Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Ochrona środowiska (S1)
Sylabus przedmiotu Chemia organiczna I:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Ochrona środowiska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Chemia organiczna I | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Chemii Organicznej i Chemii Fizycznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Joanna Nowicka-Scheibe <Joanna.Nowicka-Scheibe@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Slawomir Westerlich <Slawomir.Westerlich@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstawowych zagadnień z chemii organicznej na poziomie szkoły ponadgimnazjalnej |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i zagadnieniami chemii organicznej |
| C-2 | Zapoznanie studentów z zasadami nomenklatury związków organicznych |
| C-3 | Zapoznanie studentów z podstawowymi grupami funkcyjnymi oraz wynikającą z ich budowy reaktywnościątych związków. |
| C-4 | Kształtowanie umiejętności pisania wzorów, równań i schematów reakcji organicznych oraz ich mechanizmów. |
| C-5 | Zapoznanie studentów z metodyką syntezy prostych związków organicznych. |
| C-6 | Zapoznanie studentów z zasadami opisu eksperymentu w syntezie organicznej. |
| C-7 | Zapoznanie studentów z zasadami postępowania w laboratorium preparatyki organicznej. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Przypomnienie zasad nomenkaltury związków organicznych. Ćwiczenia w pisaniu wzorów strukturalnych zwiazków organicznych. | 4 |
| T-A-2 | Opanowanie metod otrzymywania i reakcji charakterystycznych podstawowych klas związków organicznych | 4 |
| T-A-3 | Utrwalenie materiału wykładowego poprzez praktyczne rozwiazywanie problemów (schematy reakcji, podstawowe mechanizmy reakcji w chemii oganicznej, przegrupowania, ciągi reakcyjne) | 7 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wiązanie chemiczne: typy wiązań, orbitalny obraz wiązań kowalencyjnych, orbitale atomowe (typu s i p), hybrydyzacja orbitali atomowych, tetraedryczny model atomu węgla. | 2 |
| T-W-2 | Alkany - nomenklatura, metody otrzymywania, szereg homologiczny alkanów, reakcje alkanów (chlorowanie alkanów - mechanizm), stereochemia alkanów. | 2 |
| T-W-3 | Cykloalkany - nazewnictwo węglowodorów alicyklicznych, reakcje węglowodorów alicyklicznych, teoria napięć Baeyera, konformacje cykloalkanów (na przykładzie cykloheksanu). | 2 |
| T-W-4 | Alkeny - nazewnictwo i metody otrzymywania alkenów, izomeria "cis-trans", reakcje addycji elektrofilowej do alkenów (mechanizm, orientacja). | 2 |
| T-W-5 | Fluorowcopochodne - nazewnictwo i tworzenie halogenków alkilowych, reakcje halogenków alkilowych, reakcje substytucji nukleofilowej jedno- i dwuczasteczkowej - mechanizm. Reakcja eliminacji E1, E2 - mechanizm, stereochemia. | 2 |
| T-W-6 | Związki magnezoorganiczne (Związki Grignarda) - budowa i reakcje związków Grignarda. Alkohole - nomenklatura, kwasowość i zasadowość alkoholi, otrzymywanie alkoholi, reakcje alkoholi zachodzące z rozerwaniem wiązania O-H lub wiązania C-OH. | 2 |
| T-W-7 | Etery - nazewnictwo eterów, budowa i właściwości eterów, reaktywność eterów, metody otrzymywania, reakcje eterów: rozszczepienie pod wpływem kwasów, etery cykliczne. Aminy - nomenklatura, właściwości, otrzymywanie i reakcje amin. | 2 |
| T-W-8 | Alifatyczne aldehydy i ketony - struktura grupy karbonylowej, nazewnictwo i metody otrzymywania, reakcje aldehydów i ketonów (utlenianie, redukcja, addycja nukleofilowa). | 2 |
| T-W-9 | Kwasy karboksylowe - nazewnictwo, struktura i właściwości fizyczne kwasów karboksylowych, dysocjacja i kwasowośc kwasów karboksylowych, wpływ podstawników na kwasowość kwasów karboksylowych, reakcje kwasów karboksylowych. Reakcje kwasów karboksylowych prowadzące do przekształcenia ich w pochodne (chlorki kwasowe, amidy, bezwodniki, estry - mechanizm reakcji estryfikacji Fischera). | 4 |
| T-W-10 | Węglowodory aromatyczne. Kryteria aromatyczności, nazewnictwo i izomeria związków aromatycznych, sruktura benzenu, aromatyczne kationy i aniony. Mechanizm i reakcje substytucji elektrofilowej: nitrowanie, sulfonowanie, chlorowcowanie, reakcje Friedela-Craftsa-acylowanie, alkilowanie. | 2 |
| T-W-11 | Efekt podstawnikowy w pierścieniach aromatycznych. Związki aromatyczne o pierścieniach skondensowanych. | 2 |
| T-W-12 | Aminy aromatyczne. Nomenklatura, właściwości, otrzymywanie i reakcje amin aromatycznych. | 2 |
| T-W-13 | Fenole. Nomenklatura, właściwości fizyczne i chemiczne, otrzymywanie fenoli, reakcje fenoli. | 2 |
| T-W-14 | Związki heterocykliczne. Pięcioczłonowe nienasycone związki heterocykliczne (furan, pirol, tiofen) - ich właściwości aromatyczne, struktury graniczne, reakcje substytucji elektrofilowej. Sześcioczłonowy pierścień heterocykliczny - pirydyna: aromatyczność, struktury graniczne, substytucja elektrofilowa i nukleofilowa pirydyny. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
| A-A-2 | Praca z literaturą rozszerzającą materiał przerobiony podczas ćwiczeń. | 5 |
| A-A-3 | Rozwiązywanie zleconych przez prowadzacego zadań. | 4 |
| A-A-4 | Przygotowanie do zaliczenia. | 6 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Praca z poleconą literaturą rozszerającą wiedzę z wykładów | 24 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 55 |
| A-W-4 | Uczestnictwo w konsultacjach przedmiotowych | 10 |
| A-W-5 | Egzamin pisemny | 2 |
| 121 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające: wykład informacyjny, objaśnienie lub wyjaśnienie, opis |
| M-2 | Metody problemowe: wykład konwersatoryjny |
| M-3 | Metody aktywizujące: dyskusja dydaktyczna |
| M-4 | Metody praktyczne: ćwiczenia przedmiotowe |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne |
| S-3 | Ocena formująca: Test sprawdzający |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_1A_B06-1_W01 Student zna systematykę najważniejszych klas związków organicznych i rozpoznaje najważniejsze grupy funkcyjne występujące w związkach organicznych. | KOS_1A_W04 | T1A_W01 | — | C-2, C-3 | T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-12, T-W-13, T-W-14, T-A-1, T-A-2 | M-1, M-4 | S-3 |
| KOS_1A_B06-1_W02 Student charakteryzuje podstawowe typy reakcji chemicznych oraz grupy funkcyjne pod kątem ich reaktywności i wykorzystania w syntezie organicznej. | KOS_1A_W04 | T1A_W01 | — | C-1, C-3, C-4, C-5 | T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-A-2, T-A-3 | M-1, M-3, M-4 | S-1, S-2 |
| KOS_1A_B06-1_W03 Student rozpoznaje podstawowe typy izomerii oraz tłumaczy podstawowe zagadnienia dotyczące stereochemii związków organicznych | KOS_1A_W04 | T1A_W01 | — | C-1, C-4, C-5 | T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-10, T-W-11, T-W-14, T-A-3 | M-1, M-3, M-4 | S-1, S-2 |
| KOS_1A_B06-1_W04 Student proponuje i objaśnia mechanizmy podstawowych reakcji związków organicznych. | KOS_1A_W04 | T1A_W01 | — | C-1, C-3, C-4, C-5 | T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-10, T-W-11, T-A-3 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_1A_B06-1_U01 Student potrafi zastosować w praktyce zasady nomenklatury związków organicznych należących do najważniejszych klas. | KOS_1A_U01, KOS_1A_U06, KOS_1A_U16 | T1A_U01, T1A_U05, T1A_U14 | InzA_U06 | C-1, C-4 | T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-12, T-W-13, T-W-14, T-A-1 | M-1, M-4 | S-3 |
| KOS_1A_B06-1_U02 Student analizuje i proponuje podstawowe mechanizmy reakcji organicznych. | KOS_1A_U01 | T1A_U01 | — | C-3, C-4 | T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-A-3 | M-1, M-2, M-4 | S-2, S-3 |
| KOS_1A_B06-1_U03 Student korzysta z poznanych podczas zajęć reakcji w celu projektowania syntezy prostego związku organicznego. | KOS_1A_U01, KOS_1A_U06 | T1A_U01, T1A_U05 | — | C-1, C-3, C-4 | T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-A-2, T-A-3 | M-1, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_1A_B06-1_K01 Odpowiednio określa zasady i priorytety w rozwiązywaniu wyznaczonego zadania. | KOS_1A_K01, KOS_1A_K02, KOS_1A_K05 | T1A_K01, T1A_K02, T1A_K04 | InzA_K01 | C-4, C-5, C-6 | T-A-2, T-A-3 | M-3, M-4 | S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_1A_B06-1_W01 Student zna systematykę najważniejszych klas związków organicznych i rozpoznaje najważniejsze grupy funkcyjne występujące w związkach organicznych. | 2,0 | Nie zna systematyki związków organicznych i nie rozpoznaje najważniejszych grup funkcyjnych. |
| 3,0 | Zna systematykę związków organicznych i rozpoznaje 31-44% grup funkcyjnych. | |
| 3,5 | Zna systematykę związków organicznych i rozpoznaje 45-58% grup funkcyjnych. | |
| 4,0 | Zna systematykę związków organicznych i rozpoznaje 59-72% grup funkcyjnych. | |
| 4,5 | Zna systematykę związków organicznych i rozpoznaje 73-86% grup funkcyjnych. | |
| 5,0 | Zna systematykę związków organicznych i rozpoznaje 87-100% grup funkcyjnych. | |
| KOS_1A_B06-1_W02 Student charakteryzuje podstawowe typy reakcji chemicznych oraz grupy funkcyjne pod kątem ich reaktywności i wykorzystania w syntezie organicznej. | 2,0 | Student nie charakteryzuje podstawowych typów reakcji chemicznych oraz grup funkcyjnych występujących w związkach organicznych, pod kątem ich reaktywności i wykorzystania w syntezie organicznej. |
| 3,0 | Student charakteryzuje podstawowe typy reakcji chemicznych. Nie charakteryzuje grup funkcyjnych występujących w związkach organicznych, pod kątem ich reaktywności i wykorzystania w syntezie organicznej. | |
| 3,5 | Student charakteryzuje podstawowe typy reakcji chemicznych. Nie charakteryzuje grup funkcyjnych występujących w związkach organicznych, pod kątem ich reaktywności i wykorzystania w syntezie organicznej. | |
| 4,0 | Student charakteryzuje podstawowe typy reakcji chemicznych. Pod kątem ich reaktywności charakteryzuje niektóre grupy funkcyjne występujących w związkach organicznych Potrafi wskazać niektóre możliwości wykorzystania ich w syntezie organicznej. | |
| 4,5 | Student charakteryzuje podstawowe typy reakcji chemicznych. Pod kątem ich reaktywności charakteryzuje większość grup funkcyjnych występujących w związkach organicznych Potrafi wskazać niektóre możliwości wykorzystania ich w syntezie organicznej. | |
| 5,0 | Student charakteryzuje podstawowe typy reakcji chemicznych. Pod kątem ich reaktywności charakteryzuje większość grup funkcyjnych występujących w związkach organicznych Potrafi wskazać wiele aspektów wykorzystania ich w syntezie organicznej. | |
| KOS_1A_B06-1_W03 Student rozpoznaje podstawowe typy izomerii oraz tłumaczy podstawowe zagadnienia dotyczące stereochemii związków organicznych | 2,0 | Student nie rozpoznaje i nie tłumaczy podstawowych typów izomerii i zagadnień stereochemii. |
| 3,0 | Student rozpoznaje, ale nie tłumaczy podstawowych typów izomerii i zagadnień stereochemii. | |
| 3,5 | Student rozpoznaje, ale tłumaczy tylko zagadnienia izomerii, nie tłumaczy zagadnień stereochemii. | |
| 4,0 | Student rozpoznaje, ale tłumaczy tylko zagadnienia izomerii i niektóre zagadnienia stereochemii. | |
| 4,5 | Student rozpoznaje i tłumaczy większość zagadnień izomerii i stereochemii. | |
| 5,0 | Student rozpoznaje i tłumaczy wszystkie zagadnienia izomerii i większość lub wszystkie zagadnienia stereochemii. | |
| KOS_1A_B06-1_W04 Student proponuje i objaśnia mechanizmy podstawowych reakcji związków organicznych. | 2,0 | Student nie proponuje i nie objaśnia mechanizmów podstawowych reakcji związków organicznych. |
| 3,0 | Student proponuje niektóre mechanizmy podstawowych reakcji związków organicznych, ale ich nie objaśnia. | |
| 3,5 | Student proponuje wiele mechanizmów podstawowych reakcji związków organicznych, ale ich nie objaśnia. | |
| 4,0 | Student proponuje i objaśnia niektóre mechanizmy podstawowych reakcji związków organicznych. | |
| 4,5 | Student proponuje większość i objaśnia niektóre mechanizmy podstawowych reakcji związków organicznych. | |
| 5,0 | Student proponuje i objaśnia wiele mechanizmów podstawowych reakcji związków organicznych. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_1A_B06-1_U01 Student potrafi zastosować w praktyce zasady nomenklatury związków organicznych należących do najważniejszych klas. | 2,0 | Student nie potrafi zastosować w praktyce zasad nomenklatury związków organicznych należących do najważniejszych klas. |
| 3,0 | Student potrafi zastosować w praktyce zasady nomenklatury zwyczajowej niektórych związków organicznych należących do najważniejszych klas. | |
| 3,5 | Student potrafi zastosować w praktyce zasady nomenklatury systematycznej do niektórych związków organicznych należących do najważniejszych klas, a nie zna nazw zwyczajowych. | |
| 4,0 | Student potrafi zastosować w praktyce zasady nomenklatury systematycznej i zwyczajowej do niektórych związków organicznych należących do najważniejszych klas. | |
| 4,5 | Student potrafi zastosować w praktyce zasady nomenklatury systematycznej i zwyczajowej do większości związków organicznych należących do najważniejszych klas. | |
| 5,0 | Student dobrze posługuje się w praktyce nazwami, zgodnie z nomenklaturą systematyczną i zwyczajową, dla większości związków organicznych należących do najważniejszych klas. | |
| KOS_1A_B06-1_U02 Student analizuje i proponuje podstawowe mechanizmy reakcji organicznych. | 2,0 | Student nie zna i nie potrafi zaproponować mechanizmu żadnej z podstawowych reakcji w chemii organicznej. |
| 3,0 | Student prawidłowo analizuje podany przez prowadzącego zajęcia mechanizm reakcji ale sam nie potrafi zaproponować żadnego mechanizmu. | |
| 3,5 | Student prawidłowo analizuje i proponuje podstawowe mechanizmy reakcji, ale popełnia liczne błędy w równaniach reakcji. | |
| 4,0 | Student prawidłowo analizuje i proponuje podstawowe mechanizmy reakcji, popełnia nieliczne błędy w równanich reakcji. | |
| 4,5 | Student bezbłędnie analizuje i proponuje podstawowe mechanizmy reakcji, sporadycznie popełnia błędy w równaniach reakcji. | |
| 5,0 | Student bezbłędnie analizuje i proponuje podstawowe mechanizmy reakcji w chemii organicznej. | |
| KOS_1A_B06-1_U03 Student korzysta z poznanych podczas zajęć reakcji w celu projektowania syntezy prostego związku organicznego. | 2,0 | Student nie potrafi zastosować żadnej z poznanych na zajęciach reakcji w celu zaplanowania syntezy związku organicznego. |
| 3,0 | Student w 55-69 procentach potrafi zastosować poznane na zajęciach reakcje, potrafi zaprojektować syntezę związku organicznego z pomocą prowadzącego zajęcia. | |
| 3,5 | Student w 70-79 procentach potrafi wykorzystać poznane na zajęciach reakcje, potrafi z licznymi błędami zaprojektować syntezę związku organiczną. | |
| 4,0 | Student w 80-89 procentach potrafi wykorzystać poznane na zajęciach reakcje, popełnia nieliczne błędy w projektowaniu syntezy związku organicznego. | |
| 4,5 | Student w 90-95 procentach potrafi wykorzystać poznane na zajęciach reakcje, popełnia sporadyczne błędy w projektowaniu syntezy związku organicznego. | |
| 5,0 | Student w pełni (powyżej 95%) potrafi wykorzystać poznane na zajęciach reakcje oraz nie ma problemów w projektowaniu syntezy związku organicznego. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_1A_B06-1_K01 Odpowiednio określa zasady i priorytety w rozwiązywaniu wyznaczonego zadania. | 2,0 | Nie umie określić zasad i priorytetów w rozwiązywaniu wyznaczonego zadania. |
| 3,0 | Nie umie określić zasad i priorytetów w rozwiązywaniu wyznaczonego zadania, ale umie skorzystać z rad prowadzącego ćwiczenia. | |
| 3,5 | Umie określić tylko podstawowe zasady i priorytety w rozwiązywaniu wyznaczonego zadania. | |
| 4,0 | Umie określić podstawowe zasady i priorytety w rozwiązywaniu wyznaczonego zadania i tylko niektóre ważniejsze zasady i priorytety. | |
| 4,5 | Dobrze radzi sobie w ustaleniu zasad i priorytetów w rozwiązywaniu wyznaczonego zadania. | |
| 5,0 | Bardzo dobrze radzi sobie w ustaleniu zasad i priorytetów w rozwiązywaniu wyznaczonego zadania. |
Literatura podstawowa
- John McMurry, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2010
- Przemysław Mastalerz, Chemia organiczna, Wydawnictwo Chemiczne, Wrocław, 2000
- Robert T. Morrison, Robert N. Boyd, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1997
- J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2009
Literatura dodatkowa
- E. Białecka-Floriańczyk, J. Włostowska, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2005
- Jerzy T. Wróbel, Preparatyka i elementy syntezy organicznej, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1983
- B. Bobrański, Chemia organiczna, Wydawnictwo NaukowePWN, Warszawa, 1992