Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Ochrona środowiska (S1)
Sylabus przedmiotu Fizykochemia środowiska:
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 | Fizykochemia środowiska | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Janina Możejko <Janina.Mozejko@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Maciej Jabłoński <Maciej.Jablonski@zut.edu.pl>, Magdalena Olszak-Humienik <Magdalena.Olszak-Humienik@zut.edu.pl>, Wiesław Parus <Wieslaw.Parus@zut.edu.pl>, Andrzej Wieczorek <Andrzej.Wieczorek@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 3 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość chemii fizycznej na poziomie studiów I stopnia |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z własnościami poszczególnych elementów środowiska, procesami zachodzacymi w środowisku i ich opisem fizykochemicznym oraz z substancjami wprowadzanymi do środowiska i ich przemianami chemicznymi |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Omówienie wymagań, kryteriów zaliczenia, sposobu pracy na zajęciach laboratoryjnych oraz zasad BHP. | 1 |
| T-L-2 | Wykonanie zestawów ćwiczeń związanych z treściami programowymi przedmiotu - pomiar gęstości cieczy i ciał stałych oraz porowatości materiałów ziarnistych, badanie własności roztworów koloidalnych, oznaczanie kwasowości i zasadowości oraz stężeń wybranych zanieczyszczeń wód, pomiar pH i przewodności roztworów wodnych - analiza zjawiska hydrolizy soli w roztworach wodnych, oznaczanie zawartości wapnia i magnezu oraz sumy kationów w glebie, badanie wpływu siły jonowej na szybkość reakcji, badanie procesu adsorpcji oraz ekstrakcji | 36 |
| T-L-3 | Sporządzenie sprawozdań i ustne zaliczenia wykonanych ćwiczeń | 8 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Omówienie programu zajęć, literatury, wymagań oraz kryteriów zaliczenia | 1 |
| T-W-2 | Ilościowe określanie składu poszczególnych elementów środowiska | 1 |
| T-W-3 | Atmosfera ziemska – opis stanu gazowego, mieszaniny gazów, równanie Clapeyrona, prawo Daltona, struktura atmosfery ziemskiej, skład chemiczny przyziemnych warstw powietrza atmosferycznego, stratyfikacja atmosfery | 2 |
| T-W-4 | Woda w środowisku - właściwości wody, skład chemiczny wód powierzchniowych, krążenie wody w przyrodzie, właściwości wód morskich i oceanów | 2 |
| T-W-5 | Chemiczne i fizykochemiczne właściwości gleb | 1 |
| T-W-6 | Roztwory rzeczywiste: ogólna charakterystyka, termodynamiczna charakterystyka roztworów, roztwory doskonałe i roztwory niedoskonałe, aktywność i współczynniki aktywności, funkcje mieszania i funkcje nadmiarowe roztworów | 2 |
| T-W-7 | Roztwory elektrolitów: siła jonowa, współczynniki aktywności w roztworach elektrolitów, iloczyn jonowy wody, wykładnik pH, hydroliza soli | 2 |
| T-W-8 | Roztwory koloidalne: właściwości koloidów, budowa, koagulacja układów koloidalnych, układy koloidalne w środowisku naturalnym | 2 |
| T-W-9 | Reakcje chemiczne przebiegające w środowisku: syntezy, rozkładu, wymiany, reakcje enzymatyczne i fotochemiczne, reakcje tworzenia kompleksów, procesy redoks, reakcje jonowe – efekt solny | 1 |
| T-W-10 | Podstawy termodynamiczne procesów zachodzących w przyrodzie: entalpia, molowa pojemność cieplna, entalpia przemiany chemicznej, ciepło reakcji, I i II zasada termodynamiki w rozwiązywaniu zagadnień inżynierii środowiska i działalności proekologicznej | 2 |
| T-W-11 | Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych: rozpuszczalność gazów w wodzie (równowaga gaz (para) –ciecz) - prawo Henry’ego; równowaga gaz-ciało stałe (równowaga adsorpcyjna), równowaga ciecz – ciało stałe (równowaga ługowania oraz rozpuszczania-krystalizacji, rozpuszczalność substancji i jej zależność od temperatury); równowaga ciecz – ciecz ( współczynnik podziału Nernsta) | 3 |
| T-W-12 | Równowaga chemiczna: zależność położenia równowagi od temperatury, ciśnienia i stężenia reagentów, stan ustalony czy równowaga? | 2 |
| T-W-13 | Kinetyka reakcji: kinetyka reakcji homofazowych i heterofazowych, jonowych, kinetyka reakcji złożonych, zależność szybkości reakcji od temperatury | 3 |
| T-W-14 | Zanieczyszczenia podstawowych ekosystemów środowiska naturalnego: przyczyny i skutki zanieczyszczenia atmosfery – źródła emisji zanieszyszczeń, efekt cieplarniany, niszczenie warstwy ozonowej, kwaśne opady; źródła zanieczyszczeń i skutki degradacji wody; przyczyny i skutki zanieczyszczenia litosfery | 6 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 45 |
| A-L-2 | Opracowanie sprawozdań i przygotowanie sie do zaliczeń wykonanych ćwiczeń. | 15 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Zapoznanie się z dostępną literaturą | 7 |
| A-W-3 | Konsultacje z wykładowcą | 8 |
| A-W-4 | Przygotowanie się do egzaminu z przedmiotu | 15 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny połączony z prezentacją multimedialną |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Wyklady: Ocena prezentacji multimedialnej opracowanego tematu |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Wykłady: Egzamin w formie ustnej lub pisemnej |
| S-3 | Ocena formująca: Laboratorium: Kontrola postępu realizowanych zadań |
| S-4 | Ocena formująca: Laboratorium: Ocena jakości oraz kompletności wykonanych zadań |
| S-5 | Ocena formująca: Laboratorium: Ocena współpracy pomiędzy poszczególnymi członkami zespołów |
| S-6 | Ocena podsumowująca: Laboratorium: Zaliczenie końcowe jako ocena średnia z zaliczeń ustnych każdego z ćwiczeń |
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_C11a_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student uzyskuje wiedzę na temat składu i własności poszczególnych elementów środowiska, oraz wykorzystania teorii i praw fizykochemicznych do analizy przemian i reakcji w nim zachodzących oraz oceny wpływu działalności człowieka na środowisko. | KOS_1A_W04, KOS_1A_W07 | T1A_W01, T1A_W03 | — | C-1 | T-W-2, T-L-2, T-L-3, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-14 | M-1, M-2 | S-2, S-6, S-1 |
| KOS_1A_C11a_W02 Zna podstawowe metody doświadczalne, obliczeniowe oraz narzędzia informatyczne służące do wykonywania obliczeń wykorzystywane do analizy składu i własności poszczególnych elementów środowiska oraz zjawisk i procesów zachodzących w przyrodzie. | KOS_1A_W05, KOS_1A_W13 | T1A_W01, T1A_W07 | InzA_W02 | C-1 | T-L-2, T-L-3 | M-1, M-2 | S-6, S-3, S-4 |
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_C11a_U01 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł w zakresie kierunku studiów ochrona środowiska; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie | KOS_1A_U01 | T1A_U01 | — | C-1 | T-L-2, T-L-3 | M-1, M-2 | S-2, S-6, S-1, S-4 |
| KOS_1A_C11a_U03 Student potrafi opisać zjawiska zachodzące w przyrodzie, planować i przeprowadzać eksperymenty, a także symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski | KOS_1A_U09, KOS_1A_U10 | T1A_U07, T1A_U08 | InzA_U01 | C-1 | T-W-2, T-L-2, T-L-3, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-14 | M-1, M-2 | S-2, S-6, S-1, S-3, S-4 |
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_C11a_K01 Student rozumie aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje | KOS_1A_K02 | T1A_K02 | InzA_K01 | C-1 | T-L-2, T-L-3 | M-1, M-2 | S-2, S-6, S-1, S-3, S-4 |
| KOS_1A_C11a_K02 Student potrafi współdziałać i pracować w grupie, potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy i odpowiednio określić priorytety służące realizacji zadania | KOS_1A_K04, KOS_1A_K05, KOS_1A_K07 | T1A_K03, T1A_K04, T1A_K06 | InzA_K02 | C-1 | T-L-2, T-L-3 | M-2 | S-3, S-4, S-5 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_1A_C11a_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student uzyskuje wiedzę na temat składu i własności poszczególnych elementów środowiska, oraz wykorzystania teorii i praw fizykochemicznych do analizy przemian i reakcji w nim zachodzących oraz oceny wpływu działalności człowieka na środowisko. | 2,0 | |
| 3,0 | Wiedza Studenta w odniesieniu do materiału objętego programem wynosi 60% | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_1A_C11a_W02 Zna podstawowe metody doświadczalne, obliczeniowe oraz narzędzia informatyczne służące do wykonywania obliczeń wykorzystywane do analizy składu i własności poszczególnych elementów środowiska oraz zjawisk i procesów zachodzących w przyrodzie. | 2,0 | |
| 3,0 | Wiedza Studenta w odniesieniu do materiału objętego programem wynosi 60% | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_1A_C11a_U01 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł w zakresie kierunku studiów ochrona środowiska; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie | 2,0 | |
| 3,0 | Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 60% umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_1A_C11a_U03 Student potrafi opisać zjawiska zachodzące w przyrodzie, planować i przeprowadzać eksperymenty, a także symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski | 2,0 | |
| 3,0 | Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 60% umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_1A_C11a_K01 Student rozumie aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje | 2,0 | |
| 3,0 | Kompetencje zdobyte przez Studenta wynoszą 60% kompetencji możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_1A_C11a_K02 Student potrafi współdziałać i pracować w grupie, potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy i odpowiednio określić priorytety służące realizacji zadania | 2,0 | |
| 3,0 | Kompetencje zdobyte przez Studenta wynoszą 60% kompetencji możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- vanLoon G.W., Duffy S.J., Chemia Środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2008
- Andrews J. E., Brimblecombe P., Jickells T.D., Liss P.S., Wprowadzenie do chemii środowiska, WNT, Warszawa, 2000
- Zarzycki R., Imbierowicz M., Stelachowski M., Wprowadzenie do inżynierii i ochrony środowiska, WNT, Warszawa, 2007
- Szperliński Z., Chemia w ochronie i inżynierii środowiska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2002
- Boeker E., Van Grondelle R., Fizyka Środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2002
- Atkins P.W., Chemia Fizyczna, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, 2001
- Atkins P.W., Podstawy Chemii Fizycznej, PWN, Warszawa, 1999