Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Laboratori Bàsic per a Enginyeria

Codi de l'assignatura: 360294

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Silvia Gomez Coca

Departament: Departament de Química Inorgànica i Orgànica

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

76

 

-  Teoricopràctica

Presencial i no presencial

 

16

 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial

 

60

Treball tutelat/dirigit

24

Aprenentatge autònom

50

 

 

Recomanacions

 

 

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Sostenibilitat (capacitat de valorar l'impacte social i mediambiental d'actuacions en el seu àmbit / capacitat de manifestar visions integrades i sistèmiques).

( S’ha de començar a treballar de forma segura i respectuosa amb el medi ambient, posant especial èmfasi a: 1) manipular de forma segura productes, material de laboratori i instruments, seguint els procediments normalitzats de treball; 2) avaluar el risc associat a l’ús de productes, material i instruments de laboratori, i també al mètode de treball desenvolupat; 3) gestionar de forma adient els residus generats en el laboratori (químic i/o físic), i 4) en general, conduir-se de forma idònia en el laboratori.)

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (7). Ser capaç de planificar, executar i explicar els experiments requerits en qualsevol activitat de l'àmbit de l'enginyeria química, i d'informar-ne.

( En aquest nivell, per començar a desenvolupar aquesta competència, s’ha d’aprendre a: 1) organitzar i planificar la feina i optimitzar el temps de treball: 2) seguir amb cura i correctament els protocols normalitzats de treball; 3) prendre nota dels fets observats portant una llibreta de laboratori; 4) avaluar, interpretar i sintetitzar el treball experimental; 5) explicar les dades obtingudes en funció de la informació subministrada o que ja hauria de tenir (per exemple, per haver-se tractat a les classes d’assignatures teòriques vinculades conceptualment a les pràctiques), i 6) informar del treball fet i dels resultats obtinguts per escrit (redacció d’informes) o oralment.)

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Conèixer les normes de seguretat bàsiques d’un laboratori.

 

— Conèixer: 1) el significat de l’etiquetatge dels productes químics; 2) l’existència d’una normativa de seguretat pel que fa a la manipulació de productes químics —identificació, etiquetatge, classificació, fitxes de seguretat, valors límits ambientals o VLA— i 3) com la manipulació condiciona algunes propietats dels productes químics (densitat, viscositat, pressió de vapor, etc.).

 

— Conèixer la normativa i les accions bàsiques de tractament de residus en un laboratori.

 

— Conèixer l’existència de sistemes de gestió de qualitat.

 

— Conèixer els aparells i instruments habituals en un laboratori bàsic de química i de física, i el seu ús.

 

— Conèixer els fonaments i les aplicacions de les operacions bàsiques del laboratori químic.

 

— Reforçar el coneixement de conceptes elementals de química: nomenclatura i formulació de compostos químics inorgànics i orgànics, càlculs estequiomètrics, unitats habituals per expressar la concentració d’una solució, propietats col·ligatives d’una solució. Així mateix, reconèixer reaccions químiques bàsiques (àcid-base, redox, precipitació) i identificar el reactiu limitant de la reacció.

 

— Reforçar el coneixement i la comprensió d’algunes lleis bàsiques de la física (lleis del moviment uniformement accelerat, tir parabòlic, llei de Hooke, llei d’Ohm, etc.) relacionades amb els camps de mecànica, ones, electromagnetisme i òptica. 

 

— Aprofundir en el coneixement del tractament de dades experimentals i els conceptes d’incertesa i error.

 

Referits a habilitats, destreses

— Manipular de manera segura i amb criteri, seguint les normes de seguretat, productes, material i aparells de laboratori.

 

— Organitzar correctament una llibreta de laboratori, redactar informes escrits de les activitats que es fan al laboratori i informar oralment de l’estat de l’experiment que s’està duent a terme. 

 

— Gestionar adequadament els residus generats al laboratori, i identificar i aplicar els aspectes més rellevants de la gestió de qualitat en un laboratori (físic i/o químic).

 

— Expressar les mesures experimentals en les unitats pertinents i, com a conseqüència d’estimar l’error experimental associat a l’ús del material de laboratori, amb les xifres significatives correctes.

 


— Aprendre a interpretar els experiments duts a terme contextualitzant les observacions fetes al laboratori tenint en compte els coneixements ja adquirits en les assignatures Fonaments de Química, de Mecànica i Ones i Fonaments d’Electromagnetisme i Òptica.

 

Referits a actituds, valors i normes

— Adquirir consciència que cada acció, dins del laboratori, s’ha de fer de manera responsable i mantenir una actitud apropiada quan es duu a terme el treball encomanat, tenint cura del material, aparells i instruments i, en especial, dels productes químics com a substàncies potencialment perilloses.  

 

— Adquirir consciència de la importància de treballar amb seguretat dins del laboratori per protegir la pròpia salut i la de la resta de les persones presents a la sala, així com el bon estat del medi ambient. Com a conseqüència, esforçar-se a treballar segons els criteris de qualitat i respectar les normes de seguretat.

 

— Preparar exhaustivament les pràctiques de laboratori abans de fer-les. És convenient preparar-les prèviament i no emprar temps de laboratori per llegir i assabentar-se de què va el treball del dia. L’estada al laboratori ha de dedicar-se a les tasques que li són pròpies: executar, observar, anotar, discutir resultats, etc.

 

— Esforçar-se a prendre notes sobre els fenòmens observats d’una manera correcta: han de ser descripcions breus, però alhora acurades, anotant totes les mesures fetes, etc. Aquestes notes, freqüentment, constitueixen la llibreta de laboratori.  

 

— Esforçar-se a informar correctament de les observacions fetes tant de forma escrita com oral.  

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció al laboratori químic

1.1. Característiques dels productes químics

1.2. Material bàsic del laboratori químic

1.3. Aparells i instruments

1.4. Operacions bàsiques al laboratori químic

1.5. Seguretat al laboratori

2. Introducció a la mesura com a part fonamental del mètode científic

2.1. Sistemes d’unitats. Sistema internacional d’unitats

2.2. Concepte de xifres significatives

2.3. Errors accidentals i sistemàtics en la mesura

2.4. La incertesa en la mesura

2.5. La distribució de Gauss

2.6. Teoria de propagació d’errors

2.7. Rectes de regressió

3. Introducció a la mesura elèctrica

3.1. Mesura de magnituds elèctriques

3.2. Magnetisme i inducció magnètica

3.3. Sistemes òptics i mesura de magnituds òptiques

4. Pràctiques al laboratori de química

4.1. Recristal·lització d’alum ordinari

4.2. Purificació del iode per sublimació

4.3. Síntesi de (NH4)MnPO4.H2O

4.4. Reaccions químiques al tub d’assaig

4.5. Volumetria

4.6. Síntesi de l’aspirina

4.7. Obtenció de gasos al laboratori

4.8. Extracció de la cafeïna d’una beguda amb cola

4.9. Reacció amb reflux: síntesi de l’acetat d’isoamil (oli de plàtan)

4.10. Determinació de la composició d’una mescla d’analgèsics

5. Pràctiques al laboratori de mecànica i ones

5.1. Principis bàsics de mesura de la densitat d’un cos

5.2. Composició de forces i equilibri

5.3. Llei de Hooke. Associació de molles

5.4. Moviments uniforme i uniformement accelerat

6. Pràctiques al laboratori d’electromagnetisme i òptica

6.1. Condensadors

6.2. Corrent continu. Llei d’Ohm

6.3. Magnetisme, camp magnètic i inducció magnètica

6.4. Òptica geomètrica

6.5. Òptica física: difracció i polarització de la llum

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

El grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives es pot veure modificat en funció de les restriccions derivades de la crisi sanitària. Qualsevol modificació serà oportunament informada a l’alumnat a través dels canals habituals.

En la mesura del que sigui possible, s’incorporarà la perspectiva de gènere en el desenvolupament i activitats de l’assignatura.

L’assignatura està estructurada en sessions expositives magistrals (o de teoria) i sessions de laboratori. Les pràctiques al laboratori són el nucli de l’assignatura, i les sessions teòriques tenen com a objectiu situar l’alumnat que s’inicia en el treball de laboratori i dotar-lo dels instruments bàsics per dur a terme la feina amb seguretat, amb la precisió i l’exactitud que permeten els aparells i instruments emprats, i presentar-los tot seguit les normes científiques  —xifres significatives, tractament estadístic, propagació d’errors en la presentació de magnituds d’observació directa i també de magnituds, el valor de les quals s’ha obtingut per càlcul (aplicació de lleis físiques o químiques bàsiques) o per ajust a correlacions lineals.

En el treball pràctic, s’entra en contacte amb el material de laboratori químic i físic, i es duen a terme tasques de tipus experimental a partir d’un guió informatiu que es dona prèviament. S’hi aplica, així mateix, les bases teòriques ja adquirides en Fonaments de Química, Fonaments de Mecànica i Ones i Fonaments d’Electromagnetisme i Òptica, així com el contingut de les sessions expositives. Al laboratori es fan, de manera individual, les tasques experimentals indicades pel professorat, es prenen les anotacions pertinents i es registren les activitats diàries a la llibreta de laboratori. A partir d’aquestes anotacions, s’han de redactar informes on s’ha de descriure més extensament el treball que s’ha dut a terme, les observacions pertinents i, si és el cas, els càlculs necessaris per estimar les magnituds que són objectiu de la pràctica. Aquest material s’ha de lliurar en finalitzar el torn de pràctiques i es retorna un cop avaluat.

Una part de la feina és dirigida. Seguint les indicacions del professorat, s’han de fer treballs puntuals o tasques determinades, com ara la preparació de les pràctiques, i també la resolució d’exercicis que posa a l’abast la professora o el professor, que controla i/o avalua aquestes activitats.

Per aconseguir la consolidació dels aprenentatges és necessari desenvolupar el treball autònom d’una manera constant i continuada. El treball autònom inclou la preparació dels informes sobre les pràctiques fetes que determini la professora o el professor.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació té en compte els tres elements següents:
 
— El 35 % de la qualificació correspon a l’avaluació (continuada) del treball que s’ha dut a terme al laboratori. Es valora l’assistència, l’actitud i la constància, el mètode de treball, l’habilitat manual, la llibreta de laboratori i els informes fets a partir de les indicacions del professorat.

— El 15 % correspon als exercicis i treballs dirigits. En totes les classes són obligatòries l’assistència i també la presentació dels treballs que corresponguin. 

— El 50 % correspon a una prova escrita que conté preguntes relacionades amb el treball de laboratori i amb els continguts teòrics en què es basa.

És obligatori fer les pràctiques al laboratori, presentar els treballs que corresponguin i presentar-se a l’examen per avaluar l’assignatura. Per superar-la, és indispensable demostrar suficiència en les tres parts que componen el treball de laboratori. La nota global de l’assignatura correspon a la mitjana de la nota de cadascuna de les seves tres parts. En cas que en una de les parts la nota sigui inferior a 3,5, la nota global de l’assignatura correspon a la mínima de les tres notes. Com a màxim s’admeten dues absències justificades amb el certificat corresponent en la part de química i una en cadascuna de les parts de física. En cas contrari, es considera suspès el laboratori de la part corresponent.

Les notes parcials de cadascuna de les parts no es tenen en compte d’un curs al següent.

 

Avaluació única

Per les característiques de l’assignatura, no hi ha avaluació única ni reavaluació.