Wprowadzenie do chemii nowoczesnych materiałów 0600-S1-O-WCNM

1. Budowa materii: wiązania chemiczne a oddziaływania międzycząsteczkowe. Gazy rzeczywiste, skraplanie (przejścia fazowe). Właściwości cieczy wynikające z oddziaływań międzycząsteczkowych: napięcie powierzchniowe, lepkość, rozpuszczalność.
2. Ciała stałe – przemiany fazowe, rodzaje faz, właściwości. Kryształy – definicje, sieć przestrzenna i krystaliczna. Wskaźniki Millera, komórki elementarne i układy klasyfikacyjne kryształów. Elementy symetrii i parametry charakteryzujące sieć przestrzenną kryształów.
3. Właściwości mechaniczne ciał stałych: twardość, sprężystość, wydłużenie. Skale twardości. Alotropia i anizometria. Zaburzenia i defekty sieci krystalicznej.
4. Metale – rodzaje struktur krystalicznych, teoria pasmowa przewodnictwa.
5. Model pasmowy ciał stałych – podział na przewodniki, półprzewodniki i izolatory. Chemiczna „systematyka” półprzewodników. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane. Zastosowania półprzewodników. Nadprzewodniki, ciekłe kryształy, szkła, bioszkła
6. Właściwości magnetyczne ciał stałych: diamagnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki.
7. Fizycznochemiczne i technologiczne właściwości metali. Metalurgia żelaza i innych metali (żelaznych i kolorowych). Stale i stopy - właściwości i zastosowania.
8. Metale i nanometale.
9. Koloidy i nanomateriały
10. Chemia biomateriałów
11. Materiały polimerowe naturalne i sztuczne. Termoplasty i elastomery. Polimery termoutwardzalne.
12. Zjawiska powierzchniowe: adhezja, adsorpcja, kataliza heterogeniczna, procesy elektrodowe.
13. Korozja materiałów (elektrochemiczna, atmosferyczna). Zabezpieczenie przed korozją
14. Zielona chemia”: zasady i sposoby ich realizacji; proekologiczne działania technologiczne.
15. Energetyka konwencjonalna i odnawialna. Energia pierwotna i finalna. Surowce: paliwa stałe, ciekłe i gazowe. Procesy spalania i oczyszczania spalin. Perspektywy i kierunki rozwoju energetyki (energetyka jądrowa, biopaliwa, ogniwa paliwowe). Wodór jako źródło energii. Materiały do produkcji wodoru

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.): - udział w wykładach- 15 - konsultacje z nauczycielem akademickim- 2 Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.): - przygotowanie do wykładu- 3 - czytanie literatury- 5 - przygotowanie do egzaminu- 5 Łącznie: 30 godz. (1 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Zna w zaawansowanym stopniu prawa i nazewnictwo chemiczne związane z strukturą ciał stałych i materiałów – K_W01, W2: Zna budowę materiałów krystalicznych i bezpostaciowych – K_W01, W3: Zna budowę, właściwości i zastosowanie metali i ich stopów – K_W01, W4: Zna różne materiały będące surowcami energetycznymi i potrafi określić ich wpływ na środowisko – K_W01. W5: Zna zaawansowane aspekty budowy i metody oceny właściwości materiałów i substancji chemicznych. Ma wiedzę pozwalającą na wykorzystania materiałów do określonego celu praktycznego oraz wskazania metody ich zagospodarowania po okresie użytkowani - K_W13

Efekty uczenia się - umiejętności

U1:Stosuje prawa chemiczne do opisu budowy i właściwości oraz charakteryzowania materiałów – K_U02, U2: Potrafi powiązać strukturę materiału z jego właściwościami i możliwościami zastosowań – K_U02. U3: Umie znajdować relacje pomiędzy zachowaniem się materiałów podczas formowania i użytkowania a właściwościami fizykochemicznymi, budową i rodzajem struktury - K_U13

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Samodzielnie i efektywnie pracuje z dużą ilością informacji dotyczących materiałów stosowanych w życiu codziennym i procesach technologicznych - K_K01, K2: Myśli twórczo w celu udoskonalenia istniejących bądź stworzenia nowych materiałów - K_K02, K3: Jest nastawiony na nieustanne zdobywanie nowej wiedzy, umiejętności i doświadczeń pozwalających na projektowanie nowych materiałów użytkowych – K_K05, K4: Potrafi samodzielnie wyszukiwać w literaturze fachowej informacji pomocnych w poszukiwaniu materiałów o pożądanych właściwościach – K_K07.

Metody dydaktyczne

Metoda dydaktyczna podająca: - wykład informacyjny (konwencjonalny) - wykład problemowy - wykład z pokazem

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

brak

Koordynatorzy przedmiotu

Marek Wiśniewski

Kryteria oceniania

Metody oceniania:
- egzamin pisemny – oceniający wiedzę w zakresie W1-W5

Końcowy egzamin ustny i/lub pisemny z treści przekazanych na wykładach w tym sprawdzenie umiejętności prawidłowego opisu materiałów i substancji chemicznych powszechnie stosowanych w życiu i gospodarce.

Praktyki zawodowe

nie dotyczy

Literatura

Wykaz literatury podstawowej:
1. Bala H., Wstęp do chemii materiałów, WNT, Warszawa 2003
2. Rosik-Dulewska C, Podstawy gospodarki odpadami, PWN, Warszawa 2010
3. Przybyłowicz K., Przybyłowicz K., Materiałoznawstwo w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 2004
4.Starowieyski K., O materiałach - ich właściwościach i wykorzystaniu oraz o przyjaznym współżyciu człowieka z otoczeniem, Medbook, Polska 2010, wyd.1
Wykaz literatury uzupełniającej:
1. Baszkiewicz J., Kamieński M., Korozja materiałów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006
2. L. Czarnecki, T. Broniewski, O. Henning, Chemia w budownictwie, Arkady, Warszawa, 1995
3, Głowacka M. (red.), Metaloznawstwo, Wydawnictwo PG, Gdańsk 1996
4 Gruin I., Materiały polimerowe, PWN, Warszawa 2003

W cyklu 2023/24L:

W cyklu 2024/25L:

W cyklu 2025/26L:

Uwagi

W cyklu 2023/24L:

brak

W cyklu 2024/25L:

brak

W cyklu 2025/26L:

brak

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0600-S1-O-WCNM w USOSweb