LKEB10112U  Kemi for Husdyrvidenskab, Miljøøkonomi og Naturforvaltning (Kemi HMN)

Årgang 2014/2015
Engelsk titel

Chemistry for Animal Science, Environmental Economy and Nature Management

Uddannelse
Bacheloruddannelsen i husdyrvidenskab
Bacheloruddannelsen i naturressourcer
Kursusindhold

Introduktion til atomteorien, atomers struktur, kemiske forbindelser, det periodiske system, Lewis-teori for kemisk binding, navngivning, tilstandsformer (gas/væske/fast stof), blanding og opløselighed, stofmængdemål, koncentrationsmål, kemiske reaktioner, støkiometri, afstemning af reaktionsligninger, syrer og baser (Brøndsted-definition), kemisk ligevægt (syre-base-, opløseligheds- og redoxligevægte), energi og kemi (det elektromagnetiske spektrum og kemiske effekter af lys, termodynamik, elektrokemi, kernefysik), organisk kemi og biokemi.

Relevans for biologisk kemi og miljøkemi sikres ved inddragelse af
- Biologisk relevante stoffer og reaktioner i eksempler.
- Stofkendskab (til dels præsenteret gennem eksempler) med hovedvægt på udvalgte grundstoffer: H, Na, K, Mg, Ca, Fe, Cu, Zn, Al, C, Si, N, P, O, S, F, Cl, He og deres forbindelser af biologisk og miljømæssig betydning.
- Basal introduktion til organiske molekyler (kulstof-skelet og eksempler på funktionelle grupper og reaktioner).
- Basal introduktion til biologiske molekyler med vægt på udvalgte grundstoffers (C, N, O, P, S, Ca, Fe, Mg, Zn) betydning for struktur og funktion af støttevæv, energireserver, biologiske membraner, enzymer og genetisk information.
- Eksempler på betydning af opløselighed og reaktivitet i organismer og miljø.
- Beregning af koncentration, stofmængde og masse med eksempler på anvendelse.
- Korrekt omgang med enheder og betydende cifre.

Kursets laboratoriedel skal give et praktisk, personligt oplevet kendskab til kemi med relevans for biologi og miljø (nitrogen og fosfors kemi, metalioners reaktivitet og kendetegn), og en introduktion til bioorganiske molekylers kompleksitet, opløselighed og reaktivitet. I de fem laboratorieøvelser indgår nitrogens kemi (Kjeldahl-analyse, ammonium-ionens syre-base egenskaber og kompleksdannelse med metalioner), fosfats kemi (analyse, fældning, bufferegenskaber), klassisk analytisk kemi (iodtalsbestemmelse for fedtstoffer), organisk stofidentifikation (opløselighed, oxiderbarhed, syre-base egenskaber) og metalioners kemi (komplekser, oxidation, fortolkning af farve). I de obligatoriske laboratorierapporter lægges desuden stor vægt på korrekt omgang med enheder og måleusikkerhed samt fornuftig tolkning af forsøgsresultater.

Målbeskrivelser

Kurset skal give de nødvendige kemiske forudsætninger for at kunne vurdere simple kemiske analyseresultater og forstå og diskutere kemiske processer og problemstillinger der relaterer sig til dyrs fysiologi og biokemi samt et forvaltningsperspektiv på gødning, jord, vand og planter. Læringsmål der kan indgå i eksamensdel uden hjælpemidler er markeret med ”(U)”.

Viden: Efter at have gennemført kurset forventes den studerende at kunne
- redegøre for kemiens grundlæggende teorier, love og begreber inden for kursets emneområder: atomer, kemisk binding, egenskaber og struktur af naturens almindeligste stoffer, kemiske reaktioner, kemisk ligevægt, og sammenhænge mellem kemi og energi (herunder basal termodynamik og elektrokemi).
- redegøre kvalitativt for atomers struktur, interaktion med lys, og tendens til kemisk binding (U).
- redegøre for opbygningen af det periodiske system (U).
- genkende (dvs. angive navn for) (U) og redegøre for de almindeligste typer af kemiske reaktioner.
- genkende (U) og redegøre for de grundlæggende typer af kemisk binding og intermolekylære kræfter.
- genkende (U) og redegøre for økologisk vigtige uorganiske forbindelser af silicium, kulstof, fosfor, nitrogen og svovl.
- genkende (U) og redegøre for simple kulbrinter.
- genkende (U) og redegøre for de almindeligste organisk-kemiske funktionelle grupper og deres basale reaktioner.
- genkende (U) og redegøre for udvalgte typer af biomolekyler, deres struktur og funktion.
- redegøre for betydningen for organismer og miljø af udvalgte grundstoffer, kemiske/biokemiske forbindelser og kemiske reaktioner.

Færdigheder: Efter at have gennemført kurset forventes den studerende at kunne
- forudsige grundstoffers kemiske egenskaber ud fra placering i det periodiske system (U).
- opskrive reaktionsligning for opløsning af almindelige salte i vand (U)
- forudsige opløselighed af simple organiske forbindelser i vand og octan (U).
- udføre simple beregninger af stofmængder, koncentrationer og masser (U).
- opskrive netto-ionligninger for uorganiske reaktioner (U).
- udføre simple støkiometriske beregninger (U).
- regne med enheder (U).
- ud fra systematisk navn opskrive strukturformel for simple organiske molekyler (U).
- ud fra systematisk navn opskrive sumformel for simple molekyler, ioner og salte og skelne mellem ioniske og molekylære forbindelser (U).
- tegne organiske molekyler som structural formula, condensed structural formula og carbon skeleton formula (U)
- tegne og begrunde Lewis-strukturer (defineret som structural formula med angivelse af lone pairs) for uorganiske og organiske molekyler og ioner (U).
- udføre simple kemiske eksperimenter og vurdere måleusikkerhed.
- forudsige opløselighed (tuntopløselig eller letopløselig) af udvalgte salte i vand.
- bestemme oxidationstrin for atomer i simple ioner og molekyler.
- afstemme kemiske reaktioner (incl. afstemning af redox-reaktioner vha. oxidationstrin).
- beregne pH ud fra koncentrationer af specifikke syrer og evt. konjugerede baser.
- generelt beregne ligevægtskoncentrationer ud fra ligevægtskonstanter, f.eks. vedrørende opløselighed.
- forudsige reaktioners retning ud fra ligevægtskonstanter og koncentrationer.
- beregne ligevægtskonstanter fra termodynamiske data og omvendt.
- forudsige redox-reaktioner mellem specifikke ioner og metaller ud fra standardpotentialer og koncentrationer.
- beregne fotonenergi fra bølgelængde og omvendt.
- anvende og i begrænset omfang kombinere definitioner og formler fra kursets emneområder.
- oversætte kemi skrevet som tekst til kemiske reaktionsskemaer.
- benytte kemisk terminologi til beskrivelse og forklaring af kemiske reaktioner.

Kompetencer: Efter at have gennemført kurset forventes den studerende at kunne
- analysere et simpelt kemisk spørgsmål skrevet som tekst og omsætte det til en ligning eller lignende.
- relatere viden om kemi til biologiske og miljøkemiske problemstillinger.
- rapportere om databehandling og fortolkning for simple kemiske eksperimenter.

Nivaldo J. Tro: Chemistry – a molecular approach. 2nd edition, 2008, Pearson Prentice Hall, New Jersey.
Udleveret pdf-kompendium: Laboratorieforsøg til Kemi HMN (1-5)

Kompetencer svarende til studentereksamen med kemi på B-niveau.
Hovedtrækkene af kursets pensum gennemgås i forelæsninger som forudsætter hjemmeforberedelse og suppleres med teoretiske øvelser med opgaveregning. En lille del af opgaverne er obligatoriske hjemmeopgaver, som skal godkendes. Laboratorieundervisningen er obligatorisk og omfatter hjemmeforberedelse, gennemførelse af de praktiske øvelser og rapportering i fortrykte rapportskemaer (3-personers hold). Selvom det primære undervisningssprog er dansk kan undervisning på engelsk og mindre skriftlige opgaver på engelsk forekomme i begrænset omfang.
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.
Heraf først op til 2 timer uden hjælpemidler, resten af tiden med hjælpemidler.
Vægtning: Hver halvdel af eksamen tæller som 50% af den samlede eksamen.
Krav til indstilling til eksamen
Aktiv deltagelse i mindst 4 ud af 5 laboratorieøvelser. Desuden skal mindst 4 ud af 5 laboratorierapporter og mindst 4 ud af 5 afleveringsopgaver være godkendt.
Hjælpemidler
Skriftlige hjælpemidler tilladt

Dog er hjælpemidler kun tilladt under anden del af eksamen.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
Én intern bedømmer
Reeksamen
Hvis der er ti eller færre tilmeldte til en reeksamen, kan eksamensformen blive ændret til mundtlig eksamen.
Der kan ikke ses bort fra krav om gennemførte øvelser/ laboratorieøvelser, og studerende, der ikke opfylder kravet skal derfor følge kurset igen det kommende studieår. Er kravet til laboratorierapport og øvelser opfyldt men ikke kravet om afleveringer, skal 4 ud af 5 afleveringsopgaver være afleveres senest 2 uger inden tilmeldingsperioden til reeksamen slutter
Kriterier for bedømmelse

(Se målbeskrivelsen)

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 20
  • Teoretiske øvelser
  • 22
  • Praktiske øvelser
  • 21
  • Eksamen
  • 4
  • Forberedelse
  • 139
  • I alt
  • 206