Huomaa! Kurssikuvaus vahvistetaan kahdeksi lukuvuodeksi kerrallaan ja esimerkiksi osaamistavoitteet, arviontimenetelmät ja keskeinen sisältö pysyvät pääsääntöisesti samana. Kullakin toteutuskerralla voidaan kuitenkin kurssiesitteen avulla tarkentaa ja muuttaa kurssin toteutustapaa, kuten kontaktiopetuksen järjestämistapaa, arviointimenetelmien painotusta tai materiaaleja.

OSAAMISTAVOITTEET

Oppimistaitojen osalta opiskelija

  • kehittää ongelmanratkaisutaitojaan ja pystyy ratkaisemaan myös tavallista avoimempia ongelmia.
  • rutinoituu perehtymään kurssimateriaaliin ennen lähiopetusta. Opiskelija oppii tarkkailemaan omaa lukemistaan ja pystyy selittämään mikä luetussa tekstissä on haastavaa.
  • kehittää taitojaan raportoida numeerisia tuloksia ja teoreettista tietoa.
  • syventää taitojaan kriittisesti arvioida omia ja muiden opiskelijoiden töitä.

Kvanttimekaniikan perusteiden osalta kurssin suoritettuaan opiskelija

  • tuntee kvanttimekaniikan keskeisimpiä käsitteitä ja ilmiöitä, kuten Schrödingerin yhtälö, aaltofunktio, kvantittuminen, Heisenbergin epätarkkuusperiaate, ja spin sekä osaa soveltaa näitä kvalitatiivisella ja kvantitatiivisella tasolla kemian ongelmiin.

 

II Atomien ja molekyylien rakenteeseen liittyen opiskelija

  • pystyy käyttämään yksinkertaisia kvanttimekaanisia malleja (esim. hiukkanen laatikossa, harmoninen värähtelijä, pyörimisliike) hiukkasten käyttäytymisen kuvaamiseen ja osaa soveltaa näitä malleja spektroskopisten ilmiöiden tarkastelussa.
  • hahmottaa yksinkertaisimman atomimallin (vetyatomi) välityksellä, miten kvanttimekaniikan periaatteet näkyvät atomien rakenteessa ja jaksollisessa järjestelmässä.
  • tutustuu kvanttimekaaniseen kemiallisen sidoksen malliin (molekyyliorbitaaliteoria) ja osaa tämän teorian puitteissa selittää kemiallisen sidoksen muodostumista kvalitatiivisella tasolla. Opiskelija pystyy myös vertaamaan molekyyliorbitaaliteorian sidoskuvaa aikaisemmin opittuihin kemiallisen sidoksen malleihin ja hahmottamaan näiden mallien puutteita.

 

III Spektroskopian alalla opiskelija

  • tuntee eri spektroskopian lajeja ja osaa soveltaa kvanttimekaanista kuvaa atomeista ja molekyyleistä säteilyn ja aineen vuorovaikutuksen kuvaamiseen. Opiskelija pystyy luokittelemaan eri spektroskopialajit vuorovaikutuksen tyypin ja säteilyn energian mukaan (molekyylien pyöriminen, värähtely sekä elektroniset siirtymät).
  • osaa yksinkertaisissa systeemeissä yhdistää spektroskopista dataa kvanttimekaniikan teoriaan kemiallisesti mielenkiintoisten ominaisuuksien, kuten sidospituuksien ja dissosioitumisenergioiden selvittämiseksi.

Laajuus: 5

Aikataulu: 10.01.2022 - 25.02.2022

Vastuuopettaja (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):

Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Lauri Partanen

Kurssin yhteystiedot (koskee tätä kurssikertaa):

Kurssin CEFR-taso (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):

Opetuskieli ja suorituskielet (koskee tätä kurssikertaa):

Teaching language: Finnish. Languages of study attainment: Finnish

SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS

Sisältö
  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Kvanttikemian perusteet, yksinkertainen atomimalli, molekyyliorbitaaliteoria sekä pyörimis- värähdys ja elektronispektroskopia.

Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet
  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Monimuoto-opetus, harjoitukset ja välikokeet/tentti.

     

Työmäärä toteutustavoittain
  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

     5 op = 135 h

    Sisältö: Monimuoto-opetus, harjoitukset, laskutuvat, laskennallinen projektityö, välikokeet/tentti ja itsenäinen opiskelu.

PERUSTIETOJA

Oppimateriaali
  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    T.Engel and P. Reid: Thermodynamics, Statistical Thermodynamics & Kinetics , 3rd ed. (Pearson) tai T.Engel and P. Reid: Physical Chemistry , 3rd ed. (Pearson). Myös vanhemmat painokset käyvät.

Korvaavuudet
Esitiedot
  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Esitiedot

SDG: Kestävän kehityksen tavoitteet

    4 Hyvä koulutus

    13 Ilmastotekoja

    15 Maanpäällinen elämä

    17 Yhteistyö ja kumppanuus

LISÄTIETOJA

Lisätietoja
  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Kurssi on tarkoitettu vain kemiantekniikan kandidaattiohjelman opiskelijoille.

    Opetusperiodi:

    2020-2021 Kevät III-IV

    2021-2022 Kevät III-IV

    Kurssin kotisivu: https://mycourses.aalto.fi/course/search.php?search=CHEM-A1240

    Ilmoittautuminen: Lukuvuonna 2021-2022 opetukseen ilmoittaudutaan WebOodin sijaan Sisussa (sisu.aalto.fi).

    Sisu