Guía docente de Ciencia de los Materiales (2911139)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación:
Departamento de Química Inorgánica: 20/06/2022
Departamento de Química Orgánica: 10/06/2022

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

  • Juan Manuel Cuerva Carvajal. Grupo: B
  • Antonio Jesús Fernández Vargas. Grupo: A
  • Natividad Gálvez Rodríguez. Grupo: A

Práctico

  • Natividad Gálvez Rodríguez Grupos: 2, 3 y 4
  • Ana Isabel González Garnica Grupos: 1, 7 y 8
  • Sara Patricia Morcillo Martínez Grupos: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8
  • Cristina Perona Bermejo Grupos: 5 y 6

Tutorías

Juan Manuel Cuerva Carvajal

Email
  • Lunes de 09:00 a 12:00 (Despacho del Profesor)
  • Viernes de 09:00 a 12:00 (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)

Ana Isabel González Garnica

Email
  • Viernes de 10:00 a 11:30 (Q I.-F.Ciencias (Q1): L..Investig-1)

Sara Patricia Morcillo Martínez

Email
  • Lunes de 10:00 a 12:00
  • Martes de 10:00 a 12:00
  • Miércoles de 10:00 a 12:00

Cristina Perona Bermejo

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

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 (b)
  • Tema 13. Polímeros por coordinación (b)
  • Tema 14. 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.

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.

Temas del 9 al 14:

  • 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.
  • 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.

Evaluación extraordinaria

  • Examen final con preguntas de teoría (80%) y de prácticas/seminarios (20%) relativas a la materia impartida en clase.
  • La prueba sería presencial. Si no fuese posible, se realizará a través de Google Meet y la plataforma PRADO, siempre siguiendo las instrucciones que dicte la UGR al respecto.
  • Aquella persona que no haya hecho las prácticas deberá hacer un examen de tipo práctico.

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.

La evaluación consiste en:

  • Cuestionario Prado sobre contenidos teóricos y prácticos
    • Evaluación de los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
    • Adecuación entre las respuestas a los contenidos de la asignatura
    • Porcentaje sobre calificación final: 100%
  • La prueba se realizará en modo presencial. Si no fuese posible, se llevaría a cabo a través de la plataforma PRADO, Google Meet, siempre siguiendo las instrucciones que se dicten al respecto por la UGR.

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.