|
Vyučující
|
-
Slavík Martin, Mgr. Ph.D.
-
Stuchlík Martin, Ing.
|
|
Obsah předmětu
|
Studenti absolvují laboratorní cvičení, jejichž prostřednictvím se seznámí s principy vybraných fyzikálně-chemických jevů a principů metod stanovení důležitých fyzikálně-chemických veličin. Důraz je kladen na správnou interpretaci výsledků a vyhodnocení experimentálních dat statistickými metodami s využitím výpočetní techniky. Stanovení povrchového napětí vodných roztoků tenzidů. Stanovení disociační konstanty slabé kyseliny měřením vodivosti. Parametry sorpční izotermy organické látky na aktivním uhlí. Polarimetrické sledování inverze sacharózy. Měření na Ubbelohdeho viskozimetru a Mohrových vážkách, měření na rotačním viskozimetru. Stanovení velikosti nanočástic UV-VIS spektrometrií. Fázový diagram soustavy tří kapalin. Rozpouštěcí teplo anorganické soli. Kalibrace pipety. Teplotní závislost rozpustnosti solí. Elektrolýza roztoku CuSO4. Elektrolýza vody.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Dialogické metody (diskuze, rozhovor, brainstorming), Samostatná práce studentů (studium textů, literatury, problémové úkoly,výzkum, pisemná práce), Laboratorní praktika, Aktivizující metody (simulační, situační, inscenační metody, dramatizace, hraní rolí, manažerská hra), Problémové metody (badatelské, výzkumné)
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků
- 60 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Osvojit si: principy vybraných fyzikálně-chemických jevů a principy metod stanovení důležitých fyzikálně-chemických veličin, správnou interpretaci výsledků a vyhodnocení experimentálních dat statistickými metodami s využitím výpočetní techniky.
Po absolvování předmětu bude student schopen: Aplikovat zásady bezpečné práce a správné laboratorní praxe fyzikálně-chemických měření. Vysvětlit teoretické principy vybraných fyzikálně-chemických dějů a měřicích metod. Zpracovat experimentální data pomocí adekvátních statistických metod s využitím výpočetní techniky. Vypracovat laboratorní protokol obsahující správnou interpretaci výsledků, výpočet nejistot, analýzu chyb a diskuzi. V rámci práce v laboratoři student bude schopen: Obsluhovat základní i pokročilé přístroje (např. konduktometr, polarimetr, tenziometr, viskozimetr, kalorimetr). Sestavit experimentální aparatury pro měření fázových rovnováh, kalorimetrie a elektrolýzy. Na základě naměřených dat student bude schopen: Vypočítat klíčové termodynamické a kinetické parametry (např. disociační konstanta slabé kyseliny, rozpouštěcí teplo). Sestrojit a vyhodnotit grafické závislosti, jako jsou adsorpční izotermy a teplotní/koncentrační závislosti viskozity a rozpustnosti. Konstruovat a interpretovat fázový diagram třísložkové soustavy (soustava tří kapalin). Stanovit rychlostní konstantu chemické reakce na základě kinetických dat. Ověřit platnost Faradayových zákonů na základě experimentálních dat z elektrolýzy. Při diskuzi výsledků student bude schopen: Zhodnotit vliv vnějších podmínek (zejména teploty a koncentrace) na fyzikálně-chemické vlastnosti látek. Kriticky posoudit zdroje experimentálních chyb a navrhnout postup pro zpřesnění měření. Interpretovat fyzikální význam vypočtených konstant a naměřených závislostí v kontextu chování reálných systémů. Studující studijního programu pro vzdělávání jsou schopni: Vysvětlit a modelovat abstraktní fyzikálně-chemické jevy (např. povrchové napětí, fázové rovnováhy, adsorpci) pomocí analogií z běžného života tak, aby byly srozumitelné pro žáky středních a základních škol v rámci didaktické transformace oboru (KRAAU 1). Aplikovat zásady vědecké a profesní etiky při zpracování experimentálních dat a prokázat nulovou toleranci k falšování či zkreslování výsledků (KRAAU 6). Navrhnout organizaci práce a řízení třídy ve školní laboratoři při využití měřicí techniky (např. konduktometr, kalorimetr) tak, aby bylo zajištěno aktivní zapojení žáků a zároveň ochrana vybavení (KRAAU 3).
|
|
Předpoklady
|
znalost středoškolské chemie, matematiky a fyziky
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Praktická demonstrace získaných dovedností, Systematické pozorování studenta, Písemná práce
vypracované a obhájené protokoly ke každé práci Laboratorní cvičení je zahájeno krátkým písemným testem. Ten ověří, do jaké míry je student seznámen s principem laboratorní úlohy, kterou bude v den laboratorního cvičení vykonávat. V případě, že student neprokáže dostatečné znalosti, potřebné k vykonání laboratorního cvičení, může být z laboratoří vyloučen.
|
|
Doporučená literatura
|
-
ŠOBR, J. a kol. Návody pro laboratorní cvičení z fyzikální chemie.. Praha: VŠCHT, 2001.
|