Datos Descriptivos. ANEXO II Guía de Aprendizaje Información al estudiante. Sólo castellano Sólo inglés Ambos IDIOMA IMPARTICIÓN. ASIGNATURA: Química

Transcripción

1 ANEXO II Guía de Aprendizaje Información al estudiante Datos Descriptivos ASIGNATURA: Química MATERIA: Ciencia y Tecnología de Materiales CRÉDITOS EUROPEOS: 6 ECTS CARÁCTER: OB TITULACIÓN: Graduado/a en Ingeniería Aeroespacial CURSO/SEMESTRE 1 er curso/1 er semestre ESPECIALIDAD: Todas CURSO ACADÉMICO 2014/2015 PERIODO IMPARTICION IDIOMA IMPARTICIÓN Septiembre- Enero Febrero - Junio X Sólo castellano Sólo inglés Ambos X 1

2 DEPARTAMENTO: MATERIALES Y PRODUCCIÓN AEROESPACIAL APELLIDOS Y NOMBRE (C = Coordinador) Arribas Arribas, Carmen PROFESORADO DESPACHO ETSIA. Planta 2 Lab. Química. D7 Correo electrónico García Palanco, José Mª 409 (EUITA) jose.gpalanco@upm.es González Prolongo, Margarita Masegosa Fanego, Rosa Mª Menéndez Martín, José Manuel Salom Coll, Catalina Sánchez-Cabezudo Tirado, Marta ETSIA. Planta 2 Lab. Química. D2 409 (EUITA) ETSIA. Planta 2 Lab. Química. D3 ETSIA. Planta 2 Lab. Química. D5 409 (EUITA) mg.prolongo@upm.es rosamaria.masegosa@upm. es josemmenendez@aero.upm.es catalina.salom@upm.es marta.sanchezcabezudo.tirado@upm.es Viñas Sánchez, Mª Teresa (C) 409 (EUITA) mteresa.vinas@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA RESULTADOS DE Nivel de conocimientos de acuerdo a los contenidos del programa de APRENDIZAJE Química de 2º de Bachillerato o equivalente NECESARIOS 2

3 Objetivos de Aprendizaje COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CG3 CG4 Capacidad para identificar y resolver problemas aplicando, con creatividad, los conocimientos adquiridos Capacidad para integrarse y formar parte activa de equipos de trabajo. Trabajo en equipo AP AP CG7 Comunicación oral y escrita AP CE4 Capacidad para comprender y aplicar los principios de conocimientos básicos de la química general, química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en la ingeniería. AP Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA RA01 RA02 RA03 RA04 TEMA 1. Termoquímica Obtener la entalpía de reacción en función de las condiciones en que se lleva a cabo y de los datos disponibles. Emplear correctamente el criterio de signos para la transferencia de energía en forma de calor y trabajo. La ley de Hess como método para el cálculo de calores de reacción. Entalpias de reacción y energía de enlace. TEMA 2. Cinética Química Obtener el orden y la constante de velocidad de reacciones químicas sencillas a partir de datos experimentales. Calcular la energía de activación. TEMA 3. Equilibrio Químico Calcular las cantidades de las distintas sustancias presentes en un sistema cuando éste alcanza el estado de equilibrio tanto en equilibrios homogéneos como heterogéneos. Aplicar los criterios de espontaneidad y equilibrio con el fin de interpretar la dirección de los cambios en la reacción química. TEMA 4. Equilibrios Iónicos Resolver problemas numéricos ácido-base mediante el empleo de las expresiones de las constantes y los balances de materia y carga. Obtener la solubilidad de sales iónicas en distintas circunstancias y predecir si la mezcla de dos disoluciones provocará la aparición de un precipitado. 3

4 Objetivos de Aprendizaje Código RA05 RA06 RA07 RA08 RA09 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA TEMA 5. Electroquímica Ajustar reacciones de oxidación-reducción. Utilizar la tabla de potenciales normales para establecer la espontaneidad de una reacción redox. Dibujar un esquema de una pila galvánica, indicando toda la información relevante. Calcular la variación de la fuerza electromotriz de un proceso redox en función del cambio en las concentraciones. Conocer el electrodo de referencia de hidrógeno. Comparar el funcionamiento de una pila galvánica con el de una célula electroquímica. Identificar los diferentes tipos de corrosión y los métodos más importantes para su prevención. TEMA 6. Enlace Químico Diferenciar los distintos tipos de enlace e identificar el tipo de sustancia en función del enlace que presenta. Calcular energía de red en sólidos iónicos. Predecir la geometría molecular de compuestos sencillos. Relacionar el comportamiento físico y mecánico de la materia con la estructura microscópica de la misma. TEMA 7. Estados de Agregación y Cambios de Estado Interpretar el comportamiento del estado sólido, líquido y gaseoso en función de sus propiedades. Conocer las ecuaciones de estado de gases reales. Resolver problemas de gases húmedos. Extraer información a partir de los diagrama de fases presión-volumen y presióntemperatura de una sustancia pura. TEMA 8. Disoluciones Conocer los principales factores que afectan a la solubilidad de las sustancias Construir e interpretar diagramas P-x y T-x de disoluciones binarias. Determinar propiedades coligativas de disoluciones no electrolíticas. TEMA 9. Química Orgánica Adquirir nociones básicas de isomería química para poder distinguir compuestos que sólo difieren en su estructura. Conocer las reacciones orgánicas básicas y sus aplicaciones. Conocer las propiedades de los combustibles derivados del petróleo. 4

5 TEMA / CAPITULO Tema 1. Termoquímica Tema 2. Cinética Química Tema 3. Equilibrio Químico Tema 4. Equilibrios iónicos Tema 5. Electroquímica CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) APARTADO 1.1 Tipos de sistemas termodinámicos. 1.2 Función de estado. 1.3 Entalpía y energía interna: transformaciones a volumen constante y a presión constante. 1.4 Entalpía estándar de formación. 1.5 Ley de Hess. 1.5 Capacidad calorífica molar y capacidad calorífica específica. 1.6 Energías de enlace y calor de reacción. 2.1 Velocidad de reacción. Ecuaciones de velocidad. Orden de reacción. Tiempo de vida media 2.2 Reacciones elementales, molecularidad. 2.3 Influencia de la temperatura: Ley de Arrhenius. 2.4 Reacciones complejas. 2.5 Catalizadores. 3.1 Equilibrios homogéneos y heterogéneos. 3.2 Concentraciones iniciales y estado de equilibrio. 3.3 Constantes de equilibrio: K p y K c. 3.4 Aproximación cinética al equilibrio. 3.5 Factores que afectan al equilibrio: concentración, temperatura, presión y volumen. 3.6 Energía libre de Gibbs y constante de equilibrio. 4.1 Equilibrios ácido-base: ácido-base conjugados. 4.2 Producto iónico del agua. Escala de ph. 4.3 Fuerza de los ácidos y de las bases. Ácidos polipróticos. 4.4 Neutralización de ácidos y bases fuertes. 4.5 Equilibrios iónicos heterogéneos: producto de solubilidad. 5.1 Reacciones de oxidación-reducción: pilas galvánicas. 5.2 Serie electromotriz de potenciales de reducción. 5.3 Electrodos de referencia. 5.4 Ecuación de Nernst. 5.5 Procesos electrolíticos. 5.6 Corrosión metálica. 5.7 Protección contra la corrosión. Indicadores Relacionados RA01 RA02 RA03 RA04 RA05 Tema 6. Enlace químico 6.1 Enlace iónico. Energía coulómbica reticular. Ciclo de Born-Haber. 6.2 Enlace covalente. Estructuras de Lewis. Teoría de enlace de valencia. Moléculas poliatómicas. Geometría molecular. Enlaces múltiples. Resonancia. Polaridad. 6.3 Enlace metálico. Semiconductores. 6.4 Fuerzas intermoleculares. 6.5 Tipos de sólidos y propiedades según su enlace. RA06 5

6 TEMA / CAPITULO Tema 7. Estados de agregación Tema 8. Disoluciones Tema 9. Química Orgánica CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) APARTADO 7.1 Gases reales. Ecuación de van der Waals. 7.2 Licuación de gases. Diagrama presión volumen. 7.3 Equilibrio líquido-vapor. 7.4 Ecuación de Clausius-Clapeyron. 7.5 Diagramas presión temperatura: fusión sublimación y ebullición. 7.6 Energética de los cambios de fase. 8.1 Solubilidad de sólidos en líquidos. Solubilidad de gases en líquidos. 8.2 Disoluciones ideales. Propiedades coligativas. 8.3 Disoluciones no ideales. 8.4 Diagramas líquido vapor. 8.5 Destilación. Azeótropos. 9.1 Grupos funcionales, Serie homóloga. Isomería. 9.2 Hidrocarburos. Propiedades físicas. Combustión. 9.3 Principales tipos de reacciones orgánicas: adición sustitución, eliminación, condensación y oxidación. 9.5 Combustibles derivados del petróleo. Gasolinas y querosenos. Indicadores Relacionados RA07 RA08 RA09 6

7 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA CLASES DE PROBLEMAS PRACTICAS DE LABORATORIO TUTORÍAS PROGRAMADAS TUTORÍAS INDIVIDUALIZADAS Se impartirán 2 horas de clases de teoría a la semana sobre un total de 15 semanas presenciales. En ellas el profesor ofrecerá una visión global del tema a tratar basándose en materiales (transparencias, apuntes, figuras, etc.) que se facilitarán a los alumnos, y se incidirá en aquellos conceptos clave para una mejor comprensión. Se impartirá 1 hora de clase a la semana sobre un total de 15 semanas presenciales. En estas clases se le explicará al alumno una serie de problemas tipo con los que aprenderá a identificar los puntos esenciales que le permitan abordar el planteamiento y resolución de problemas similares. El alumno dispondrá previamente de los enunciados de los problemas. En estas clases el profesor se dirigirá al grupo completo de manera similar, en lo que se refiere al procedimiento, a las clases expositivas de teoría. Se realizarán once prácticas: nueve consisten en experimentos realizados en el laboratorio y dos se centran en el tratamiento de datos experimentales. Las sesiones de laboratorio se desarrollarán en grupos de aproximadamente veinte alumnos que contarán con la asesoría de un profesor presente en todo momento. Los alumnos trabajarán por parejas en la elaboración de experiencias químicas sencillas. El profesor responsable comentará las características de la experiencia al comienzo de la sesión, destacando la necesidad de comprender los conceptos básicos que en ella se incluyen y la de elaborar un cuaderno de laboratorio en el que se recojan todos los aspectos de la experiencia que la hagan comprensible y reproducible. Tras el desarrollo del trabajo de laboratorio, tutelado por el profesor, los alumnos deberán recoger en un informe los resultados de la experiencia y contestar una serie de cuestiones. Se realizarán 2 sesiones de prácticas en aula en grupos reducidos donde se realizarán prácticas sobre tratamiento de datos experimentales. Se realizarán tres sesiones de aula con un grupo reducido de alumnos en las que se aplicará una metodología de trabajo en grupo dirigidas a que los estudiantes trabajen sobre supuestos prácticos planteados en relación con los contenidos del programa de la asignatura. Los estudiantes serán atendidos de manera individual por los profesores que imparten la asignatura en las horas programadas a tal fin y que serán publicadas a principio de curso. 7

8 BIBLIOGRAFÍA FUNDAMENTAL RECURSOS DIDÁCTICOS Título: Fundamentos de Química para Ingenieros-Grado en Ingeniería Aeroespacial. Autores: Profesores Química EIAE-UPM. Ed. García Maroto ISBN: pendiente Título: Química 9ª Edición Autor: R. Chang Editorial: McGraw-Hill ISBN: Título: Química General 8ª Edición Autor: Ralph H. Petrucci Editorial: Pearson. Prentice Hall ISBN: Título: QUÍMICA 63 problemas útiles-grado en Ingeniería Aeroespacial. Autores: Profesores Química EIAE-UPM. Ed. García Maroto ISBN: J.B. Rusell y A. Larena, Química, Ed. McGraw Hill B. Mahan, Química. Curso Universitario, Ed. Addison-Wesley Iberoamericana W.L. Masterton y C.N. Hurley, Química. Principios y Reacciones, Ed. Thomson K.W. Whitten,Química General, Ed. McGraw Hill J.J. Lozano, Fundamentos de Química General, Ed. Alambra T. R. Brown, Química. La Ciencia Central, Ed. Prentice Hall BIBLIOGRAFÍA P. Atkins y L. Jones, Principios de Química, 3ªEd. Panamericana. COMPLEMENTARIA TEORÍA M. Sienko, Problemas de Química, Ed. Reverté J.L. Rosemberg, Química General. Teoría y problemas resueltos, Ed. McGraw Hill, Serie Schaum F. Bermejo, Problemas de Química General y sus fundamentos teóricos, Ed. Dossat I. Katime, Ejercicios y problemas de Química Superior, Ed. Tebar Flores H.O. Daley, Problemas de Química, Ed. Reverté BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA FORMULACIÓN RECURSOS WEB J. Vale Parapar y otros. Problemas Resueltos de Química para Ingeniería. Ed Thomson M. Paraira y C. Parejo, Introducción a la Formulación y Nomenclatura Química, Ed. Vicens-Vives Santi Josa Guía Básica de Formulación y Nomencaltura de Química Orgánica e Inorgánica Ed. Edunsa Sola, M. Terradellas, I. Torra, Lenguaje Químico. Ed. Teide Aula de Química: Química: 63 problemas útiles: 8

9 Cronograma de trabajo de la asignatura Semana Actividades Aula Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo 3-5 sept. Actividades Evaluación Otros 8-12 sept sept. Impartición de los contenidos teóricos correspondientes a los Temas 1-4 Realización de los problemas correspondientes a dichos temas Práctica 1 Sesión de aula 1 Estudio de los contenidos teóricos y resolución de los ejercicios propuestos correspondientes a los temas sept Evaluación no presencial del 1º Bloque 29-3 oct 6-10 oct oct oct Impartición de los contenidos teóricos correspondientes a los Temas 5 y 6 Realización de los problemas correspondientes a dichos temas Prácticas 2 Prácticas 3 y 4 Estudio de los contenidos teóricos y resolución de los ejercicios propuestos correspondientes a los temas 5 y 6 Tutoría programada 1 Tutoría programada 2 Prueba parcial correspondiente al 1º Control 6 de octubre* Evaluación de la tutoría programada1 Evaluación de la tutoría programada oct 9

10 Cronograma de trabajo de la asignatura Semana Actividades Aula Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo Actividades Evaluación Otros 3-7 nov nov Practicas: 5 y 6 Sesión de aula nov Practicas: Impartición de los contenidos teóricos correspondientes 7, 8 y nov a los Temas 7-9 Realización de los problemas correspondientes a dichos temas Estudio de los contenidos teóricos y resolución de los ejercicios propuestos correspondientes a los temas 7-9 Tutoría programada 3 Evaluación de la tarea no presencial del 2º Bloque Evaluación de las tutorías programada dic Prueba parcial 8-12 dic correspondiente al 2º Control 1 de diciembre* dic Evaluación de la tarea no presencial de 3º Bloque Enero Prueba parcial correspondientes al 3º Control y prueba final de la asignatura 14 -enero 2014* *Fechas orientativas pendientes de confirmación en la Ordenación Académica del Centro. Consultar en la página web de la ETSIAE 10

11 Sistema de evaluación de la asignatura EVALUACION Ref Evaluación continua del aprendizaje Prácticas de laboratorio Evaluación final INDICADOR DE LOGRO Obtener una calificación igual o superior a cinco en una escala de 10 puntos. Obtener una calificación igual o superior a cinco en la media de las calificaciones correspondientes a la corrección de los informes de laboratorio y a la prueba final de laboratorio que se realizará al finalizar las prácticas. Obtener una calificación igual o superior a cinco en una escala de 10 puntos. Relacionado con RA: RA01 RA02 RA03 RA04 RA05 RA06 RA07 RA08 RA09 EVALUACION SUMATIVA BREVE DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES Prueba parcial correspondiente al 1º control Prueba parcial correspondiente al 2º control Prueba parcial correspondiente al 3º control Prueba final convocatoria ordinaria Prueba final convocatoria extraordinaria Calificación de las tutorías programadas Calificación de las prácticas de laboratorio Calificación tareas no presenciales MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN *6 - octubre Se indicará en su momento Se indicará en *1 - diciembre su momento 80% *14 - enero Se indicará en 2014 su momento *14 - enero Se indicará en 2014 su momento *3- julio 2014 En el mes de diciembre A final del curso En el mes de diciembre 11 Se indicará en su momento *Fechas orientativas pendientes de confirmación en la Ordenación Académica del Centro. Consultar en la página web de la ETSIAE 5% 10% 5%

12 Sistema de evaluación de la asignatura CRITERIOS DE CALIFICACIÓN La evaluación de la asignatura se realiza por un PROCESO DE EVALUACIÓN CONTINUA o por EXÁMEN FINAL. Los alumnos que no deseen someterse al proceso de evaluación continua deberán comunicarlo por escrito en la secretaría del Departamento durante el mes de septiembre. Su evaluación corresponderá en ese caso, a la nota de EVALUACIÓN POR EXÁMEN FINAL (ver apartado siguiente) EVALUACIÓN CONTINUA DEL APRENDIZAJE. Para aprobar la asignatura por evaluación continua es necesario haber realizado las tres pruebas parciales (PARTE A) que se detallan a continuación. La no realización de al menos una de ellas, sin causa justificada, supone la imposibilidad de aprobar por este sistema. La evaluación continua de los estudiantes se estructura en cuatro partes: A, B, C y D. Parte A(80%): pruebas parciales de control Se realizan tres pruebas de control, correspondientes a los tres bloques temáticos en los que se encuentra dividida la asignatura, distribuidas a lo largo del curso. Constarán de cuestiones teóricas y problemas. Nota parte A= (Nota control 1 + Nota control 2 + Nota control 3)/3 Parte B (5%): tareas no presenciales Se realizan un total de tres tareas (1 por cada bloque) utilizando la plataforma de teleenseñanza Moodle UPM. Cada tarea corresponde a una prueba de conocimientos similar a las pruebas parciales anteriores. Se podrá realizar durante un periodo limitado de tiempo en los días que serán previamente dados a conocer. Cada tarea será evaluada utilizando una escala de 10 puntos. Nota parte B= (Nota tarea 1 + Nota tarea 2 + Nota tarea 3)/3 Parte C (5%): tutorías programadas (TP) La evaluación de cada tutoría programada contemplará tanto la capacidad de los estudiantes para trabajar en grupo, como la realización correcta del supuesto práctico propuesto. Cada tutoría programada será evaluada por separado tomando como base una escala de 10 de puntos. Nota parte C= (Nota TP 1 + Nota TP 2 + Nota TP 3)/3 Parte D (10%): Prácticas de laboratorio Se evaluarán, con una nota máxima de 6 puntos, tanto los informes del alumno sobre las experiencias realizadas como el trabajo realizado dentro del laboratorio Además, coincidiendo con el examen final, se realizará una prueba escrita tipo test sobre el trabajo experimental desarrollado evaluada también sobre 4 puntos. La calificación final del laboratorio se obtendrá sumando ambas notas. 12

13 CRITERIOS DE CALIFICACIÓN La asistencia las prácticas de laboratorio tiene carácter obligatorio. Para superar la asignatura es imprescindible haber realizado todas las prácticas de laboratorio. Los estudiantes de segunda matrícula y sucesivas podrán no realizar las tutorías programadas si así lo desean, y quedarán exentos de la obligatoriedad de realizar las prácticas y el examen de laboratorio siempre y cuando hayan superado esta parte en convocatorias anteriores. EVALUACIÓN CONTINUA: NOTA FINAL La nota final de la asignatura se obtendrá teniendo en cuento el peso de cada una de las partes de acuerdo con la expresión: NOTA FINAL = 0,80 x nota parte A + 0,05 x nota parte B + 0,05 x nota parte C+ 0,10 x nota parte D Para los estudiantes de segunda matrícula y sucesivas que decidan no repetir las tutorías programadas la nota final se obtendrá según la expresión: NOTA FINAL = 0,85 x nota parte A + 0,05 x nota parte B + 0,10 x nota parte D EVALUACIÓN POR EXAMEN FINAL: CONVOCATORIA ORDINARIA En fecha previamente señalada por el centro, se realizarán una prueba final que incluirá el contenido completo de la asignatura y el test de laboratorio. A dicho examen se podrán presentar: 1. Los alumnos que hayan optado por ello durante el mes de septiembre. 2. Los alumnos que, una vez realizadas las pruebas correspondientes a los dos primeros controles, y de acuerdo con las calificaciones obtenidas, decidan y comuniquen, por el procedimiento que se habilitará, abandonar el proceso de evaluación continua y someterse al de evaluación mediante solo examen final. La evaluación mediante solo examen final no exime de la realización de las prácticas de laboratorio, que son de realización obligatoria y serán evaluadas de acuerdo con lo descrito en el apartado anterior correspondiente a la evaluación continua de la asignatura (Parte D). La nota final de la asignatura se obtendrá de acuerdo con la expresión: NOTA FINAL = 0,90 x (nota examen final ) + 0,10 x nota de laboratorio EVALUACIÓN POR EXAMEN FINAL:CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA Los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria de enero dispondrán de una convocatoria extraordinaria en julio correspondiente a un examen final de toda la asignatura. El procedimiento de evaluación será idéntico al señalado como EVALUACIÓN POR SOLO EXAMEN FINAL. Quedarán exentos de realizar el test de laboratorio los alumnos que hayan superado las prácticas de laboratorio completas (Parte D) con nota igual o superior a 5 que se conservará como parte de la nota final. Los estudiantes que habiendo realizados todas las prácticas de laboratorio NO hayan aprobado el laboratorio en la convocatoria ordinaria de enero, para poder aprobar la asignatura tendrán que realizar el test de laboratorio en la convocatoria extraordinaria. 13