Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Wprowadzenie do chemii nowoczesnych materiałów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0600-S1-O-WCNM
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Wprowadzenie do chemii nowoczesnych materiałów
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Stacjonarne studia pierwszego stopnia - Chemia - Semestr 2
Punkty ECTS i inne: 0 LUB 1.00 (w zależności od programu) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

brak

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obligatoryjny

Całkowity nakład pracy studenta:

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.):

- udział w wykładach- 15

- konsultacje z nauczycielem akademickim- 2


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.):

- przygotowanie do wykładu- 3

- czytanie literatury- 5

- przygotowanie do egzaminu- 5


Łącznie: 30 godz. (1 ECTS)


Efekty uczenia się - wiedza:

W1: Zna w zaawansowanym stopniu prawa i nazewnictwo chemiczne związane z strukturą ciał stałych i materiałów – K_W01,


W2: Zna budowę materiałów krystalicznych i bezpostaciowych – K_W01,


W3: Zna budowę, właściwości i zastosowanie metali i ich stopów – K_W01,


W4: Zna różne materiały będące surowcami energetycznymi i potrafi określić ich wpływ na środowisko – K_W01.


W5: Zna zaawansowane aspekty budowy i metody oceny właściwości materiałów i substancji chemicznych. Ma wiedzę pozwalającą na wykorzystania materiałów do określonego celu praktycznego oraz wskazania metody ich zagospodarowania po okresie użytkowani - K_W13


Efekty uczenia się - umiejętności:

U1:Stosuje prawa chemiczne do opisu budowy i właściwości oraz charakteryzowania materiałów – K_U02,

U2: Potrafi powiązać strukturę materiału z jego właściwościami i możliwościami zastosowań – K_U02.

U3: Umie znajdować relacje pomiędzy zachowaniem się materiałów podczas formowania i użytkowania a właściwościami fizykochemicznymi, budową i rodzajem struktury - K_U13


Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1: Samodzielnie i efektywnie pracuje z dużą ilością informacji dotyczących materiałów stosowanych w życiu codziennym i procesach technologicznych - K_K01,

K2: Myśli twórczo w celu udoskonalenia istniejących bądź stworzenia nowych materiałów - K_K02,

K3: Jest nastawiony na nieustanne zdobywanie nowej wiedzy, umiejętności i doświadczeń pozwalających na projektowanie nowych materiałów użytkowych – K_K05,

K4: Potrafi samodzielnie wyszukiwać w literaturze fachowej informacji pomocnych w poszukiwaniu materiałów o pożądanych właściwościach – K_K07.


Metody dydaktyczne:

Metoda dydaktyczna podająca:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- wykład problemowy

- wykład z pokazem


Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie z problematyką wytwarzania i stosowania substancji i materiałów chemicznych, zasadami ich racjonalnego wykorzystania i zagospodarowania. Podstawowe zagadnienia związane z strukturą ciał stałych, przejściami fazowymi i alotropią. Teoria pasmowa ciała stałego – właściwości przewodzące i półprzewodzące materiałów. Materiały metaliczne, stopy metali, tlenki metali. Materiały ceramiczne, szkła, materiały budowlane. Naturalne i syntetyczne materiały polimerowe – budowa, właściwości, przetwórstwo, zastosowanie oraz metody recyklingu. Energetyka – rodzaje paliw i technik ich spalania; odnawialne źródła surowców i energii. Problem odpadów poużytkowych, komunalnych i niebezpiecznych. Technologie zagospodarowania (utylizacji) odpadów.

Pełny opis:

1. Budowa materii: wiązania chemiczne a oddziaływania międzycząsteczkowe. Gazy rzeczywiste, skraplanie (przejścia fazowe). Właściwości cieczy wynikające z oddziaływań międzycząsteczkowych: napięcie powierzchniowe, lepkość, rozpuszczalność.

2. Ciała stałe – przemiany fazowe, rodzaje faz, właściwości. Kryształy – definicje, sieć przestrzenna i krystaliczna. Wskaźniki Millera, komórki elementarne i układy klasyfikacyjne kryształów. Elementy symetrii i parametry charakteryzujące sieć przestrzenną kryształów.

3. Właściwości mechaniczne ciał stałych: twardość, sprężystość, wydłużenie. Skale twardości. Alotropia i anizometria. Zaburzenia i defekty sieci krystalicznej.

4. Metale – rodzaje struktur krystalicznych, teoria pasmowa przewodnictwa.

5. Model pasmowy ciał stałych – podział na przewodniki, półprzewodniki i izolatory. Chemiczna „systematyka” półprzewodników. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane. Zastosowania półprzewodników. Nadprzewodniki, ciekłe kryształy, szkła, bioszkła

6. Właściwości magnetyczne ciał stałych: diamagnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki.

7. Fizycznochemiczne i technologiczne właściwości metali. Metalurgia żelaza i innych metali (żelaznych i kolorowych). Stale i stopy - właściwości i zastosowania.

8. Metale i nanometale.

9. Koloidy i nanomateriały

10. Chemia biomateriałów

11. Materiały polimerowe naturalne i sztuczne. Termoplasty i elastomery. Polimery termoutwardzalne.

12. Zjawiska powierzchniowe: adhezja, adsorpcja, kataliza heterogeniczna, procesy elektrodowe.

13. Korozja materiałów (elektrochemiczna, atmosferyczna). Zabezpieczenie przed korozją

14. Zielona chemia”: zasady i sposoby ich realizacji; proekologiczne działania technologiczne.

15. Energetyka konwencjonalna i odnawialna. Energia pierwotna i finalna. Surowce: paliwa stałe, ciekłe i gazowe. Procesy spalania i oczyszczania spalin. Perspektywy i kierunki rozwoju energetyki (energetyka jądrowa, biopaliwa, ogniwa paliwowe). Wodór jako źródło energii. Materiały do produkcji wodoru

Literatura:

Wykaz literatury podstawowej:

1. Bala H., Wstęp do chemii materiałów, WNT, Warszawa 2003

2. Rosik-Dulewska C, Podstawy gospodarki odpadami, PWN, Warszawa 2010

3. Przybyłowicz K., Przybyłowicz K., Materiałoznawstwo w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 2004

4.Starowieyski K., O materiałach - ich właściwościach i wykorzystaniu oraz o przyjaznym współżyciu człowieka z otoczeniem, Medbook, Polska 2010, wyd.1

Wykaz literatury uzupełniającej:

1. Baszkiewicz J., Kamieński M., Korozja materiałów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006

2. L. Czarnecki, T. Broniewski, O. Henning, Chemia w budownictwie, Arkady, Warszawa, 1995

3, Głowacka M. (red.), Metaloznawstwo, Wydawnictwo PG, Gdańsk 1996

4 Gruin I., Materiały polimerowe, PWN, Warszawa 2003

Metody i kryteria oceniania:

Metody oceniania:

- egzamin pisemny – oceniający wiedzę w zakresie W1-W5

Końcowy egzamin ustny i/lub pisemny z treści przekazanych na wykładach w tym sprawdzenie umiejętności prawidłowego opisu materiałów i substancji chemicznych powszechnie stosowanych w życiu i gospodarce.

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres: 2023-02-20 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wiśniewski
Prowadzący grup: Marek Wiśniewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)

Okres: 2024-02-20 - 2024-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wiśniewski
Prowadzący grup: Marek Wiśniewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie z problematyką wytwarzania i stosowania substancji i materiałów chemicznych, zasadami ich racjonalnego wykorzystania i zagospodarowania. Podstawowe zagadnienia związane z strukturą ciał stałych, przejściami fazowymi i alotropią. Teoria pasmowa ciała stałego – właściwości przewodzące i półprzewodzące materiałów. Materiały metaliczne, stopy metali, tlenki metali. Materiały ceramiczne, szkła, materiały budowlane. Naturalne i syntetyczne materiały polimerowe – budowa, właściwości, przetwórstwo, zastosowanie oraz metody recyklingu. Energetyka – rodzaje paliw i technik ich spalania; odnawialne źródła surowców i energii. Problem odpadów poużytkowych, komunalnych i niebezpiecznych. Technologie zagospodarowania (utylizacji) odpadów.

Pełny opis:

1. Budowa materii: wiązania chemiczne a oddziaływania międzycząsteczkowe. Gazy rzeczywiste, skraplanie (przejścia fazowe). Właściwości cieczy wynikające z oddziaływań międzycząsteczkowych: napięcie powierzchniowe, lepkość, rozpuszczalność.

2. Ciała stałe – przemiany fazowe, rodzaje faz, właściwości. Kryształy – definicje, sieć przestrzenna i krystaliczna. Wskaźniki Millera, komórki elementarne i układy klasyfikacyjne kryształów. Elementy symetrii i parametry charakteryzujące sieć przestrzenną kryształów.

3. Właściwości mechaniczne ciał stałych: twardość, sprężystość, wydłużenie. Skale twardości. Alotropia i anizometria. Zaburzenia i defekty sieci krystalicznej.

4. Metale – rodzaje struktur krystalicznych, teoria pasmowa przewodnictwa.

5. Model pasmowy ciał stałych – podział na przewodniki, półprzewodniki i izolatory. Chemiczna „systematyka” półprzewodników. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane. Zastosowania półprzewodników. Nadprzewodniki, ciekłe kryształy, szkła, bioszkła

6. Właściwości magnetyczne ciał stałych: diamagnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki.

7. Fizycznochemiczne i technologiczne właściwości metali. Metalurgia żelaza i innych metali (żelaznych i kolorowych). Stale i stopy - właściwości i zastosowania.

8. Metale i nanometale.

9. Koloidy i nanomateriały

10. Chemia biomateriałów

11. Materiały polimerowe naturalne i sztuczne. Termoplasty i elastomery. Polimery termoutwardzalne.

12. Zjawiska powierzchniowe: adhezja, adsorpcja, kataliza heterogeniczna, procesy elektrodowe.

13. Korozja materiałów (elektrochemiczna, atmosferyczna). Zabezpieczenie przed korozją

14. Zielona chemia”: zasady i sposoby ich realizacji; proekologiczne działania technologiczne.

15. Energetyka konwencjonalna i odnawialna. Energia pierwotna i finalna. Surowce: paliwa stałe, ciekłe i gazowe. Procesy spalania i oczyszczania spalin. Perspektywy i kierunki rozwoju energetyki (energetyka jądrowa, biopaliwa, ogniwa paliwowe). Wodór jako źródło energii. Materiały do produkcji wodoru

Literatura:

Wykaz literatury podstawowej:

1. Bala H., Wstęp do chemii materiałów, WNT, Warszawa 2003

2. Rosik-Dulewska C, Podstawy gospodarki odpadami, PWN, Warszawa 2010

3. Przybyłowicz K., Przybyłowicz K., Materiałoznawstwo w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 2004

4.Starowieyski K., O materiałach - ich właściwościach i wykorzystaniu oraz o przyjaznym współżyciu człowieka z otoczeniem, Medbook, Polska 2010, wyd.1

Wykaz literatury uzupełniającej:

1. Baszkiewicz J., Kamieński M., Korozja materiałów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006

2. L. Czarnecki, T. Broniewski, O. Henning, Chemia w budownictwie, Arkady, Warszawa, 1995

3, Głowacka M. (red.), Metaloznawstwo, Wydawnictwo PG, Gdańsk 1996

4 Gruin I., Materiały polimerowe, PWN, Warszawa 2003

Uwagi:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/25" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2025-02-24 - 2025-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Wiśniewski
Prowadzący grup: Marek Wiśniewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie z problematyką wytwarzania i stosowania substancji i materiałów chemicznych, zasadami ich racjonalnego wykorzystania i zagospodarowania. Podstawowe zagadnienia związane z strukturą ciał stałych, przejściami fazowymi i alotropią. Teoria pasmowa ciała stałego – właściwości przewodzące i półprzewodzące materiałów. Materiały metaliczne, stopy metali, tlenki metali. Materiały ceramiczne, szkła, materiały budowlane. Naturalne i syntetyczne materiały polimerowe – budowa, właściwości, przetwórstwo, zastosowanie oraz metody recyklingu. Energetyka – rodzaje paliw i technik ich spalania; odnawialne źródła surowców i energii. Problem odpadów poużytkowych, komunalnych i niebezpiecznych. Technologie zagospodarowania (utylizacji) odpadów.

Pełny opis:

1. Budowa materii: wiązania chemiczne a oddziaływania międzycząsteczkowe. Gazy rzeczywiste, skraplanie (przejścia fazowe). Właściwości cieczy wynikające z oddziaływań międzycząsteczkowych: napięcie powierzchniowe, lepkość, rozpuszczalność.

2. Ciała stałe – przemiany fazowe, rodzaje faz, właściwości. Kryształy – definicje, sieć przestrzenna i krystaliczna. Wskaźniki Millera, komórki elementarne i układy klasyfikacyjne kryształów. Elementy symetrii i parametry charakteryzujące sieć przestrzenną kryształów.

3. Właściwości mechaniczne ciał stałych: twardość, sprężystość, wydłużenie. Skale twardości. Alotropia i anizometria. Zaburzenia i defekty sieci krystalicznej.

4. Metale – rodzaje struktur krystalicznych, teoria pasmowa przewodnictwa.

5. Model pasmowy ciał stałych – podział na przewodniki, półprzewodniki i izolatory. Chemiczna „systematyka” półprzewodników. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane. Zastosowania półprzewodników. Nadprzewodniki, ciekłe kryształy, szkła, bioszkła

6. Właściwości magnetyczne ciał stałych: diamagnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki.

7. Fizycznochemiczne i technologiczne właściwości metali. Metalurgia żelaza i innych metali (żelaznych i kolorowych). Stale i stopy - właściwości i zastosowania.

8. Metale i nanometale.

9. Koloidy i nanomateriały

10. Chemia biomateriałów

11. Materiały polimerowe naturalne i sztuczne. Termoplasty i elastomery. Polimery termoutwardzalne.

12. Zjawiska powierzchniowe: adhezja, adsorpcja, kataliza heterogeniczna, procesy elektrodowe.

13. Korozja materiałów (elektrochemiczna, atmosferyczna). Zabezpieczenie przed korozją

14. Zielona chemia”: zasady i sposoby ich realizacji; proekologiczne działania technologiczne.

15. Energetyka konwencjonalna i odnawialna. Energia pierwotna i finalna. Surowce: paliwa stałe, ciekłe i gazowe. Procesy spalania i oczyszczania spalin. Perspektywy i kierunki rozwoju energetyki (energetyka jądrowa, biopaliwa, ogniwa paliwowe). Wodór jako źródło energii. Materiały do produkcji wodoru

Literatura:

Wykaz literatury podstawowej:

1. Bala H., Wstęp do chemii materiałów, WNT, Warszawa 2003

2. Rosik-Dulewska C, Podstawy gospodarki odpadami, PWN, Warszawa 2010

3. Przybyłowicz K., Przybyłowicz K., Materiałoznawstwo w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 2004

4.Starowieyski K., O materiałach - ich właściwościach i wykorzystaniu oraz o przyjaznym współżyciu człowieka z otoczeniem, Medbook, Polska 2010, wyd.1

Wykaz literatury uzupełniającej:

1. Baszkiewicz J., Kamieński M., Korozja materiałów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006

2. L. Czarnecki, T. Broniewski, O. Henning, Chemia w budownictwie, Arkady, Warszawa, 1995

3, Głowacka M. (red.), Metaloznawstwo, Wydawnictwo PG, Gdańsk 1996

4 Gruin I., Materiały polimerowe, PWN, Warszawa 2003

Uwagi:

brak

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.0.4.0-2 (2024-05-20)