenie wykładów.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych.30
A-L-2Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.8
A-L-3Przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego.7
45
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.15
A-W-2Godziny kontaktowe z nauczycielem.10
A-W-3Praca z literaturą rozszerzającą wiedzę z wykładu.10
A-W-4Przygotowanie do egzaminu.10
45

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-2Metody aktywizujace: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Sprawdzian pisemny.
S-2Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
KCh_1A_D01-01_W01
Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i właściwości ciał stałych.
KCh_1A_W01C-1, C-2T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-1, T-W-7M-1, M-3, M-2S-2, S-3, S-4, S-5
KCh_1A_D01-01_W02
Student posiada wiedzę z podstaw reaktywności ciał stałych oraz typów reakcji z udziałem fazy stałej.
KCh_1A_W01C-1, C-2T-W-5, T-W-6M-1, M-3, M-2S-2, S-3, S-4
KCh_1A_D01-01_W03
Student zna nowoczesne metody badań struktury i właściwości ciał stałych.
KCh_1A_W05C-3, C-5T-L-6, T-L-7, T-L-3, T-L-4M-1, M-3S-2, S-3, S-5
KCh_1A_D01-01_W04
Student zna podstawowe zasady BHP w laboratorium chemicznym.
KCh_1A_W06C-4T-L-1M-1, M-3S-3

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
KCh_1A_D01-01_U01
Student potrafi dobrać odpowiednią metodę badań do analizy właściwości ciał stałych.
KCh_1A_U01, KCh_1A_U02C-3, C-5T-L-6, T-L-7, T-L-3, T-L-4M-1, M-3, M-2S-2, S-3, S-5
KCh_1A_D01-01_U02
Student potrafi interpretować wyniki uzyskane z doświadczenia oraz umie sporządzić opis wykonanego eksperymentu.
KCh_1A_U01, KCh_1A_U02C-3, C-5T-L-6, T-L-7, T-L-3, T-L-4M-1, M-3, M-2S-2, S-3, S-5

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
KCh_1A_D01-01_K01
Student potrafi pracować samodzielnie i w zespole nad wyznaczonym zadaniem.
KCh_1A_K03C-3, C-5T-L-6, T-L-7, T-L-3, T-L-1, T-L-4M-1, M-3, M-2S-2, S-3
KCh_1A_D01-01_K02
Student jest przygotowany do samodzielnego poszerzania swojej wiedzy z zakresu chemii ciała stałego.
KCh_1A_K01C-1, C-3, C-5, C-2T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-1, T-W-7, T-L-6, T-L-7, T-L-3, T-L-4M-1, M-3, M-2S-2, S-3, S-4, S-5

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
KCh_1A_D01-01_W01
Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i właściwości ciał stałych.
2,0
3,0Student posiada 55-65 procent wymaganej wiedzy dotyczącej budowy i podstawowych właściwości ciał stałych.
3,5
4,0
4,5
5,0
KCh_1A_D01-01_W02
Student posiada wiedzę z podstaw reaktywności ciał stałych oraz typów reakcji z udziałem fazy stałej.
2,0
3,0Student potrafi wymienić podstawowe typy reakcji z udziałem fazy stałej, natomiast reaktywność ciał stałych omawia z dużą pomocą prowadzącego zajęcia.
3,5
4,0
4,5
5,0
KCh_1A_D01-01_W03
Student zna nowoczesne metody badań struktury i właściwości ciał stałych.
2,0
3,0Student potrafi wymienić podstawowe techniki badawcze stosowane w badaniach właściwości ciał stałych i z dużą pomocą prowadzącego omówić daną metodę.
3,5
4,0
4,5
5,0
KCh_1A_D01-01_W04
Student zna podstawowe zasady BHP w laboratorium chemicznym.
2,0
3,0Student potrafi omówić podstawowe zasady BHP stosowane w laboratorium chemicznym.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
KCh_1A_D01-01_U01
Student potrafi dobrać odpowiednią metodę badań do analizy właściwości ciał stałych.
2,0
3,0Student wymaga dużej pomocy ze strony prowadzącego zajęcia w doborze, do badań właściwości ciał stałych, odpowiedniej metody eksperymentalnej.
3,5
4,0
4,5
5,0
KCh_1A_D01-01_U02
Student potrafi interpretować wyniki uzyskane z doświadczenia oraz umie sporządzić opis wykonanego eksperymentu.
2,0
3,0Student wymaga dużej pomocy ze strony prowadzącego zajęcia w zinterpretowaniu wyników i opisaniu doświadczenia chemicznego.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
KCh_1A_D01-01_K01
Student potrafi pracować samodzielnie i w zespole nad wyznaczonym zadaniem.
2,0
3,0Student potrafi pracować w zespole, ale ma problemy w samodzielnej pracy nad wyznaczonym zadaniem.
3,5
4,0
4,5
5,0
KCh_1A_D01-01_K02
Student jest przygotowany do samodzielnego poszerzania swojej wiedzy z zakresu chemii ciała stałego.
2,0
3,0Student pod kierunkiem prowadzącego potrafi pogłębiać swoją wiedzę.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia ciala stałego, PWN, Warszawa, 1997
  2. S. Mrowec, Defekty struktury i dyfuzja atomów w kryształach jonowych, PWN, Warszawa, 1974
  3. C. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa, 2011
  4. L.E. Smart, E.A. Moore, Solid State Chemistry, Taylor & Francis Group, USA, 2012

Literatura dodatkowa

  1. A. Bielański, Chemia ogólna i nieorganiczna, PWN, Warszawa, 2002
  2. l. Pajdowski, Chemia ogólna, PWN, Warszawa, 1999

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Ćwiczenia wprowadzające. Regulamin pracy i BHP w laboratorium syntezy i badania stałych związków nieorganicznych. Prezentacja niezbędnego do wykonania ćwiczeń sprzętu laboratoryjnego i aparatury badawczej. Omówienie sposobu wykonania i celu ćwiczeń laboratoryjnych oraz zasad sporządzania sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Identyfikacja wybranych preparatów jednofazowych na podstawie ich widm dyfrakcyjnych (XRD). Wpływ struktury krystalicznej na widmo XRD.4
T-L-2Wykorzystanie metody rentgenowskiej analizy fazowej do ustalenia składu jakościowego próbek wielofazowych. Wyznaczanie typu roztworu stałego.4
T-L-3Rentgenowska analiza fazowa do ilościowego wyznaczania składu próbek złożonych. Metoda bezpośredniego porównywania intensywności refleksów dyfrakcyjnych, metoda wzorca wewnętrznego i wzorca zewnętrznego.4
T-L-4Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych substancji stałych metodą graficzną oraz z użyciem programów komputerowych. Wskaźnikowanie przez analogię. Udokładnianie parametrów komórki elementarnej. Obliczanie gęstości rentgenowskiej. Analiza systematycznych wygaszeń.4
T-L-5Analiza struktury ciał stałych: poliedry koordynacyjne, symetria w budowie. Wyznaczanie wielkości krystalitów i naprężeń sieciowych.4
T-L-6Zastosowanie metod XRD, IR do badania postępu reakcji, kinetyki i mechanizmu reakcji przebiegającej w fazie stałej. Analiza diagramów równowag fazowych układów dwu- i trójskładnikowych.4
T-L-7Badania właściwości ciał krystalicznych, nanomateriałów i ciał amorficznych metodami XRD, IR i UV-Vis-DRS.4
T-L-8Zaliczenie przedmiotu.2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Chemia ciała stałego jako dyscyplina nauk chemicznych i jej znaczenie we współczesnej technice. Ciała stałe ich podział oraz ogólna charakterystyka ze względu na rodzaj wiązań chemicznych. Wpływ wiązania na właściwości fizykochemiczne ciał stałych.2
T-W-2Teoria pola krystalicznego i struktura elektronowa ciała stałego (wpływ pola krystalicznego na położenie poziomów energetycznych elektronów; model pasmowy ciała stałego, poziom Fermiego, izolatory, półprzewodniki, metale).2
T-W-3Kryształy doskonałe a rzeczywiste (defekty punktowe, liniowe i płaskie, zdefektowanie samoistne i domieszkowe). Roztwory stałe substytucyjne i międzywęzłowe. Związki o składzie niestechiometrycznym.2
T-W-4Powierzchnia ciał stałych. Strukturalny i chemiczny charakter powierzchni i warstw przypowierzchniowych w ciałach stałych. Energia powierzchniowa. Zjawiska występujące na styku powierzchni dwu ciał stałych. Polikryształy.2
T-W-5Równowagi fazowe i przemiany w ciałach stałych ( reguła faz, diagramy fazowe, rodzaje przejść fazowych, przemiany fazowe I i II rzędu). Termodynamika równowag fazowych.2
T-W-6Reakcje w fazie stałej (systematyka reakcji, mechanizm i kinetyka reakcji utleniania, procesy spiekania, rozkład ciał stałych).2
T-W-7Dyfuzja w ciałach stałych (fenomenologiczny opis dyfuzji, mechanizmy dyfuzji, dyfuzja sieciowa, powierzchniowa i po granicach ziaren, dyfuzja reakcyjna). Reakcje kontrolowane przez dyfuzję.2
T-W-8Zaliczenie wykładów.1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych.30
A-L-2Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.8
A-L-3Przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego.7
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.15
A-W-2Godziny kontaktowe z nauczycielem.10
A-W-3Praca z literaturą rozszerzającą wiedzę z wykładu.10
A-W-4Przygotowanie do egzaminu.10
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięKCh_1A_D01-01_W01Student posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i właściwości ciał stałych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKCh_1A_W01posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie chemii, zna podstawowe koncepcje i teorie chemiczne, zna terminologię, nomenklaturę i jednostki chemiczne
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawami chemii ciała stałego użytecznymi w wielu zastosowaniach badawczych i technologicznych.
C-2Zapoznanie studentów z ogólną charakterystyką ciał stałych, z teorią pola krystalicznego, strukturą elektronową ciała stałego, defektami i dyfuzją w ciałach stałych, układami fazowymi oraz najważniejszymi reakcjami w fazie stałej.
Treści programoweT-W-2Teoria pola krystalicznego i struktura elektronowa ciała stałego (wpływ pola krystalicznego na położenie poziomów energetycznych elektronów; model pasmowy ciała stałego, poziom Fermiego, izolatory, półprzewodniki, metale).
T-W-3Kryształy doskonałe a rzeczywiste (defekty punktowe, liniowe i płaskie, zdefektowanie samoistne i domieszkowe). Roztwory stałe substytucyjne i międzywęzłowe. Związki o składzie niestechiometrycznym.
T-W-4Powierzchnia ciał stałych. Strukturalny i chemiczny charakter powierzchni i warstw przypowierzchniowych w ciałach stałych. Energia powierzchniowa. Zjawiska występujące na styku powierzchni dwu ciał stałych. Polikryształy.
T-W-1Chemia ciała stałego jako dyscyplina nauk chemicznych i jej znaczenie we współczesnej technice. Ciała stałe ich podział oraz ogólna charakterystyka ze względu na rodzaj wiązań chemicznych. Wpływ wiązania na właściwości fizykochemiczne ciał stałych.
T-W-7Dyfuzja w ciałach stałych (fenomenologiczny opis dyfuzji, mechanizmy dyfuzji, dyfuzja sieciowa, powierzchniowa i po granicach ziaren, dyfuzja reakcyjna). Reakcje kontrolowane przez dyfuzję.
Metody nauczaniaM-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.
M-2Metody aktywizujace: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada 55-65 procent wymaganej wiedzy dotyczącej budowy i podstawowych właściwości ciał stałych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięKCh_1A_D01-01_W02Student posiada wiedzę z podstaw reaktywności ciał stałych oraz typów reakcji z udziałem fazy stałej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKCh_1A_W01posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie chemii, zna podstawowe koncepcje i teorie chemiczne, zna terminologię, nomenklaturę i jednostki chemiczne
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawami chemii ciała stałego użytecznymi w wielu zastosowaniach badawczych i technologicznych.
C-2Zapoznanie studentów z ogólną charakterystyką ciał stałych, z teorią pola krystalicznego, strukturą elektronową ciała stałego, defektami i dyfuzją w ciałach stałych, układami fazowymi oraz najważniejszymi reakcjami w fazie stałej.
Treści programoweT-W-5Równowagi fazowe i przemiany w ciałach stałych ( reguła faz, diagramy fazowe, rodzaje przejść fazowych, przemiany fazowe I i II rzędu). Termodynamika równowag fazowych.
T-W-6Reakcje w fazie stałej (systematyka reakcji, mechanizm i kinetyka reakcji utleniania, procesy spiekania, rozkład ciał stałych).
Metody nauczaniaM-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.
M-2Metody aktywizujace: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wymienić podstawowe typy reakcji z udziałem fazy stałej, natomiast reaktywność ciał stałych omawia z dużą pomocą prowadzącego zajęcia.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięKCh_1A_D01-01_W03Student zna nowoczesne metody badań struktury i właściwości ciał stałych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKCh_1A_W05zna podstawowe aspekty budowy i działania aparatury naukowej stosowanej w laboratorium chemicznym
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie umiejętności praktycznego zastosowania poszczególnych technik badawczych do badania właściwości ciał stałych.
C-5Wyrobienie umiejętności pisania sprawozdań z przeprowadzonych badań i korzystania ze źródeł literaturowych.
Treści programoweT-L-6Zastosowanie metod XRD, IR do badania postępu reakcji, kinetyki i mechanizmu reakcji przebiegającej w fazie stałej. Analiza diagramów równowag fazowych układów dwu- i trójskładnikowych.
T-L-7Badania właściwości ciał krystalicznych, nanomateriałów i ciał amorficznych metodami XRD, IR i UV-Vis-DRS.
T-L-3Rentgenowska analiza fazowa do ilościowego wyznaczania składu próbek złożonych. Metoda bezpośredniego porównywania intensywności refleksów dyfrakcyjnych, metoda wzorca wewnętrznego i wzorca zewnętrznego.
T-L-4Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych substancji stałych metodą graficzną oraz z użyciem programów komputerowych. Wskaźnikowanie przez analogię. Udokładnianie parametrów komórki elementarnej. Obliczanie gęstości rentgenowskiej. Analiza systematycznych wygaszeń.
Metody nauczaniaM-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wymienić podstawowe techniki badawcze stosowane w badaniach właściwości ciał stałych i z dużą pomocą prowadzącego omówić daną metodę.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięKCh_1A_D01-01_W04Student zna podstawowe zasady BHP w laboratorium chemicznym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKCh_1A_W06zna podstawowe zasady BHP w laboratorium chemicznym, zna zasady związane z wykorzystywaniem chemikaliów i ich unieszkodliwiania
Cel przedmiotuC-4Przekazanie wiedzy z zakresu zasad bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium.
Treści programoweT-L-1Ćwiczenia wprowadzające. Regulamin pracy i BHP w laboratorium syntezy i badania stałych związków nieorganicznych. Prezentacja niezbędnego do wykonania ćwiczeń sprzętu laboratoryjnego i aparatury badawczej. Omówienie sposobu wykonania i celu ćwiczeń laboratoryjnych oraz zasad sporządzania sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Identyfikacja wybranych preparatów jednofazowych na podstawie ich widm dyfrakcyjnych (XRD). Wpływ struktury krystalicznej na widmo XRD.
Metody nauczaniaM-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi omówić podstawowe zasady BHP stosowane w laboratorium chemicznym.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięKCh_1A_D01-01_U01Student potrafi dobrać odpowiednią metodę badań do analizy właściwości ciał stałych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKCh_1A_U01potrafi analizować problemy z zakresu chemii, w szczególności problemy o charakterze utylitarnym oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane twierdzenia i metody
KCh_1A_U02potrafi wykonywać analizy ilościowe, szczególnie z wykorzystaniem metod chemicznych i fizycznych oraz formułować na tej podstawie wnioski jakościowe
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie umiejętności praktycznego zastosowania poszczególnych technik badawczych do badania właściwości ciał stałych.
C-5Wyrobienie umiejętności pisania sprawozdań z przeprowadzonych badań i korzystania ze źródeł literaturowych.
Treści programoweT-L-6Zastosowanie metod XRD, IR do badania postępu reakcji, kinetyki i mechanizmu reakcji przebiegającej w fazie stałej. Analiza diagramów równowag fazowych układów dwu- i trójskładnikowych.
T-L-7Badania właściwości ciał krystalicznych, nanomateriałów i ciał amorficznych metodami XRD, IR i UV-Vis-DRS.
T-L-3Rentgenowska analiza fazowa do ilościowego wyznaczania składu próbek złożonych. Metoda bezpośredniego porównywania intensywności refleksów dyfrakcyjnych, metoda wzorca wewnętrznego i wzorca zewnętrznego.
T-L-4Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych substancji stałych metodą graficzną oraz z użyciem programów komputerowych. Wskaźnikowanie przez analogię. Udokładnianie parametrów komórki elementarnej. Obliczanie gęstości rentgenowskiej. Analiza systematycznych wygaszeń.
Metody nauczaniaM-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.
M-2Metody aktywizujace: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student wymaga dużej pomocy ze strony prowadzącego zajęcia w doborze, do badań właściwości ciał stałych, odpowiedniej metody eksperymentalnej.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięKCh_1A_D01-01_U02Student potrafi interpretować wyniki uzyskane z doświadczenia oraz umie sporządzić opis wykonanego eksperymentu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKCh_1A_U01potrafi analizować problemy z zakresu chemii, w szczególności problemy o charakterze utylitarnym oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o poznane twierdzenia i metody
KCh_1A_U02potrafi wykonywać analizy ilościowe, szczególnie z wykorzystaniem metod chemicznych i fizycznych oraz formułować na tej podstawie wnioski jakościowe
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie umiejętności praktycznego zastosowania poszczególnych technik badawczych do badania właściwości ciał stałych.
C-5Wyrobienie umiejętności pisania sprawozdań z przeprowadzonych badań i korzystania ze źródeł literaturowych.
Treści programoweT-L-6Zastosowanie metod XRD, IR do badania postępu reakcji, kinetyki i mechanizmu reakcji przebiegającej w fazie stałej. Analiza diagramów równowag fazowych układów dwu- i trójskładnikowych.
T-L-7Badania właściwości ciał krystalicznych, nanomateriałów i ciał amorficznych metodami XRD, IR i UV-Vis-DRS.
T-L-3Rentgenowska analiza fazowa do ilościowego wyznaczania składu próbek złożonych. Metoda bezpośredniego porównywania intensywności refleksów dyfrakcyjnych, metoda wzorca wewnętrznego i wzorca zewnętrznego.
T-L-4Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych substancji stałych metodą graficzną oraz z użyciem programów komputerowych. Wskaźnikowanie przez analogię. Udokładnianie parametrów komórki elementarnej. Obliczanie gęstości rentgenowskiej. Analiza systematycznych wygaszeń.
Metody nauczaniaM-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.
M-2Metody aktywizujace: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student wymaga dużej pomocy ze strony prowadzącego zajęcia w zinterpretowaniu wyników i opisaniu doświadczenia chemicznego.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięKCh_1A_D01-01_K01Student potrafi pracować samodzielnie i w zespole nad wyznaczonym zadaniem.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKCh_1A_K03potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie umiejętności praktycznego zastosowania poszczególnych technik badawczych do badania właściwości ciał stałych.
C-5Wyrobienie umiejętności pisania sprawozdań z przeprowadzonych badań i korzystania ze źródeł literaturowych.
Treści programoweT-L-6Zastosowanie metod XRD, IR do badania postępu reakcji, kinetyki i mechanizmu reakcji przebiegającej w fazie stałej. Analiza diagramów równowag fazowych układów dwu- i trójskładnikowych.
T-L-7Badania właściwości ciał krystalicznych, nanomateriałów i ciał amorficznych metodami XRD, IR i UV-Vis-DRS.
T-L-3Rentgenowska analiza fazowa do ilościowego wyznaczania składu próbek złożonych. Metoda bezpośredniego porównywania intensywności refleksów dyfrakcyjnych, metoda wzorca wewnętrznego i wzorca zewnętrznego.
T-L-1Ćwiczenia wprowadzające. Regulamin pracy i BHP w laboratorium syntezy i badania stałych związków nieorganicznych. Prezentacja niezbędnego do wykonania ćwiczeń sprzętu laboratoryjnego i aparatury badawczej. Omówienie sposobu wykonania i celu ćwiczeń laboratoryjnych oraz zasad sporządzania sprawozdań z wykonanych ćwiczeń. Identyfikacja wybranych preparatów jednofazowych na podstawie ich widm dyfrakcyjnych (XRD). Wpływ struktury krystalicznej na widmo XRD.
T-L-4Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych substancji stałych metodą graficzną oraz z użyciem programów komputerowych. Wskaźnikowanie przez analogię. Udokładnianie parametrów komórki elementarnej. Obliczanie gęstości rentgenowskiej. Analiza systematycznych wygaszeń.
Metody nauczaniaM-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.
M-2Metody aktywizujace: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi pracować w zespole, ale ma problemy w samodzielnej pracy nad wyznaczonym zadaniem.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięKCh_1A_D01-01_K02Student jest przygotowany do samodzielnego poszerzania swojej wiedzy z zakresu chemii ciała stałego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKCh_1A_K01rozumie potrzebę dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych, motywuje do tego współpracowników
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawami chemii ciała stałego użytecznymi w wielu zastosowaniach badawczych i technologicznych.
C-3Ukształtowanie umiejętności praktycznego zastosowania poszczególnych technik badawczych do badania właściwości ciał stałych.
C-5Wyrobienie umiejętności pisania sprawozdań z przeprowadzonych badań i korzystania ze źródeł literaturowych.
C-2Zapoznanie studentów z ogólną charakterystyką ciał stałych, z teorią pola krystalicznego, strukturą elektronową ciała stałego, defektami i dyfuzją w ciałach stałych, układami fazowymi oraz najważniejszymi reakcjami w fazie stałej.
Treści programoweT-W-2Teoria pola krystalicznego i struktura elektronowa ciała stałego (wpływ pola krystalicznego na położenie poziomów energetycznych elektronów; model pasmowy ciała stałego, poziom Fermiego, izolatory, półprzewodniki, metale).
T-W-3Kryształy doskonałe a rzeczywiste (defekty punktowe, liniowe i płaskie, zdefektowanie samoistne i domieszkowe). Roztwory stałe substytucyjne i międzywęzłowe. Związki o składzie niestechiometrycznym.
T-W-4Powierzchnia ciał stałych. Strukturalny i chemiczny charakter powierzchni i warstw przypowierzchniowych w ciałach stałych. Energia powierzchniowa. Zjawiska występujące na styku powierzchni dwu ciał stałych. Polikryształy.
T-W-5Równowagi fazowe i przemiany w ciałach stałych ( reguła faz, diagramy fazowe, rodzaje przejść fazowych, przemiany fazowe I i II rzędu). Termodynamika równowag fazowych.
T-W-6Reakcje w fazie stałej (systematyka reakcji, mechanizm i kinetyka reakcji utleniania, procesy spiekania, rozkład ciał stałych).
T-W-1Chemia ciała stałego jako dyscyplina nauk chemicznych i jej znaczenie we współczesnej technice. Ciała stałe ich podział oraz ogólna charakterystyka ze względu na rodzaj wiązań chemicznych. Wpływ wiązania na właściwości fizykochemiczne ciał stałych.
T-W-7Dyfuzja w ciałach stałych (fenomenologiczny opis dyfuzji, mechanizmy dyfuzji, dyfuzja sieciowa, powierzchniowa i po granicach ziaren, dyfuzja reakcyjna). Reakcje kontrolowane przez dyfuzję.
T-L-6Zastosowanie metod XRD, IR do badania postępu reakcji, kinetyki i mechanizmu reakcji przebiegającej w fazie stałej. Analiza diagramów równowag fazowych układów dwu- i trójskładnikowych.
T-L-7Badania właściwości ciał krystalicznych, nanomateriałów i ciał amorficznych metodami XRD, IR i UV-Vis-DRS.
T-L-3Rentgenowska analiza fazowa do ilościowego wyznaczania składu próbek złożonych. Metoda bezpośredniego porównywania intensywności refleksów dyfrakcyjnych, metoda wzorca wewnętrznego i wzorca zewnętrznego.
T-L-4Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych substancji stałych metodą graficzną oraz z użyciem programów komputerowych. Wskaźnikowanie przez analogię. Udokładnianie parametrów komórki elementarnej. Obliczanie gęstości rentgenowskiej. Analiza systematycznych wygaszeń.
Metody nauczaniaM-1Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne.
M-2Metody aktywizujace: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie.
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
S-5Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student pod kierunkiem prowadzącego potrafi pogłębiać swoją wiedzę.
3,5
4,0
4,5
5,0