Chemia organiczna - poziom podstawowy

Podstawowa wiedza z zakresu chemii ogólnej, analitycznej i organicznej na poziomie szkoły średniej.

przedmiot obligatoryjny

1. 30h wykład, 45h laboratorium, 15h ćwiczenia, 10h konsultacje (100 godzin kontaktowych)

2. 70h praca indywidualna,

3. 30h czas wymagany do przygotowania w procesie oceniania,

4. całkowity czas nakładu pracy studenta to 200h.

W1: Zna podstawy chemii ogólnej, fizycznej, organicznej i analitycznej – K_W01,

W2: Zna rolę eksperymentu i symulacji komputerowych w procesach chemicznych – K_W03,

W3: Zna podstawowe metody syntezy organicznej stosowane w syntezie surowców kosmetycznych – K_W06.

U1: Posługuje się pojęciami z zakresu chemii ogólnej, fizycznej, organicznej i analitycznej – K_U01.

U2: Posiada umiejętności wykonywania pomiarów podstawowych wielkości chemicznych oraz potrafi opracować wyniki eksperymentów chemicznych – K_U03

K1: Analityczne myślenie: samodzielnie i efektywnie pracuje z dużą ilością informacji, dostrzega zależności i poprawnie wyciąga wnioski posługując się zasadami logiki –K_K01.

K2: Sumienność i dokładność: jest nastawiony na jak najlepsze wykonanie zadania; dba o szczegół; jest systematyczny –K_K03,

K3: Dążenie do rozwoju: jest nastawiony na nieustanne zdobywanie nowej wiedzy, umiejętności i doświadczeń; widzi potrzebę ciągłego doskonalenie się i podnoszenia kompetencji zawodowych; zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia–K_K05,

K4: Wytrwałość i konsekwencja: pracuje systematycznie i ma pozytywne podejście do trudności stojących na drodze do realizacji założonego celu; dotrzymuje terminów; rozumie konieczność systematycznej pracy nad wszelkimi projektami –K_K06

Wykład:

Wykład konwencjonalny z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych.

Laboratorium:

Ćwiczenia laboratoryjne zakończone sporządzeniem opracowań.

Ćwiczenia:

Rozwiązywanie problemów dotyczących zagadnień poruszanych na wykładzie.

- pokaz

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- ćwiczeniowa
- doświadczeń

Celem przedmiotu jest zaznajomienie studentów z podstawową wiedzą z zakresu chemii organicznej. W trakcie zajęć omawiane są podstawowe klasy związków organicznych i ich reaktywność, zasady nomenklatury związków organicznych, typy wiązań, rodzaje izomerii, oraz podstawowe metody oczyszczania i analizy związków organicznych.

Wykład:

Wykład omawia zagadnienia dotyczące historycznego rozwoju chemii organicznej, podziału związków organicznych w oparciu o charakterystyczne grupy funkcyjne, formy zapisu struktur związków organicznych, nomenklaturę zwyczajową i systematyczną. Prezentuje budowę wiązań chemicznych w związkach organicznych, strukturę, rodzaje hybrydyzacji, klasyfikacje wiązań, budowę przestrzenną cząsteczek i typy reakcji organicznych. Omawia rodzaje izomerii związków organicznych z podziałem na izomerię konstytucyjną: łańcuchową, położenia podstawnika, grup funkcyjnych, i stereoizomerię: konformacyjną, geometryczną i optyczną. Prezentuje reguły CIP. Systematyzuje i omawia główne grupy związków organicznych takich jak alkany, cykloalkany, alkeny, alkiny, dieny, związki aromatyczne, halogenki alkilowe, alkohole, etery, aldehydy, ketony, kwasy karboksylowe i ich pochodne, aminy oraz związki heterocykliczne. Dla każdej z grup związków prezentuje występowanie w przyrodzie, nomenklaturę, metody syntezy, reakcje charakterystyczne, podstawowe mechanizmy reakcji (odpowiednio dla danej grupy związków reakcje substytucji wolnorodnikowej, nukleofilowej, elektrofilowej, eliminacji lub addycji).

Laboratorium:

W ramach laboratorium student zapoznaje się z podstawowymi technikami laboratoryjnymi z zakresu izolacji, oczyszczania oraz syntezy organicznej. W trakcie kursu poznawane są praktyczne aspekty podstawowych przemian z zakresu chemii organicznej: substytucji nukleofilowej SN1 i SN2, reakcji eliminacji oraz podstawienia w pierścieniu aromatycznym.

Ćwiczenia:

Ćwiczenia obejmują zagadnienia dotyczące formy zapisu struktur związków organicznych, nomenklatury, rodzajów hybrydyzacji, klasyfikacji wiązań, rodzajów izomerii związków organicznych, podstawowych reakcji i mechanizmów omawianych na wykładzie. Prowadzone są w formie rozwiązywania zadanych problemów.

1. P. Mastalerz, Chemia organiczna, PWN, Wrocław, 2016

2. R. Boyd, R. Morrison, Chemia organiczna, PWN, Wrocław , 2012

3. H. Hart, L. Craine, D. Hart, Chemia organiczna, krótki kurs, PZWL, Warszawa, 2009

4. J. McMurry, Chemia organiczna, PWN, Warszawa, Tom.1-5, 2021-2022

Wykład: egzamin pisemny – W1, W3, U1, K1, K3, K4

Laboratorium: zaliczenie na podstawie wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych i opracowań, trzy kolokwia w trakcie semestru – W1, W2, W3, U1,U2, ocena ciągła studenta w czasie zajęć - K1-K4.

Ćwiczenia: dwa pisemne kolokwia - W1, W3, U1, K1, K3, K4

Zagadnienia egzaminacyjne:

1. Hybrydyzacja, typy wiązań, wolne rodniki, karbokationy i karboaniony.

2. Nazewnictwo związków organicznych.

3. Budowa, synteza, reakcje i zastosowanie węglowodorów (alkany, cykloalkany, alkeny, alkiny, dieny).

4. Konformacje alkanów i cykloalkanów.

5. Pojęcie aromatyczności, węglowodory aromatyczne. Reakcje podstawienia elektrofilowego benzenu i pochodnych, wpływ skierowujący podstawników.

6. Halogenowe i tlenowe pochodne węglowodorów. Otrzymywanie i reakcje halogenków, alkoholi, fenoli, ketonów, aldehydów, kwasów karboksylowych i ich pochodnych.

7. Stereochemia związków organicznych (chiralność, enancjomery, związki mezo, nadmiar enancjomeryczny)

8. Związki azotu: aminy i pochodne amin otrzymywanie i reakcje.

9. Podstawowe związki heterocykliczne.

Nie dotyczy