UniCa Chimica Didattica Insegnamenti

Insegnamenti

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Docente
FLAMINIA CESARE MARINCOLA (Tit.)
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[60/58]  CHIMICA [58/00 - Ord. 2017]  PERCORSO COMUNE 6 60

Obiettivi

- Conoscenza e capacità comprensione: Il corso ha come obiettivo quello di introdurre i principi e le metodologie di alcune tecniche spettroscopiche (spettroscopia rotazionale, vibrazionale e fluorescenza di raggi X) che sono essenziali per lo studio e la comprensione della struttura delle molecole. Le conoscenze e capacità di comprensione sono conseguite tramite la partecipazione alle lezioni frontali, alle esercitazioni numeriche, e alle attività di laboratorio debitamente accompagnate da relazioni e tramite lo studio personale e guidato.

- Capacità applicative: Il corso fornisce gli strumenti per utilizzare le conoscenze acquisite in ambito spettroscopico per l'acquisizione di informazioni sulla struttura delle molecole e su proprietà chimico-fisiche. Tali capacità sono conseguite principalmente attraverso lo svolgimento di attività di laboratorio, cui è dedicato un numero molto rilevante di CFU. La verifica delle capacità di applicare il ragionamento deduttivo e la capacità di interpretare i dati avviene attraverso e durante l’esecuzione delle esperienze in laboratorio e durante l’esame.

- Autonomia di giudizio: Il corso ha l’intento di sviluppare la capacità di ragionamento critico, in particolare la capacità di interpretare e valutare criticamente i dati sperimentali raccolti durante le esercitazioni in laboratorio, progettare e condurre esperimenti e formulare soluzioni di problemi analitici. L'autonomia di giudizio e le capacità sopraelencate vengono sviluppate principalmente nell'ambito delle esercitazioni di laboratorio e verificate sia mediante le attività svolte che attraverso la redazione di relazioni.

- Abilità nella comunicazione: Le abilità comunicative sono continuamente stimolate in aula ed in laboratorio, incoraggiando gli studenti ad intervenire pubblicamente per migliorare la propria capacità di descrivere in modo chiaro e comprensibile eventuali dubbi e/o richieste di chiarimento su argomenti specifici. Lo studente dovrà saper elaborare e presentare dati sperimentali anche con l'ausilio di sistemi multimediali, possedere capacità di esporre le proprie conoscenze ed i propri convincimenti, sia oralmente che mediante una relazione scientifica, in termini chiari e critici, con linguaggio scientifico appropriato e con rigore di argomentazioni. Infine, attraverso la partecipazione alle esercitazioni in laboratorio, gli studenti saranno anche incoraggiati a sviluppare le proprie capacità di lavorare in gruppo.

- Capacità di apprendimento: Il corso intende sviluppare le competenze necessarie per completare gli studi di Chimica, per applicare le conoscenze spettroscopiche a contesti differenti, comprendere i limiti delle proprie conoscenze e l’abilità nell'individuare i libri di testo in italiano o in inglese e altri materiali utili per acquisire nuove competenze e per un continuo aggiornamento.

Prerequisiti

Lo studente deve aver raggiunto una buona preparazione negli insegnamenti di chimica generale e organica, fisica e matematica e avere una buona conoscenza del calcolo scientifico.

Per poter sostenere l'esame di profitto, lo studente dovrà aver superato gli esami di: Matematica I, Fisica sperimentale I, Chimica generale ed inorganica e laboratorio, Chimica Organica I e Laboratorio di chimica organica II

Contenuti

Lezioni teoriche (16 ore)

• La Radiazione Elettromagnetica:
- Lo spettro elettromagnetico - Interazione radiazione-materia - Modello Classico - Modello Quantistico - Quantizzazione dell'energia - Salti energetici : assorbimento e emissione di radiazione elettromagnetica - Forma e intensità delle linee spettrali - Elementi fondamentali di uno spettrofotometro

• La Spettroscopia Molecolare:
** Spettroscopia rotazionale: – Modello del rotatore rigido – Transizioni rotazionali – Popolazioni dei livelli rotazionali - Modello del rotatore nonr rigido - Lo spettro rotazionale
** Spettroscopia vibrazionale : Modi normali di vibrazionale - La frequenza di vibrazione- Modello dell'oscillatore armonico- Modello dell’oscillatore anarmonico- Lo spettro vibrazionale- Regole di selezione-Interazione tra rotazione e vibrazione: Lo spettro vibro-rotazionale- Vibrazione delle molecole poliatomiche - Frequenze di gruppo- Spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier – Aspetti strumentali.
** Spettrofotometria XRF: principi generali e strumentazione .

Esercitazioni di Laboratorio (48 ore)
Gli studenti, suddivisi in gruppi, svolgono esercitazioni di carattere teorico e numerico e di tipo pratico, utilizzando strumentazione spettroscopica avanzata (spettrometro FT-IR, spettrofotometro UV-Vis, spettrometro XRF) e applicando le tecniche spettroscopiche per la misura di parametri molecolari, di grandezze relative a processi cinetici o di equilibrio attraverso l’elaborazione e l’interpretazione degli spettri acquisiti.

Metodi Didattici

Il metodo d’insegnamento prevede lezioni frontali (16 h) in aula ed esercitazioni pratiche in laboratorio (48 h).

Le lezioni in aula comprendono una presentazione orale condotta attraverso il commento di materiale illustrativo durante le quali gli studenti vengono guidati alla comprensione dei concetti di base ed applicativi delle principali tecniche spettroscopiche essenziali per lo studio e la comprensione della struttura delle molecole.

Ogni lezione è strutturata nel seguente modo:
• una introduzione, che include una chiara presentazione degli obiettivi, delle idee chiave e della loro relazione con gli obiettivi dell’intero Corso. Scopi fondamentali dell’introduzione sono quelli di consolidare l’attenzione, rinforzare la motivazione e fornire un quadro d’insieme di ciò che verrà successivamente sviluppato;
• uno sviluppo, che presenta dettagliatamente i contenuti in modo da far risaltare le connessioni fra le idee o i punti-chiave;
• una conclusione, o riassunto, che salda insieme il tutto. La conclusione è intesa a rinforzare l’apprendimento e a ricollegare i contenuti della lezione con gli obbiettivi generali.

Le esercitazioni in laboratorio sono precedute da una descrizione della lezione: contenuto dell’esercitazione, scopo, modalità di esecuzione, analisi dei dati. I risultati ottenuti in ogni esperienza sono discussi in laboratorio e in aula e vengono riportati, da ciascun studente, in relazioni scritte che costituiscono il quaderno di laboratorio. La frequenza delle lezioni in laboratorio e' obbligatoria.

NOTA: Per soddisfare esigenze didattiche specifiche connesse alla situazione epidemiologica, potrebbe essere prevista la possibilità di lezioni in diretta streaming o registrazioni delle stesse disponibili on-line. Inoltre, per le esercitazioni di laboratorio potranno essere previste turnazioni e/o attività sostitutive on-line.


Verifica dell'apprendimento

Il voto finale è calcolato come media pesata delle valutazioni conseguite per:
una prova scritta*; una prova orale*; le relazioni delle esperienze di laboratorio; capacità globali in laboratorio.

Il superamento della prova scritta ha validità 1 anno.

* Per fronteggiare l'emergenza epidemiologica, le due prove potranno essere svolte in remoto su Microsoft Teams


GIUDIZIO PER:

** RELAZIONE
28-30: L’esperienza svolta è descritta correttamente, la forma è corretta. Non ci sono sezioni copiate da altre fonti
25-27: L’esperienza svolta è descritta abbastanza correttamente, la forma presenta qualche errore. Non ci sono sezioni copiate da altre fonti
22-24: l’esperienza svolta non è descritta accuratamente, la forma presenta qualche errore. Ci sono sezioni copiate da altre fonti
18-21: L’esperienza svolta è descritta in modo superficiale, la forma presenta diversi errori. Ci sono sezioni copiate da altre fonti

** CAPACITÀ GLOBALI IN LABORATORIO
28-30: Lo studente ha svolto le esperienze con attenzione, comprendendo il significato di ogni operazione. Ha mostrato interesse, iniziativa e buona capacità di lavorare in gruppo. La postazione di lavoro era ordinata e pulita
25-27: Lo studente ha svolto le esperienze con attenzione, pur non comprendendo il significato di ogni operazione. Ha mostrato sufficiente capacità di lavorare in gruppo e moderato interesse. La postazione di lavoro non era sempre ordinata e pulita
22-24: Lo studente ha svolto le esperienze distrattamente, non comprendendo il significato di ogni operazione. Ha mostrato sufficiente capacità di lavorare in gruppo e scarso interesse. La postazione di lavoro era carente per ordine e pulizia
18-21: Le esperienze svolte dallo studente sono state caratterizzate da errori concettuali, non essendo stata raggiunta una conoscenza sufficiente della materia. Ha mostrato scarso interesse e scarsa capacità di lavorare in gruppo. La postazione di lavoro era carente per ordine e pulizia

** PROVA SCRITTA E ORALE
18-20: Il candidato dimostra poche nozioni acquisite, livello superficiale, molte lacune, capacità espressive modeste, ma sufficienti a sostenere un dialogo coerente; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di livello elementare; scarsa capacità di sintesi e espressione grafica piuttosto stentata
21-23: Il candidato dimostra discreta acquisizione di nozioni, scarso approfondimento, poche lacune; capacità espressive piú che sufficienti a sostenere un dialogo coerente; accettabile padronanza del linguaggio scientifico; capacità logiche e consequenzialità nel raccordo degli argomenti di moderata complessità; sufficiente capacità di sintesi e espressione grafica accettabile
24-26: Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni piuttosto ampio, moderato approfondimento, piccole lacune; soddisfacenti capacità espressive e significativa padronanza del linguaggio scientifico; capacità dialogica e spirito critico ben rilevabili; buona capacità di sintesi e di espressione grafica
27-29: Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso, approfondito, lacune marginali; notevoli capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; notevole capacità dialogica, buona competenza e rilevante attitudine alla sintesi logica; elevate capacità di sintesi e di espressione grafica
30: Il candidato dimostra un bagaglio di nozioni molto esteso e approfondito, eventuali lacune irrilevanti; elevate capacità espressive ed elevata padronanza del linguaggio scientifico; ottima capacità dialogica, spiccata attitudine a effettuare collegamenti tra argomenti diversi; ottima capacità di sintesi e di espressione grafica
La lode è attribuita a candidati nettamente sopra la media con eventuali limiti nozionistici, espressivi, concettuali, logici nel complesso del tutto irrilevanti

Testi

** C. N. Banwell, Fundamentals of molecular spectroscopy. McGraw-Hill, New York –J. D. Graybeal, Molecular spectroscopy. McGraw-Hill, New York.

** Atkins, de Paula - Chimica Fisica- Zanichelli P

** J. M. Hollas, Modern spectroscopy. Wiley, New York.

Altre Informazioni

• I lucidi relativi al materiale presentato a lezione sono scaricabili nel team "Laboratorio di Chimica Fisica 2 - LT Chimica" in Microsoft Teams.
• Il docente è disponibile ad incontri di approfondimento o di chiarimento sugli argomenti trattati e per chiarire modalità e interpretazione dei dati sperimentali durante la stesura delle relazioni di laboratorio. Si riceve ogni giorno su appuntamento (mediante richieste via e-mail)

Questionario e social

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