DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: EXPERIMENTAL CHEMISTRY Código UPM: 565000444 MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 3 CARÁCTER: ITINERARIO EUITI TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA QUÍMICA TIPO: OBLIGATORIA CURSO: SEGUNDO SEMESTRE: CUARTO CURSO ACADÉMICO 2012-2013 PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 14
DEPARTAMENTO QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS (EUITI) COORDINADOR JAVIER ALBÉNIZ MONTES PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDOS DESPACHO Correo electrónico JAVIER ALBÉNIZ MONTES A-339 javier.albeniz@upm.es Mª VICTORIA ARÉVALO DE MIRANDA A-339 mariavictoria.arevalo@upm.es ROSA BARAJAS GARCÍA A-338-1 rosa.barajas@upm.es PALOMA DÍAZ FERNÁNDEZ-ZAPATA A-339 paloma.diaz@upm.es Mª PILAR SAAVEDRA MELÉNDEZ A-339 pilar.saavedra@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Recomendable haber cursado y superado la asignatura Química del primer semestre de la Titulación. Recomendable, para su mejor comprensión y aprovechamiento, haber cursado o cursar simultáneamente las asignaturas de Química Inorgánica y Orgánica y la de Análisis Químico e Instrumental. Conocimientos de conceptos básicos de química: Formulación química, cálculos relacionados con la preparación de disoluciones, ph, estequiometria, etc. Recomendable que, dada la metodología empleada en esta asignatura, el estudiante realice su trabajo de forma continuada para que pueda alcanzar los objetivos propuestos y las competencias y destrezas necesarias para superar la asignatura. Desde el principio el estudiante debe tener claro que al evaluar de forma continuada su trabajo, la asistencia y aprovechamiento de todas las experimentaciones es obligatoria, así como la entrega de cuestiones previas, la realización de pruebas objetivas y la elaboración de los informes correspondientes a cada experimentación. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 14
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE Objetivos competenciales que se desarrollan: 1. Genéricos o transversales: Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Capacidad de gestión de la información. Resolución de problemas. Toma de decisiones. Habilidades en las relaciones interpersonales. Trabajo cooperativo. Comunicación escrita, exposición y defensa oral en público. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Adaptación a nuevas situaciones. Iniciativa y espíritu emprendedor. Creatividad. Motivación por la calidad. Sensibilidad hacia temas medioambientales. 2. Específicos: * Cognitivos e Instrumentales (Saber y saber hacer): - Realizar mediciones, cálculos, valoraciones, controles, estudios, informes. - Concebir, controlar y optimizar los procesos básicos de química. - Diseñar y evaluar los métodos idóneos en los procesos químicos. - Acercar a la realidad industrial. * Referente a las actitudes (Ser): - Reflexionar sobre las explicaciones en la clase de laboratorio. - Participar activamente en la clase de laboratorio. - Reaccionar positivamente frente al empleo de metodologías docentes activas. COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECÍFICAS NIVEL CG1 CG3 CG5 CG6 CE4 CE21 Conocer y aplicar los conocimientos de las ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería industrial. Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas en contextos amplios, siendo capaces de integrarlos trabajando en equipos multidisciplinares Comunicar los conocimientos y conclusiones, tanto de forma oral como escrita y gráfica, a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades. Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo largo de toda la vida para un desarrollo profesional adecuado Capacidad para conocer, entender y utilizar los principios de Química general, Química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en ingeniería. Capacidad para el diseño y gestión de procedimientos de experimentación aplicada, especialmente para la determinación de propiedades termodinámicas y de transporte, y modelado de fenómenos y sistemas en el ámbito de la ingeniería química, sistemas con flujo de fluidos, transmisión de calor, operaciones de transferencia de materia, cinética de las reacciones químicas y reactores. Conocimiento Análisis Síntesis Análisis Síntesis Aplicación Aplicación Aplicación Código RA-01 RA-02 RA-03 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Capacidad para separar e identificar muestras en disolución por métodos clásicos de análisis. Capacidad para utilizar las técnicas de separación adecuadas en función de las diferentes muestras. Capacidad para identificar los distintos grupos funcionales de sustancias orgánicas y realizar síntesis de las mismas GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 14
CONTENIDOS Y DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO EXPERIMENTAL DE ) NORMAS DE SEGURIDAD Experiencia 0 (3 h) ANÁLISIS QUÍMICO APARTADO Normas de seguridad y manipulación en el uso de sustancias químicas. APARTADO Indicadores de logro relacionados LO-00 Indicadores de logro relacionados Experiencia 1 (3 h) Operaciones fundamentales LO-01 Experiencia 2 (3 h) Reactividad de los iones: Ag +, Ca 2+, Fe 3+, Ba 2+, Na +, Sr 2+ LO-02 Experiencia 3 (3 h) Reactividad de los iones: Cu 2+, Cd 2+, Bi 3+, Al 3+, Sn 2+ 2+, Hg 2 LO-02 Experiencia 4 (3 h) Reactividad de los iones: Co 2+, Ni 2+, Mn 2+, Zn 2+, Cr 3+, Hg 2+, Mg 2+, Pb 2+ LO-02 Experiencia 5 (3 h) Separación e identificación de cationes I LO-02 Experiencia 6 (3 h) Separación e identificación de cationes II LO-02 Experiencia 7 (3 h) Análisis de aniones LO-03 a LO-05 QUÍMICA ORGÁNICA E INORGÁNICA APARTADO Indicadores de logro relacionados Experiencia 1 (3 h) Destilación simple y fraccionada LO-06 Experiencia 2 (3 h) Destilación por arrastre de vapor y Extracción LO-06 a LO-07 Experiencia 3 (3 h) Solubilidad. Cristalización LO-08 Experiencia 4 (3 h) Análisis funcional LO-09 Experiencia 5 (3 h) Cromatografía en papel, capa fina y columna. LO-10 Experiencia 6 (3 h) Obtención de un jabón y de la aspirina LO-11 Experiencia 7 (3 h) Obtención de un compuesto inorgánico y estequiometria de un hidrato LO-11 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 14
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS EXPOSICIÓN TEÓRICA La exposición teórica es la técnica didáctica que identifica profesionalmente al profesor y consiste en la exposición oral de un tema, con el propósito de aportar información, generar la comprensión y estimular el interés. PRÁCTICAS DE El estudiante se familiariza con las técnicas experimentales básicas y adquiere destreza y soltura en el trabajo de laboratorio. Observa determinados fenómenos que anteriormente ha estudiado en el aula. Le estimula la observación y aprende a ordenar, interpretar e interrelacionar los datos experimentales mediante la elaboración de los informes de laboratorio. S ES Resolución y entrega de cuestiones previas El estudiante de forma individual, estudia y prepara, con anterioridad a su realización, los conceptos fundamentales y el trabajo concreto experimental que realizará en el laboratorio y se enfrenta a la resolución de las cuestiones previas que entregará al profesor con anterioridad a la realización de cada trabajo experimental. Este ejercicio le ayuda a comprender y aplicar los conceptos básicos estudiados y da lugar a un debate en el grupo sobre la materia tratada en el trabajo experimental. S EN GRUPO Acciones cooperativas y tutoriales grupales Se utilizan equipos de trabajo con el fin de incrementar la participación de los y su motivación. Estas acciones ofrecen diversas posibilidades educativas como la de facilitar el diálogo y enseñar a escuchar de modo comprensivo, la de estimular el intercambio de ideas, informaciones y sugerencias, la de fortalecer el espíritu de grupo, la de preparar para realizar discusiones dirigidas, la de ejercitar la imaginación creadora mediante tormenta de ideas, la de situar los conceptos clave o centrales en un gráfico bidimensional o mapa conceptual, la de fomentar la revisión bibliográfica para documentarse en trabajos monográficos, la mejora de las capacidades de expresión escrita y oral mediante la presentación de las diferentes acciones propuestas en seminarios de clase, etc. Se plantean en tres niveles: TUTORÍAS - Consulta tradicional sobre dudas de aspectos teóricos, prácticos o experimentales de la asignatura. - Soporte para la preparación de los trabajos individuales - Soporte para la preparación de los trabajos en grupo. EXÁMENES - Pruebas objetivas: El estudiante prepara el contenido de diversas partes de la asignatura explicadas. Al realizar estas pruebas el estudiante comprueba el estado actual de su nivel de conocimientos adquiridos. - Examen final: El estudiante prepara todo el contenido de la asignatura. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 14
RECURSOS DIDÁCTICOS Brewster, R.Q.; Vanderwet, C.A.; McEwen, W.E. Curso práctico de Química Orgánica, Alhambra,1970. Burriel, M. Química Analítica Cualitativa, Paraninfo, 1989. Fonseca, C; Sanchiz, M.A; Saavedra, P; Barajas, R; Albéniz, J; Reinoso, C. Experimentación en Química: Laboratorio de Química I. Contenidos experimentales de Química Orgánica, Servicio de Publicaciones de la EUITI de Madrid (2007) Graham Solomons, T.W. Química Orgánica: Guía de estudio y respuestas, Limusa Wiley, 2000. Programa IR-Tutor. Centro de Cálculo. EUITI de Madrid. Sanchiz, M.A; Durán, A; Kilany, A; Arévalo, M.V. Experimentación en Química: Laboratorio de Química I. Contenidos experimentales de Análisis Químico, Servicio de Publicaciones de la EUITI de Madrid (2007) Skoog D.A; West, D.M; Holler, S.J. Fundamentos de Química Analítica. Tomo I. Reverté, 1997. UNED (video) Identificación de compuestos orgánicos RECURSOS WEB EQUIPAMIENTO http://www.euiti.upm.es/departamentos/quimica.html Departamento Química Industrial y Polímeros http://quim.iqi.etsii.upm.es/didacticaquimica/inicio.htm Grupo de Innovación Didáctica de la Química http://www.upm.es/campus_virtual/accesocampus.php Asignatura en Aula Virtual Moodle http://www.euiti.upm.es/bib2000/bibliotecappal.htm Biblioteca EUITI Laboratorio de Análisis Químico de la EUITI Laboratorio de Química General, Aplicada y Orgánica de la EUITI GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 14
CRONOGRAMA DE DE LA ASIGNATURA MES SEMANA 1ª Experiencia 0 Comprensión de la práctica Experiencia 0 Comprensión de la práctica EVALUACIÓN OTROS Febr 2ª Experiencia 1 (AQ) 3ª Experiencia 1 (QOI) Experiencia 1 (QOI) Experiencia 1 (AQ) 4ª Experiencia 2 (AQ) Experiencia 2 (QOI) GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 14
MES SEMANA EVALUACIÓN OTROS 5ª Experiencia 2 (QOI) Experiencia 2 (AQ) Marz 6ª Experiencia 3 (AQ) 7ª Experiencia 3 (QOI) Experiencia 3 (QOI) Experiencia 3 (AQ) 8ª Experiencia 4 (AQ) Experiencia 4 (QOI) GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 14
MES SEMANA EVALUACIÓN OTROS 9ª Experiencia 4 (QOI) Prueba objetiva 1ª (2h complementos) Experiencia 4 (AQ) Prueba objetiva 1ª (2h complementos) Resultado de prueba objetiva 1ª Abril 10ª Experiencia 5 (AQ) Experiencia 5 (QOI) 11ª Experiencia 5 (QOI) Experiencia 5 (AQ) 12ª Experiencia 6 (AQ) Experiencia 6 (QOI) GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 14
MES SEMANA EVALUACIÓN OTROS 13ª Experiencia 6 (QOI) Experiencia 6 (AQ) Mayo 14ª Experiencia 7 (AQ) Experiencia 7 (QOI) 15ª Experiencia 7 (QOI) Experiencia 7 (AQ) 16ª Prueba objetiva 2ª Realización de prueba objetiva de clase Prueba objetiva 2ª Realización de prueba objetiva de clase Resultado de prueba objetiva 2ª 1ª Junio ó 2ª ----- ------ --------- ------ ------------- GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 14
NOTA: El Cronograma se presenta programado para el caso de 16 semanas lectivas presenciales en el semestre. Si las circunstancias del curso académico impiden llegar al máximo de semanas propuesto, la programación presentada se ajustará a las semanas propuestas, en cada caso, por la Subdirección de Ordenación Académica del Centro, redistribuyendo la programación presentada y cumpliendo con los objetivos de aprendizaje presentados en la presente Guía de Aprendizaje. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 14
SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA: LO-00 El estudiante conoce y valora los riesgos en el uso de sustancias químicas y RA-01, RA-02, aprende a manipular con seguridad materiales químicos RA-03 LO-01 El estudiante conoce las operaciones fundamentales en Análisis Químico. RA-01, RA-02 LO-02 El estudiante separa los cationes en disolución utilizando los reactivos generales. RA-01, RA-02 LO-03 El estudiante determina las propiedades redox de los aniones. RA-01, RA-02 LO-04 El estudiante conoce el comportamiento de los aniones frente a ácidos. RA-01, RA-02 LO-05 El estudiante sabe identificar algunos aniones. RA-01, RA-02 LO-06 El estudiante conoce y realiza métodos de separación: destilación simple, destilación fraccionada, destilación por arrastre de vapor. RA-01, RA-02 LO-07 El estudiante conoce y realiza una extracción sólido-líquido (extractor Soxhlet). RA-01, RA-02 LO-08 El estudiante conoce y realiza operaciones de purificación de sustancias utilizando las operaciones de cristalización y filtración. RA-01, RA-02 LO-09 El estudiante realiza identificaciones de grupos funcionales utilizando las RA-01, RA-02, reacciones características y los métodos correspondientes RA-03 LO-10 El estudiante separa componentes de una mezcla aplicando técnicas cromatográficas. RA-01, RA-02 LO-11 El estudiante realiza síntesis de compuestos orgánicos e inorgánicos y determina el agua de hidratación de un compuesto. RA-01, RA-02, RA-03 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 12 de 14
EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS EVALUABLES MOMENTO LUGAR Trabajo del estudiante: Semanal Laboratorio PESO EN LA CALIFICACIÓN 50% Resolución y entrega de cuestiones previas, trabajo desarrollado en el laboratorio e informe final de cada experimentación Semanal Laboratorio Pruebas objetivas de clase de laboratorio: Bimensual Laboratorio 50% Prueba objetiva 1ª Prueba objetiva 2ª Abril Mayo Laboratorio Laboratorio 30 % 70 % Examen final ordinario Por las características especiales de la asignatura, eminentemente experimental, no existe examen final ordinario de junio Examen final extraordinario Sólo para que han seguido evaluación continua y han realizado todas las sesiones prácticas Julio Aula examen 50% Por las características especiales de la asignatura, eminentemente experimental, no existe la posibilidad de que los soliciten sólo examen final GUÍA DE APRENDIZAJE Página 13 de 14
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Cada actividad evaluable puntúa sobre 10. El estudiante que siga y aproveche la evaluación continua podrá aprobar la asignatura por curso, sin necesidad de realizar examen final. La asignatura tiene dos partes experimentales diferenciadas: Experimentación de Análisis Químico y Experimentación de Química Orgánica e Inorgánica. Cada una de dichas partes contribuye con un peso del 50% en la calificación global. Las calificaciones de evaluación continua de cada una de las partes comprenden: - Trabajo personal del estudiante: Consistirá en la realización y entrega de las cuestiones previas a cada sesión de laboratorio, en el trabajo desarrollado en cada sesión de laboratorio y en el informe final de cada experimentación. El trabajo personal del estudiante tendrá un peso en la calificación global del 50%. - Pruebas objetivas de clase de laboratorio: Consistirán en la realización de dos pruebas objetivas a lo largo del semestre teniendo, el conjunto de las dos pruebas, un peso en la calificación global del 50%. La primera prueba objetiva tendrá lugar en abril y se realizará sobre las experimentaciones realizadas hasta ese momento y tendrá un peso del 30% respecto al 50% del peso global. La segunda prueba objetiva tendrá lugar en mayo y se realizará sobre todas las experimentaciones realizadas desde el inicio del curso, y tendrá un peso del 70% respecto al 50% del peso global. El estudiante que obtenga, con la suma de ambas partes, en evaluación continua (trabajo personal y pruebas objetivas de clase) una nota final, igual o superior a 5, tendrá aprobada la asignatura y no necesitará realizar examen final. El estudiante que obtenga en evaluación continua (trabajo personal y pruebas objetivas de clase) una nota final inferior a 5, en una o en las dos partes de la asignatura, tendrá suspensa la asignatura y necesitará realizar examen final extraordinario. Para este caso, la nota del estudiante, en cada una de las partes, en el examen final extraordinario, tendrá un peso del 50% sobre la calificación final global, sumándole el 50% obtenido en el trabajo personal realizado, en cada una de las partes, durante la evaluación continua del curso. El estudiante que no ha seguido la evaluación continua y, por tanto, no ha realizado la totalidad de experimentaciones no podrá acceder a la realización del examen final extraordinario, debiendo cursar nuevamente la asignatura en el curso académico siguiente. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 14 de 14