Guía docente de Ciencia de los Materiales (2911139)

Curso 2023/2024
Fecha de aprobación:
Departamento de Química Inorgánica: 21/06/2023
Departamento de Química Orgánica: 22/06/2023

Grado

Grado en Química

Rama

Ciencias

Módulo

Complementos de Química

Materia

Ciencias de los Materiales

Curso

4

Semestre

2

Créditos

6

Tipo

Obligatoria

Profesorado

Teórico

  • Víctor Blanco Suárez. Grupo: A
  • Antonio Jesús Fernández Vargas. Grupo: B
  • Natividad Gálvez Rodríguez. Grupo: A
  • Sergio Morales Torres. Grupo: B

Práctico

  • Antonio Jesús Fernández Vargas Grupos: 5, 6, 7 y 8
  • Natividad Gálvez Rodríguez Grupos: 1, 2, 3 y 4
  • Alicia Megía Fernández Grupos: 1, 2, 3 y 4
  • Sergio Morales Torres Grupos: 5, 6, 7 y 8

Tutorías

Víctor Blanco Suárez

Email
  • Miércoles de 10:30 a 13:30 (Despacho del Profesor)
  • Jueves de 10:30 a 13:30 (Despacho del Profesor)

Antonio Jesús Fernández Vargas

Email
  • Lunes de 10:00 a 12:00 (Despacho Profesor)
  • Martes de 10:00 a 12:00
  • Miércoles de 10:00 a 12:00 (Despacho Profesor)

Natividad Gálvez Rodríguez

Email
  • Martes de 10:00 a 13:00 (Q I.-F.Ciencias (Q1): Despacho 7)
  • Miércoles de 11:00 a 14:00 (Q I.-F.Ciencias (Q1): Despacho 7)

Sergio Morales Torres

Email
  • Martes de 12:00 a 13:30 (Qi-F.Ciencias(Q2): Desp.9-Q.Gral.)
  • Jueves de 12:00 a 13:30 (Qi-F.Ciencias(Q2): Desp.9-Q.Gral.)

Alicia Megía Fernández

Email
  • Lunes de 10:00 a 12:00
  • Jueves de 10:00 a 12:00

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

  • Tener conocimientos adecuados de Química General.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

Estudio de los materiales orgánicos e inorgánicos de interés tecnológico: materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos. Materiales avanzados orgánicos e inorgánicos (nanomateriales, biomateriales, materiales porosos...). Propiedades y aplicaciones de los materiales: propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas y magnéticas. Caracterización práctica de la estructura y las propiedades mecánicas de los materiales.

Competencias

Competencias generales

  • CG01. El alumno deberá adquirir la capacidad de analizar y sintetizar 
  • CG02. El alumno deberá adquirir la capacidad de organizar y planificar 
  • CG03. El alumno deberá adquirir la capacidad de comunicarse de forma oral y escrita en la lengua oficial del Grado 
  • CG08. El alumno deberá adquirir la capacidad de trabajar en equipo 
  • CG09. El alumno deberá adquirir la capacidad de razonar críticamente 

Competencias específicas

  • CE01. El alumno deberá saber o conocer los aspectos principales de terminología química, nomenclatura, convenios y unidades 
  • CE03. El alumno deberá saber o conocer las características de los diferentes estados de la materia y las teorías empleadas para describirlos 
  • CE08. El alumno deberá saber o conocer el estudio de los elementos químicos y sus compuestos. La obtención, estructura y reactividad 
  • CE13. El alumno deberá saber o conocer la relación entre propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas individuales: incluyendo macromoléculas, polímeros, coloides y otros materiales 
  • CE17. El alumno deberá saber o conocer la estructura, propiedades y aplicaciones de distintos materiales 
  • CE25. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de evaluar e interpretar datos e información Química 
  • CE27. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de aplicar conocimientos químicos adquiridos a la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados 
  • CE29. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de presentar, tanto de forma escrita como oral, material y argumentación científica a una audiencia especializada 
  • CE30. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de utilizar razonadamente las herramientas matemáticas e informáticas para trabajar con datos químicos 
  • CE42. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de discriminar entre los diferentes materiales y escoger los más idóneos de acuerdo a sus prestaciones y a las propiedades fisicoquímicas requeridas tecnológicamente 
  • CE46. El alumno deberá saber o conocer los fundamentos o principios de otras disciplinas necesarios para las distintas áreas de la Química. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Al finalizar esta materia el alumnado deberá:

  • Adquirir los conocimientos adecuados referentes a los principales materiales de interés tecnológico: materiales poliméricos, metálicos, cerámicos, compuestos y nanomateriales.
  • Conocer la estructura, función, propiedades y aplicabilidad de los diferentes materiales Identificar aquellas propiedades de los materiales que agregan valor tecnológico e industrial y relacionarlas con el fundamento químico-físico de las mismas y con su estructura.
  • Caracterizar correctamente los materiales de interés tecnológico e industrial
  • Discriminar entre los diferentes materiales y escoger los más idóneos de acuerdo a las prestaciones requeridas tecnológicamente.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

  • Tema 1. Introducción a la Ciencia de los Materiales (a)
  • Tema 2. Sólidos Cristalinos (a)
  • Tema 3. Propiedades mecánicas de los materiales (a)
  • Tema 4. Diagramas de fase (a)
  • Tema 5. Metales (I): aleaciones férreas (a)
  • Tema 6. Metales (II): aleaciones no férreas (a)
  • Tema 7. Materiales cerámicos (a)
  • Tema 8. Materiales compuestos (a)
  • Tema 9. Introducción a la Química de los polímeros y polímeros naturales (b)
  • Tema 10. Relación entre estructura química y propiedades de los polímeros (b)
  • Tema 11. Polímeros de condensación (b)
  • Tema 12. Polímeros de adición radicalaria (b)
  • Tema 13. Polímeros de adición iónica (b)
  • Tema 14. Polímeros por coordinación (b)
  • Tema 15. Copolímeros, funcionalización y técnicas de polimerización. (b)

Práctico

Seminarios/Talleres

  • Propiedades mecánicas.
  • Diagramas de fases
  • Sólidos cristalinos
  • Diagramas TTT.

Prácticas de Laboratorio

  • Práctica 1. Ensayos de esfuerzo-deformación, y dureza.
  • Práctica 2. Síntesis del polimetacrilato de metilo y síntesis de espuma de poliuretano.
  • Práctica 3. Síntesis del nailon 6,6 y síntesis de polímero slime. Impresora 3D.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

Temas del 1 al 8:

  • Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. W.F. Smith, J. Hashemi. Mc Graw Hill, 5º Ed. 2014.
  • Ciencia e Ingeniería de Materiales. W.D. Callister, D.G. Rethwisch, Reverté, 2º Ed. 2016.
  • J.M. Montes, F.G. Cuevas, J.Cintas. Ciencia en Ingeniera de Materiales. Paraninfo. 1ª Ed. 2014.
  • Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros. J.F. Shackelford. Pearson, 7º Ed. 2010.
  • Ciencia e Ingeniería de los Materiales. D.R. Askeland. Paraninfo, 2001.
  • Physical Properties of Materials, Mary A. White, CRC Press, Third Edition, 2019.

Temas del 9 al 15:

  • Malcolm P. Stevens. “Polymer Chemistry. An Introduction”. 3er Edition. Ed. Oxford University Press. 1999.
  • Raimond B. Seymour and Charles E. Carraher, Jr. “Introducción a la Química de los Polímeros” 2 Edición en Español. Ed. Reverté, S. A.. 2002.
  • Eduardo Primo Yúfera. “Química Orgánica Básica y Aplicada. De la molécula a la Industria”. Ed. Reverté, S. A. 1995.
  • W. F. Su, “Principles of Polymer Design and Synthesis” Springer, 2013
  • A. Ravve, “Principles of Polymer Chemistry” Springer, 2012
  • George Odian. “Principles of Polymerization”. 4th Edition. Ed. John Wiley & Sons. 2004.
  • Robert J. Young, Peter A. Lovell. “Introduction to Polymers”. 3rd Edition. Ed. CRC Press, 2011.

Bibliografía complementaria

  • Ciencia de materiales para ingenieros. J.F. Shackelford, Prentice Hall International , 1995
  • Introducción a la Metalurgia Física. Avner, S.H. Mc Graw Hill. 1988
  • Ciencia de Materiales P.L. Mangonon. Pearson, 2001

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01. Lección magistral/expositiva. 
  • MD02. Resolución de problemas y estudios de casos prácticos. 
  • MD03. Prácticas de laboratorio. 
  • MD06. Seminarios. 
  • MD08. Realización de trabajos en grupo. 
  • MD09. Realización de trabajos individuales. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

La evaluación se realizará a partir de:

  • SE1, Prueba escrita: 70%
    • Evaluación de los contenidos teóricos de la asignatura correspondientes a los Bloques A (Inorgánica) y B (Orgánica). Cada Bloque es evaluado por su propio examen y para hacer media entre ambos, será necesario la obtención de una nota mínima de 4 sobre 10 en cada uno de ellos.
  • SE2, SE3: Actividades y trabajos individuales y/o en grupo del alumno y/o pruebas intermedias:10%
    • Entrega de trabajos o actividades sobre la materia teórica.
    • Originalidad del trabajo, claridad en la exposición de las ideas, corrección de los contenidos en el contexto del tema.
    • Pruebas intermedias sobre cada tema o bloque de temas que se realizarán de forma presencial (escrita) o virtual (PRADO o cualquier otra plataforma autorizada por la UGR).
  • SE3, Prácticas: 20% (Examen teórico y/o práctico)
    • Seminarios de ejercicios y problemas: Se realizarán en grupos reducidos y tienen carácter obligatorio.
    • Prácticas de laboratorio: Se realizarán en grupos reducidos y tienen carácter obligatorio.
    • El alumno que falte sin causa justificada a alguna sesión de prácticas y/o seminarios estará suspenso en esta parte de la asignatura.
    • Evaluación de los contenidos prácticos de la asignatura.

Teniendo en cuenta la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la UGR (http://secretariageneral.ugr.es/bougr/pages/bougr112/_doc/examenes/!), como la asignatura contempla un examen final que supone el 70% del total de la ponderación de la calificación final de la asignatura, si el estudiante decidiera no realizarlo, figurará en el acta con la anotación de "No presentado".

Evaluación extraordinaria

  • Examen final con preguntas de teoría (80%) y de prácticas/seminarios (20%) relativas a la materia impartida en clase.
  • Aquella persona que no haya hecho las prácticas deberá hacer un examen que incluirá una parte práctica (en el laboratorio) y otra teórica.

Evaluación única final

De acuerdo con el artículo 8 de la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada (BOUGR núm. 112, de 9 de noviembre de 2016), aquellos alumnos que aleguen y acrediten alguna razón que les impida seguir el sistema de evaluación continua podrán solicitar que su evaluación se realice mediante el sistema de evaluación única final. Dicha solicitud deberá realizarse a través del procedimiento electrónico durante las 2 primeras semanas de clase o las 2 semanas siguientes a la formalización de matrícula y se dirigirá al director del Departamento de Química Orgánica o de Química Inorgánica. Por causas excepcionales sobrevenidas la solicitud podrá realizarse fuera de plazo.

Las pruebas que formarán parte de dicho proceso de evaluación son las siguientes:

Prueba relativa a las prácticas de laboratorio. Se evaluarán los conocimientos adquiridos sobre el temario práctico y/o la destreza para realizar en el laboratorio algunos de los experimentos contenidos en dicho temario.

Examen escrito sobre los contenidos de teoría y seminarios correspondientes al temario de toda la asignatura.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN. Para poder optar a aprobar la asignatura y que se aplique el baremo detallado más abajo, será necesario alcanzar una calificación superior o igual a 5 en el examen escrito de teoría y seminarios y en la prueba relativa a las prácticas de laboratorio.

PORCENTAJE SOBRE LA CALIFICACIÓN FINAL: Contenidos de teoría y seminarios: 80% Prácticas de laboratorio: 20%."

Información adicional

El alumno deberá:

  • Clasificar los compuestos y elementos químicos para su aplicación y uso como materiales.
  • Conocer los diferentes tipos y propiedades de materiales de interés tecnológico: metálicos, semiconductores, cerámicos, poliméricos, biopolímeros, nanomateriales y compuestos.
  • Conocer las técnicas básicas de caracterización de sólidos, tanto físico-químicas como ingenieriles.
  • Correlacionar sus características físico-químicas (enlace y estructura, fundamentalmente) con sus propiedades ingenieriles.
  • Conocer los métodos generales de producción de los diferentes materiales.

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado.