Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Chemia organiczna
Tok studiów:
2017/2018
Kod:
CTC-1-301-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Hasik Magdalena (mhasik@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Hasik Magdalena (mhasik@agh.edu.pl)
mgr Nyczyk Anna (nyczyk@agh.edu.pl)
dr inż. Stochmal Edyta (stochmal@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna podstawowe grupy związków organicznych i grupy funkcyjne występujące w ich cząsteczkach TC1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Posiada uporządkowaną wiedzę o reakcjach chemicznych podstawowych grup związków organicznych, ich mechanizmach oraz reagentach biorących w nich udział TC1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Umie stosować zasady nazewnictwa systematycznego podstawowych grup związków organicznych. TC1A_U01 Egzamin,
Kolokwium
M_U002 Umie powiązać właściwości fizyczne i chemiczne związków organicznych z budową ich cząsteczek (tj. polaryzacją wiązań, występowaniem określonych grup funkcyjnych). TC1A_U01 Kolokwium,
Egzamin
M_U003 Potrafi zaplanować i przeprowadzić syntezę związków organicznych, stosując do rozdzielenia i oczyszczenia produktów podstawowe techniki eksperymentalne: destylację, krystalizację i ekstrakcję TC1A_U02 Egzamin,
Kolokwium
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. TC1A_K02, TC1A_K06 Egzamin
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
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. + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

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:

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:

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.

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 wykładach 30 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 50 godz
Przygotowanie do zajęć 50 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
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.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

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.