Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Chemia węglowodorów I
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
SPSR-1-302-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Paliwa i Środowisko
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Jodłowski Grzegorz (jodlowsk@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Przedmiot obejmuje zagadnienia z chemii organicznej dotyczące budowy, właściwości fizycznych, chemicznych i zastosowania węglowodorów.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna zasady bezpiecznej pracy z substancjami chemicznymi.Student zna podstawowe operacje, procesy i metody analizy stosowane w praktyce laboratoryjnej. PSR1A_W04 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student zna podstawową terminologię, pojęcia i reguły w chemii organicznej, a w szczególności: -poznał podstawy chemii węglowodorów: klasyfikację i nazewnictwo związków węglowodorowych, budowę i izomerię, metody otrzymywania, właściwości fizyczne i chemiczne oraz zastosowanie w praktyce laboratoryjnej i przemysłowej PSR1A_W01 Egzamin,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi czytać ze zrozumieniem podstawowe teksty chemiczne, stosować poprawną terminologię i zasady nazewnictwa węglowodorów. PSR1A_U08 Egzamin,
Kolokwium,
Odpowiedź ustna
M_U002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy rachunkowe i laboratoryjne. PSR1A_U07 Aktywność na zajęciach
M_U003 Student potrafi posługiwać się sprzętem laboratoryjnym i przeprowadzać podstawowe operacje i procesy w laboratorium syntezy i analizy organicznej wraz z obliczeniami im towarzyszącymi. PSR1A_U08, PSR1A_U01 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach,
Wynik testu zaliczeniowego
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
120 45 30 45 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna zasady bezpiecznej pracy z substancjami chemicznymi.Student zna podstawowe operacje, procesy i metody analizy stosowane w praktyce laboratoryjnej. - - + - - - - - - - -
M_W002 Student zna podstawową terminologię, pojęcia i reguły w chemii organicznej, a w szczególności: -poznał podstawy chemii węglowodorów: klasyfikację i nazewnictwo związków węglowodorowych, budowę i izomerię, metody otrzymywania, właściwości fizyczne i chemiczne oraz zastosowanie w praktyce laboratoryjnej i przemysłowej + + + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi czytać ze zrozumieniem podstawowe teksty chemiczne, stosować poprawną terminologię i zasady nazewnictwa węglowodorów. + + + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy rachunkowe i laboratoryjne. - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi posługiwać się sprzętem laboratoryjnym i przeprowadzać podstawowe operacje i procesy w laboratorium syntezy i analizy organicznej wraz z obliczeniami im towarzyszącymi. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 244 godz
Punkty ECTS za moduł 9 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 120 godz
Przygotowanie do zajęć 45 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 45 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (45h):

1.Wprowadzenie do przedmiotu. Zakres materiału i zasady zaliczenia. Historia rozwoju chemii organicznej i jej znaczenie dla nauki i przemysłu. Klasyfikacja związków organicznych. Kwasowość i zasadowość.
2.Wiązania chemiczne i budowa związków organicznych. Hybrydyzacja orbitali atomowych węgla. Teoria orbitali molekularnych. Rezonans. Efekty indukcyjne i mezomeryczne.
3.Izomeria konstytucyjna i przestrzenna w chemii organicznej. Elementy stereochemii.
4.Klasyfikacja węglowodorów. Alkany: nazewnictwo, budowa, występowanie, metody otrzymywania, właściwości fizyczne i chemiczne, zastosowanie.
5.Węglowodory alicykliczne. Cykloalkany: nazewnictwo, budowa, występowanie, metody otrzymywania, właściwości fizyczne i chemiczne, zastosowanie. Terpeny.
6.Alkeny: nazewnictwo, budowa, występowanie, metody otrzymywania, właściwości fizyczne i chemiczne, zastosowanie.
7.Alkiny: nazewnictwo, budowa, występowanie, metody otrzymywania, właściwości fizyczne i chemiczne, zastosowanie.
8.Porównanie właściwości węglowodorów alifatycznych i alicyklicznych – identyfikacja związków węglowodorowych.
9.Typy reakcji chemicznych w chemii organicznej. Kryteria podziału reakcji. Reakcje rodnikowe i jonowe. Nukleofilność i elektrofilność. Mechanizmy reakcji organicznych: addycja, substytucja i eliminacja.
10.Areny. Klasyfikacja i nazewnictwo. Benzen – specyficzna budowa. Aromatyczność. Właściwości fizyczne i chemiczne. Zastosowanie.
11.Pochodne benzenu: struktura i właściwości związków aromatycznych. Wpływ podstawników w pierścieniu na przebieg reakcji substytucji elektrofilowej.
12.Podsumowanie problematyki węglowodorowej. Reaktywność chemiczna. Znaczenie dla nauki, przemysłu i ekologii.

Ćwiczenia audytoryjne (30h):

1.Ćwiczenia wprowadzające – klasyfikacja związków organicznych (1 h)
2.Nazewnictwo związków organicznych
3.Budowa związków organicznych (hybrydyzacje i izomerie w związkach organicznych)
4.Zadania tekstowe oraz projektowanie schematów reakcji z zakresu otrzymywania i identyfikacji wybranych związków organicznych z uwzględnieniem typów i mechanizmów reakcji organicznych:
a.Węglowodory nasycone (alkany i cykloalkany)
b.Węglowodory nienasycone (alkeny i alkiny)
c.Węglowodory aromatyczne (areny) – otrzymywanie, właściwości chemiczne

Ćwiczenia laboratoryjne (45h):

Oznaczanie temperatury topnienia i wrzenia różnych związków organicznych. Jakościowa analiza elementarna (chemiczne wykrywanie poszczególnych pierwiastków: węgiel, wodór, halogenki, azot, siarka). Jakościowa analiza grup funkcyjnych (chemiczne wykrywanie grup hydroksylowych, aldehydowych, ketonowych, karboksylowych, aminowych i innych, a także rozróżnianie ich rzędowości).
Preparatyka związków organicznych: wybrane syntezy związków organicznych (estryfikacja, sulfonowanie, nitrowanie, utlenianie i redukcja). Oczyszczanie uzyskanych związków organicznych, wyznaczanie ich temperatur wrzenia bądź topnienia oraz badanie rozpuszczalności.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Na ćwiczeniach audytoryjnych dopuszcza się maksymalnie 2 nieobecności nieusprawiedliwione. Aby uzyskać zaliczenie należy z 3 kartkówek uzyskać minumum 15 pkt. na 30 pkt. możliwych do uzyskania oraz uzyskać dwie pozytywne oceny z odpowiedzi ustnych.
Studentowi przysługują dwa terminy poprawkowe. Termin poprawkowy z ćwiczeń audytoryjnych obejmuje kolokwium z całości materiału, a ocena zależy od procentowego udziału uzyskanych punktów zgodnie z Regulaminem studiów AGH.
Na ćwiczeniach laboratoryjnych konieczne jest wykonanie 7 ćwiczeń, nieobecności należy odrobić na zajęciach innej grupy laboratoryjnej (z innym zespołem maksymalnie 2 osobowym) lub na zajęciach odrabiających (1 termin pod koniec kursu). Aby uzyskać zaliczenie należy uzyskać pozytywne oceny z 4 kolokwiów, aby móc wejść na pierwsze zajęcia konieczne jest uzyskanie pozytywnej oceny z kartkówki wstępnej. Na ostatnich zajęciach są ćwiczenia zaliczeniowe (studenci losują numer jednego z wykonanych wczesniej ćwiczeń i wykonują je na podstawie własnego sprawozdania z tego ćwiczenia). Z każdego wykonanego ćwiczenie student wykonuje sprawozdanie zgodnie z zaleceniem w 32 kartkowym zeszycie. Sprawozdania podlegają ocenie na koniec semestru, w trakcie semestru są korygowane przez prowadzącego po każdym wykonanym ćwiczeniu.
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie zaliczeń z ćwiczeń audytoryjnych i laboratorium.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Podczas wykładu student ma możliwość udziału w dyskusji
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Na ćwiczeniach przedstawiane są zagadnienia do rozwiązywania oraz wyjasnienia.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Po ćwiczeniach wprowadzających student musi uzyskać pozytywną ocenę z kartkówki wstępnej. Następnie wykonuje 7 ćwiczeń i uczestniczy w ćwiczeniach zaliczeniowych
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oceny z ćwiczeń audytoryjnych ( C ) i laboratoryjnych ( L ) oraz z egzaminu ( E ) obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona powyższych ocen:
OK = 0,5·w·E + 0,25·w·C + 0,25·w·L
w = 1 dla I terminu, w = 0,9 dla II terminu, w = 0,8 dla III terminu uzyskania oceny pozytywnej.

Ocena ta wynosi:
5.0 dla OK = 4,76 ÷ 5,00
4,5 dla OK = 4,26 ÷ 4,75
4,0 dla OK = 3,76 ÷ 4,25
3,5 dla OK = 3,26 ÷ 3,75
3,0 dla OK = 3,00 ÷ 3,25

Dopuszcza się możliwość zdawania egzaminu w terminie zerowym, po uzyskaniu z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych sumarycznej średniej oceny 4,5 (plus dobry).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Na ćwiczeniach audytoryjnych dopuszcza sie maksymalnie 2 nieobecności na ćwiczeniach audytoryjnych. Większa liczba nieobecności wymaga odrobienia. Odrobienie zajęć polega, jeżeli istnieje taka możliwość, na odbyciu zajęć z tego samego zakresu materiału z inną grupą ćwiczeniową.

Na ćwiczeniach laboratoryjnych konieczne jest wykonanie wszystkich 7 ćwiczeń. Nieobecność odrabiana jest z inną grupą laboratoryjną (maksymalnie 2 osobowym zespołem) lub na ostatnich zajęciach tzw. odrabiających.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. J. McMurry: „Chemia organiczna”, PWN, Warszawa 2016
2. R. Morrison, R. Boyd: „Chemia organiczna”, PWN, Warszawa 2009
3. P. Mastalerz: „Chemia organiczna”, Wydawnictwo Chemiczne, Wrocław 2000
4. E. Białecka-Florjańczyk, J. Włostowska: „Chemia organiczna”, WNT, Warszawa 2005
5. H.Hart, L.E. Craine, D.J. Hart: “Chemia organiczna”, Wydaw. Lekarskie PZWL, Warszawa 2006
6. M. Łuczyński, J. Wilamowski, M. Góra, B. Kozik, L. Smoczyński: „Podstawy chemii organicznej”, Wydawnictwo UWM, Olsztyn 2007
7. S. McMurry: „Chemia organiczna: rozwiązywanie problemów”, PWN Warszawa 2005
8. R.Morrison, R. Boyd: „Chemia organiczna: rozwiązywanie problemów”, PWN Warszawa 2009
9. A. Vogel: „Preparatyka organiczna”, PWN, Warszawa 2006
10. P. Kowalski (red.):”Laboratorium chemii organicznej, techniki pracy i przepisy BHP”, WNT Warszawa 2004

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

“Comparative analysis of sorption of small molecule hydrocarbons and polar substances in polish hard coals” G. Jodłowski, M. Wójcik, Adsorption : Journal of the International Adsorption Society, 2013 vol. 19 iss. 2–4, s. 813–819.
“Energetyka procesu sorpcji węglowodorów na próbkach węgli kamiennych”, G. S. Jodłowski, M. Wójcik, A. Orzechowska-Zięba, Paliwa i Energia XXI wieku : książka abstraktów konferencji naukowej z okazji Jubileuszu 40-lecia Wydziału Energetyki i Paliw : Kraków, 25–26 września 2014 r. Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie. — [Kraków : s. n.], 2014. — S. 44
“Energy aspects of arene domain presence in the coal structure under the sorption process”, M. Ziółkowska, G. S. Jodłowski, Litteris et Artibus [Dokument elektroniczny] :5th international youth science forum : November 26–28, 2015, Lviv, Ukraine : proceedings Lviv Polytechnic Publishing House, cop. 2015. S. 308–311.

Informacje dodatkowe:

Brak