Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Chemia organiczna
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFM-1-208-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Fizyka Medyczna
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr Fiedor Joanna (Joanna.Fiedor@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr Fiedor Joanna (Joanna.Fiedor@fis.agh.edu.pl)
dr inż. Stochmal Edyta (stochmal@agh.edu.pl)
dr Niemiec Wiktor (wniemiec@agh.edu.pl)
Zawal Piotr (zawal@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Zaznajomienie z własnościami węglowodorów alifatycznych i aromatycznych oraz ich pochodnych, umiejętność prowadzania prostych obliczeń chemicznych, znajomość zasad nazewnictwa związków organicznych.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student posiada wiedzę o właściwościach węglowodorów alifatycznych i aromatycznych, oraz najważniejszych grupach funkcyjnych występujących w związkach biologicznie czynnych. Student posiada wiedzę o właściwościach fizykochemicznych głównych grup biocząsteczek. FM1A_W06, FM1A_W04, FM1A_W08 Kolokwium
M_W002 Student posiada wiedzę na temat podstawowych metod określania struktury cząsteczki organicznej. FM1A_W01, FM1A_W07, FM1A_W08 Kolokwium
M_W003 Student zna i rozumie zasady nazewnictwa związków organicznych. FM1A_W10, FM1A_W08 Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Student potrafi stosować zasady nazewnictwa związków organicznych. Student rozumie przebieg prostych reakcji organicznych. Student potrafi przeprowadzić proste obliczenia chemiczne. FM1A_U07, FM1A_U02 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
M_K002 Student potrafi zaproponować rozwiązanie wybranych problemów chemicznych. Student ma świadomość pracy z substancjami organicznymi. FM1A_K01 Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student posiada wiedzę o właściwościach węglowodorów alifatycznych i aromatycznych, oraz najważniejszych grupach funkcyjnych występujących w związkach biologicznie czynnych. Student posiada wiedzę o właściwościach fizykochemicznych głównych grup biocząsteczek. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę na temat podstawowych metod określania struktury cząsteczki organicznej. + + + - - - - - - - -
M_W003 Student zna i rozumie zasady nazewnictwa związków organicznych. + + + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi stosować zasady nazewnictwa związków organicznych. Student rozumie przebieg prostych reakcji organicznych. Student potrafi przeprowadzić proste obliczenia chemiczne. + + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K002 Student potrafi zaproponować rozwiązanie wybranych problemów chemicznych. Student ma świadomość pracy z substancjami organicznymi. + + + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Moduł składa się z 20 godzin wykładów, 15 godzin ćwiczeń audytoryjnych i 15 godzin ćwiczeń laboratoryjnych.

Zagadnienia poruszane na wykładzie:
1. Wprowadzenie do chemii organicznej. Węglowodory alifatyczne – nazewnictwo (IUPAC), właściwości, wybrane reakcje, izomeria.
2. Węglowodory aromatyczne – nazewnictwo (IUPAC), struktura cząsteczki benzenu, aromatyczność, reguła Hückla, właściwości, wybrane reakcje. Określanie struktury cząsteczki – wprowadzenie.
3. Zjawisko izomerii optycznej – enancjomery, chiralność, aktywność optyczna, diastereoizomery.
4. Przegląd grup funkcyjnych obecnych w związkach biologicznie czynnych – nomenklatura, wpływ na właściwości związków (alkohole, fenole, etery, tiole, sulfidy, aldehydy, ketony, kwasy karboksylowe i ich pochodne, aminy).
5. Wielofunkcyjne pochodne węglowodorów – hydroksykwasy i aminokwasy (struktura, podział, punkt izoelektryczny, właściwości kwasowo-zasadowe), peptydy – geometria wiązania peptydowego.
6. Węglowodany – monosacharydy (klasyfikacja, konfiguracja, epimeryzacja, anomery, mutarotacja, glikozydy, modyfikacje), dwucukry, polisacharydy (przegląd wybranych reakcji).
7. Lipidy – kwasy tłuszczowe, fosfolipidy, glikolipidy, steroidy, woski.
8. Związki heterocykliczne – wprowadzenie.

Ćwiczenia audytoryjne:

  • Nazewnictwo związków organicznych.
    Efekty kształcenia:
    - Student potrafi podać nazwę (zgodną z regułami IUPAC) omówionych klas związków organicznych na podstawie ich wzorów (pół)strukturalnych,
    - Student potrafi narysować wzór (pół)strukturalny związku organicznego na podstawie nazwy zgodnej z wytycznymi IUPAC,
  • Izomeria.
    Efekty kształcenia:
    - Student potrafi określić rodzaj izomerii, narysować wzory strukturalne izomerów konstytucyjnych i stereoizomerów,
    - Student potrafi przypisać konfigurację związku organicznego zgodną z regułami pierwszeństwa,
    - Student potrafi zidentyfikować centra chiralności w związku organicznym, wyznaczyć maksymalną liczbę stereoizomerów, przypisać konfigurację centrom stereogenicznym,
  • Przegląd wybranych reakcji organicznych.
    Efekty kształcenia:
    - Student potrafi określić – zgodnie z obowiązującymi regułami – jakich głównych produktów należy oczekiwać w reakcjach charakterystycznych dla omówionych klas związków organicznych,
    - Student potrafi zapisać równania reakcji organicznych,
  • Biocząsteczki.
    Efekty kształcenia:
    - Student potrafi przeprowadzić proste obliczenia oparte na właściwościach fizykochemicznych wybranych biocząsteczek,
  • Analiza prostych widm MS i IR

Ćwiczenia laboratoryjne:

  • Destylacja – oznaczanie temperatury wrzenia związków organicznych
  • Krystalizacja
  • Ekstrakcja – wyodrębnianie kwasu benzoesowego z jego roztworu w toluenie
  • Reakcje związków organicznych – sulfonowanie p-ksylenu
  • Oznaczanie temperatury topnienia związków organicznych

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w wykładach 20 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz
Przygotowanie do zajęć 9 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnych ocen z kolokwium zaliczeniowego (K), ćwiczeń laboratoryjnych (L) oraz zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych.
Ocena końcowa jest średnią ważoną ocen z ćwiczeń laboratoryjnych (0,35) i kolokwium zaliczeniowego (0,65), wyliczaną zgodnie ze skalą ocen obowiązującą w Regulaminie Studiów AGH.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

znajomość podstaw chemii z zakresu szkoły średniej;

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

- J. McMurry „Chemia organiczna” Wydawnictwo Naukowe PWN, wyd. II lub III;
- R.T. Morrison, R.N. Boyd „Chemia organiczna” tom 1, Wydawnictwo Naukowe PWN;
- P. Mastalerz „Elementarna chemia organiczna” Wydawnictwo Chemiczne, 2002;
- J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer „Biochemia” Wydawnictwo Naukowe PWN;

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

-J. Fiedor, L. Fiedor, R. Haessner, H. Scheer, Cyclic endoperoxides of beta-carotene, potential pro-oxidants, as products of chemical quenching of singlet oxygen, Biochim. Biophys. Acta 1709 (2005) 1-4;
-J. Fiedor, M. Pilch, L. Fiedor, Tuning the thermodynamics of association of transmembrane helices, J. Phys. Chem. B 113 (2009) 12831-12838;
-L. Fiedor, Heriyanto, J. Fiedor, M. Pilch, Effects of molecular symmetry on the electronic transitions in carotenoids, J. Phys. Chem. Lett. 7 (2016) 1821-1829;
-K. Pilarczyk, B. Daly, A. Podborska, P. Kwolek, V. A. D. Silverson, A. P. de Silva, K. Szaciłowski, Coordination chemistry for information aquisition and processing, Coordinat. Chem. Rev. 325 (2016) 135-160;

Informacje dodatkowe:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na ćwiczeniach audytoryjnych:

Nieobecność na jednych ćwiczeniach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych ćwiczeniach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie pisemnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie lecz nie później jak w ostatnim tygodniu trwania zajęć. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż jedno ćwiczenie i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na ćwiczeniach laboratoryjnych:

Nieobecność na ćwiczeniach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie odpowiedzi ustnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie. Student który opuścił więcej niż jedno ćwiczenie i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości. Nieobecność należy usprawiedliwić.

Zasady zaliczania zajęć laboratoryjnych (L)

Przed każdymi ćwiczeniami laboratoryjnymi przeprowadzone zostanie pisemne kolokwium wstępne. Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią z uzyskanych ocen cząstkowych.

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Kolokwium zaliczeniowe (K):

  • Kolokwium zaliczeniowe obejmuje materiał przedstawiany w trakcie wykładów i ćwiczeń audytoryjnych.
  • Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania.

Ocena z kolokwium wyliczana po uzyskaniu zaliczenia:
w drugim terminie: K = (0.3*(pierwszy termin)) + (0.7*(drugi termin))
w trzecim terminie: K = (0.2*(pierwszy termin)) + (0.3*(drugi termin)) + (0.5*(trzeci termin))