Osiągnięcia współczesnej chemii

Nazwa modułu kształcenia

Osiągnięcia współczesnej chemii

Nazwa jednostki prowadzącej moduł

Wydział Chemii

Kod modułu

 

Język modułu kształcenia

polski

Efekty kształcenia dla modułu kształcenia

Dysponuje wiedzą pozwalającą wykazać interdyscyplinarny charakter chemii, jej najnowsze osiągnięcia i różnorodne zastosowanie we współczesnym świecie oraz wpływ przemysłu i technologii chemicznej na środowisko.

Korzysta z chemicznych tekstów źródłowych, biegle wykorzystuje nowoczesne technologie informatyczne do pozyskiwania, przetwarzania, tworzenia i prezentowania informacji. Krytycznie odnosi się do pozyskiwanych informacji.

Dyskutuje na temat współczesnych nurtów badawczych w naukach przyrodniczych i na tematy dotyczące wybranych zagadnień z tej dziedziny posługując się językiem naukowym typowym dla nauk chemicznych. Dostrzega związki i zależności między chemią a innymi obszarami nauk przyrodniczych.

Wykazuje zainteresowanie chemią i naukami przyrodniczymi. Potrafi formułować opinie na temat podstawowych zagadnień przyrodniczych i popularyzować wiedzę z tej dziedziny nauki.

Dostrzega problemy społeczne i środowiskowe oraz właściwe na nie reaguje.

Typ modułu kształcenia (obowiązkowy/fakultatywny)

obowiązkowy

Semestr

II i III semestr

Imię i nazwisko osoby/osób prowadzących moduł

prof. dr hab. Anna Migdał-Mikuli, prof. dr hab. Paweł Kościelniak, prof. dr hab. Jerzy Datka, prof. dr hab. Barbara Oleksyn, dr hab. Barbara Rys

Imię i nazwisko osoby/osób egzaminującej/egzaminujących bądź udzielającej zaliczenia, w przypadku gdy nie jest to osoba prowadząca dany moduł

dr Paweł Bernard

Sposób realizacji

Wykład, seminarium.

Wymagania wstępne i dodatkowe

Brak wymagań wstępnych

Rodzaj i liczba godzin zajęć dydaktycznych wymagających bezpośredniego udziału nauczyciela akademickiego i studentów, gdy w danym module przewidziane są takie zajęcia

Wykład - 30h,

Seminarium - 15h.

Liczba punktów ECTS przypisana modułowi

6 punktów ECTS

 

Bilans punktów ECTS

Udział w wykładach - 30h.

Udział w wykładach w seminariach - 15h.

Samodzielne opanowanie omówionego materiału i studiowanie zaleconej literatury - 75h.

Przygotowanie do egzaminu dyplomowego, obecność na egzaminie - 30h.

Łączny nakład pracy: 150 godz., co odpowiada 6 punktom ECTS

Stosowane metody dydaktyczne

Wykład informacyjny, heureza, dyskusja, praca z materiałem źródłowym, praca w grupie.

Metody sprawdzania i oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów

Bieżąca ocena wiedzy i kompetencji uczestników, egzamin końcowy, egzamin dyplomowy.

Forma i warunki zaliczenia modułu, w tym zasady dopuszczenia do egzaminu, zaliczenia, a także forma i warunki zaliczenia poszczególnych zajęć wchodzących w zakres danego modułu

Wykład – ocenianie ciągłe (bez oceny)

Seminarium – ocenianie ciągłe (bez oceny)

Treści modułu kształcenia

Pojęcie chemii sądowej. Definicje nauk sądowych i ekspertyzy sądowej. Rola i zadania chemika (ze szczególnym uwzględnieniem chemika-analityka) jako eksperta sądowego. Chemia sądowa na tle innych dyscyplin sądowych. Pojęcia kryminalistyki i toksykologii sądowej. Pojęcie śladu kryminalistycznego. Zabezpieczanie śladów na miejscu zdarzenia. Chemiczne ekspertyzy kryminalistyczne na przykładzie badania śladów lakierowych, okruchów szkła, materiałów kryjących i śladów powystrzałowych. Chemiczne ekspertyzy toksykologiczne na przykładzie badania trucizn nieorganicznych, alkoholu, leków i narkotyków. Rola i zadania statutowe Instytutu Ekspertyz Sądowych w Krakowie. Chemia sądowa na Wydziale Chemii UJ.

W trakcie wykładów zostaną przedstawione informacje o zeolitach, które są ważnymi katalizatorami w przemyśle chemicznym (tak wielkotonażowym, jak i w „fine chemistry"). Są one także ważnymi sorbentami, wykazującymi też zdolność do selektywnej sorpcji) i wymieniaczami jonowymi. Podczas wykładów zostaną omówione unikalne własności zeolitów, którym zeolity zawdzięczają tak szerokie i różnorodne zastosowania.

Pochodzenie pierwiastków. Powiązanie chemii kwantowej ze spektroskopią elektronową, oscylacyjną i rotacyjną. Metody spektroskopowe w badaniach astronomicznych oraz uzyskiwane wyniki. Obecna wiedza na temat powstawania związków chemicznych w kosmosie. Badania Układu Słonecznego.

Przypomnienie i rozszerzenie pojęć z zakresu krystalografii. Omówienie podstaw badania struktury kryształów metodą rentgenografii strukturalnej. Charakterystyka dostarczanych przez analizę strukturalną informacji o strukturze cząsteczek i oddziaływań między nimi. Omówienie najciekawszych osiągnięć strukturalnej chemii leków.

Stereochemia i synteza stereoselektywna. Wykład przedstawia rodzaje stereoizomerii, zagadnienia rozróżniania stereoizomerów oraz poglądy na enecjohomogeniczność przyrody ożywionej. Przedstawione są również podstawowe zagadnienia związane z procesami chemicznymi przebiegającymi w sposób stereoselektywny. Na przykładach procesów przebiegających w komórkach organizmów żywych wykazywane jest znaczenie chemii dla innych nauk przyrodniczych.

Barwniki. Omówiona jest rola barwników od zagadnień związanych z produkcją pierwszych sztucznych barwników do ich współczesnych zastosowań przemysłowych (wyświetlacze ciekłokrystaliczne, szkła fotochromowe, kserografia i druk laserowy, konwersja energii słonecznej) oraz diagnostyczno-leczniczych (terapia fotodynamiczna). Omówione są podstawy spektroskopii UV-VIS. Na tym tle pokazany jest wpływ chemii na rozwój cywilizacyjny.

Ciekłe kryształy. Plastyczne kryształy. Uporządkowane molekuły. Anizotropia. Chaos. Determinizm i przypadkowy rozwój wypadków. Geometria fraktalna.

Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej

  1. A. Adamczyk, Niezwykły stan materii – ciekłe kryształy, Warszawa 1979.
  2. E. Mikuli, Plastyczne kryształy, Niedziałki nr 2/2006.
  3. J. Guik, Chaos, Poznań 1996.
  4. Z. Trzaska-Durski, H. Trzaska-Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, PWN, Warszawa 1994.
  5. G. Patrick, Chemia leków – krótkie wykłady, PWN, Warszawa 2004.