Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Chemia organiczna
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CTCH-1-301-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Hasik Magdalena (mhasik@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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 Zna podstawowe grupy związków organicznych i grupy funkcyjne występujące w ich cząsteczkach TCH1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Posiada uporządkowaną wiedzę o reakcjach chemicznych podstawowych grup związków organicznych, ich mechanizmach oraz reagentach biorących w nich udział TCH1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie stosować zasady nazewnictwa systematycznego podstawowych grup związków organicznych. TCH1A_U06 Egzamin,
Kolokwium
M_U002 Umie powiązać właściwości fizyczne i chemiczne związków organicznych z budową ich cząsteczek (tj. polaryzacją wiązań, występowaniem określonych grup funkcyjnych). TCH1A_U06 Kolokwium,
Egzamin
M_U003 Potrafi zaplanować i przeprowadzić syntezę związków organicznych, stosując do rozdzielenia i oczyszczenia produktów podstawowe techniki eksperymentalne: destylację, krystalizację i ekstrakcję TCH1A_U03 Egzamin,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ma świadomość, jakie są zastosowania związków organicznych, jakie jest ich działanie biologiczne oraz jakie zagrożenia niesie ze sobą stosowanie związków organicznych w życiu codziennym. TCH1A_K03, TCH1A_K01 Egzamin
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
90 30 0 30 0 0 30 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 Zna podstawowe grupy związków organicznych i grupy funkcyjne występujące w ich cząsteczkach + - - - - + - - - - -
M_W002 Posiada uporządkowaną wiedzę o reakcjach chemicznych podstawowych grup związków organicznych, ich mechanizmach oraz reagentach biorących w nich udział + - + - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie stosować zasady nazewnictwa systematycznego podstawowych grup związków organicznych. + - - - - + - - - - -
M_U002 Umie powiązać właściwości fizyczne i chemiczne związków organicznych z budową ich cząsteczek (tj. polaryzacją wiązań, występowaniem określonych grup funkcyjnych). + - - - - + - - - - -
M_U003 Potrafi zaplanować i przeprowadzić syntezę związków organicznych, stosując do rozdzielenia i oczyszczenia produktów podstawowe techniki eksperymentalne: destylację, krystalizację i ekstrakcję - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość, jakie są zastosowania związków organicznych, jakie jest ich działanie biologiczne oraz jakie zagrożenia niesie ze sobą stosowanie związków organicznych w życiu codziennym. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 207 godz
Punkty ECTS za moduł 7 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 90 godz
Przygotowanie do zajęć 50 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 50 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

1. Przedmiot badań chemii organicznej. Klasyfikacja związków organicznych: rodzaje węglowodorów i ich pochodne, zawierające charakterystyczne grupy funkcyjne.
2. Budowa związków organicznych: typy wiązań i geometria cząsteczek, wynikająca z hybrydyzacji orbitali atomowych węgla. Polaryzacja wiązań w cząsteczkach związków organicznych – efekty indukcyjne i mezomeryczne.
3. Budowa związków organicznych: izomeria konstytucyjna i przestrzenna.
4. Rodzaje reakcji organicznych: substytucja, addycja, eliminacja. Rodzaje reagentów organicznych: wolne rodniki, nukleofile, elektrofile. Homolityczny i heterolityczny rozpad wiązań kowalencyjnych w cząsteczkach organicznych.
5. Alkany: nazewnictwo, izomeria, występowanie, właściwości fizyczne, reaktywność, zastosowanie. Mechanizm i selektywność reakcji wolnorodnikowego halogenowania alkanów. Reakcje spalania alkanów jako źródło energii w życiu codziennym.
6. Alkeny, alkiny, dieny: nazewnictwo, izomeria, występowanie, właściwości fizyczne, reaktywność, zastosowanie. Mechanizmy reakcji addycji elektrofilowej i wolnorodnikowej do wiązania podwójnego węgiel–węgiel w alkenach.
7. Węglowodory alicykliczne: nazewnictwo, występowanie, właściwości fizyczne, reaktywność, zastosowanie.
8. Węglowodory aromatyczne: klasyfikacja, nazewnictwo, charakterystyczne cechy budowy, występowanie, właściwości fizyczne. Benzen jako podstawowy przedstawiciel węglowodorów aromatycznych.
9. Reakcje substytucji elektrofilowej w związkach aromatycznych – rodzaje, mechanizm, wpływ podstawników.
10. Fluorowcopochodne węglowodorów: rodzaje, nazewnictwo, właściwości fizyczne, reaktywność, zastosowania. Substytucja nukleofilowa w halogenkach alkilów i konkurencyjna do niej eliminacja – rodzaje, mechanizmy, przebieg stereochemiczny.
11. Fluorowcopochodne węglowodorów – halogenki arylów: budowa, reaktywność. Związki metaloorganiczne: budowa, reaktywność. Odczynniki Grignarda i ich znaczenie w syntezie organicznej.
12. Alkohole i fenole: budowa, nazewnictwo, właściwości fizyczne, reaktywność. Mechanizmy reakcji substytucji nukleofilowej i dehydratacji w alkoholach. Etery łańcuchowe i cykliczne – nazewnictwo, otrzymywanie, właściwości fizyczne, reaktywność.
13. Związki karbonylowe – aldehydy, ketony, kwasy karboksylowe i ich pochodne: nazewnictwo, otrzymywanie, właściwości fizyczne, reaktywność. Mechanizm reakcji addycji nukleofilowej do grupy karbonylowej aldehydów i ketonów. Związki karbonylowe jako C-H kwasy.
14. Aminy alifatyczne i aromatyczne: nazewnictwo, właściwości fizyczne, reaktywność.
15. Biocząsteczki: tłuszcze, sacharydy, aminokwasy, peptydy i białka.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

1. Destylacja – rodzaje, temperatura wrzenia jako parametr potwierdzający czystość ciekłej substancji organicznej.
2. Krystalizacja – technika, temperatura topnienia krystalicznego związku organicznego jako parametr sprawdzający czystość substancji.
3. Ekstrakcja – rodzaje, metody prowadzenia, ekstrakcja fizyczna i połączona z reakcją chemiczną.
4. Reakcje związków aromatycznych.
5. Reakcje kwasów karboksylowych i ich pochodnych.

Zajęcia seminaryjne (30h):

1. Klasyfikacja związków organicznych. Nazewnictwo systematyczne węglowodorów.
2. Nazewnictwo systematyczne związków organicznych, zawierających różne grupy funkcyjne.
3. Izomeria związków organicznych: izomery konstytucyjne i przestrzenne.
4. Polaryzacja wiązań w związkach organicznych – efekty: indukcyjny i mezomeryczny.
5. Reakcje substytucji wolnorodnikowej w alkanach.
6. Alkeny – reakcje addycji elektrofilowej, addycja wolnorodnikowa HBr.
7. Alkeny – reakcje ozonolizy. Addycja elektrofilowa do sprzężonych alkadienów.
8. Reakcje substytucji elektrofilowej w benzenie i jego pochodnych. Aktywujący/dezaktywujący oraz kierujący wpływ podstawników.
9. Fluorowcoalkany – reakcje jedno- i dwucząsteczkowej substytucji nukleofilowej.
10. Alkohole – reakcje jedno- i dwucząsteczkowej substytucji nukleofilowej.
11. Reakcje eliminacji w alkoholach i fluorowcoalkanach.
12. Planowanie syntez związków organicznych.

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 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.
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Sposób obliczania oceny końcowej:

OK = 0,4OE + 0,3OL + 0,3OS
gdzie: OK-ocena końcowa; OE-ocena z egzaminu; OL-ocena z laboratorium;
OS-ocena z seminarium
W przypadku zdawania egzaminu w kilku terminach, OE to średnia arytmetyczna ocen uzyskanych we wszystkich terminach. OS i OL są natomiast średnimi arytmetycznymi ocen otrzymanych na zajęciach seminaryjnych i laboratoryjnych, uwzględniającymi oceny niedostateczne.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wymagania wstępne:
Podstawowe wiadomości z chemii ogólnej: znajomość położenia pierwiastków w układzie okresowym, budowa atomu, rodzaje orbitali elektronowych, rodzaje wiązań chemicznych.
Wymagania dodatkowe:
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie seminariów i laboratoriów.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1) Materiały pomocnicze do zajęć seminaryjnych i laboratoryjnych przygotowane przez
osoby prowadzące udostępniane studentom w wersji elektronicznej na stronie
internetowej: http://kckizw.ceramika.agh.edu.pl
2) J. McMurry „Chemia organiczna”, PWN, Warszawa 2000 (wydanie pierwsze) lub 2003
(wydanie drugie) lub 2006 (wydanie trzecie – zmienione)
3) R. T. Morrison, R. T. Boyd, „Chemia organiczna”, PWN, Warszawa 1985 lub późniejsze
wydania
4) E. Białecka-Florjańczyk, J. Włostowska, „Chemia organiczna”, WNT, Warszawa 2003
5) D. Buza, W. Sas, P. Szczeciński, „Chemia organiczna, kurs podstawowy”, Oficyna
Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006
6) A. Vogel „Preparatyka organiczna”, WNT, Warszawa 1984

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Zajęcia laboratoryjne zaliczane są na podstawie ocen z kolokwiów, notatek z przeprowadzonych eksperymentów oraz opracowania wyników badań. Obowiązuje wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych.
Zajęcia seminaryjne zaliczane są na podstawie wyników trzech kolokwiów przeprowadzonych w trakcie semestru. Ze wszystkich kolokwiów trzeba uzyskać pozytywne oceny; oceny niedostateczne należy poprawić.