rancangan pembelajaran

RANCANGAN PEMBELAJARAN
JURUSAN KIMIA FMIPA – ITS
MATA KULIAH
KODE MATA BOBOT
/SEMESTER
Tujuan Pembelajaran
: Struktur Atom dan Molekul
:
: 3 sks
Mahasiswa mampu menerapkan konsep dasar struktur atom dan molekul
untuk menentukan tingkat energi
Kompetensi
a. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep dasar struktur atom dan
molekul
b. Mahasiswa mampu menggunakan penyelesaian persamaan gelombang
untuk menentukan tingkat energi
c. Mahasiswa mampu menggambarkan orbital melalui penyelesaian
persamaan gelombang
d. Mahasiswa mampu menyelesaikan persamaan gelombang untuk atom
berelektron banyak
e. Mahasiswa mampu menganalisis penempatan elektron pada susunan
tingkat energi atom
f. Mahasiswa mampu menganalisi kemungkinan kombinasi orbital atom
membentuk orbital molekul
g.Mahasiswa mampu menentukan simetri dari suatu molekul
h.Mahasiswa mampu menerapkan konsep orbital molekul pada reaksi
perisiklis, penataan ulang, pembentukan senyawa kompleks dan padatan
Materi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Radiasi benda hitam (spectrum elektromagnetik, konstanta Planck)
Efek fotolistrik (Einstein)
Spektrum atom (model Rutherford)
Spektrum atom hidrogen (model Bohr dan de Broglie)
Sifat-sifat gelombang
Prinsip ketidakpastian Heisenberg (1926)
Persamaan Schrodinger (1926) (tak bergantung waktu)
Interpretasi fisik dari fungsi gelombang
(densitas probabilitas, normalisasi)
9.
Partikel dalam kotak 1D, 2D dan 3D, Hermitian operator dan
fungsi ortonormal
10. Persamaan Schrodinger bergantung waktu (Osilator harmonik
sederhana)
11. Fungsi eigen osilator harmonik sederhana dan spektroskopi vibrasi
12. Partikel dalam bola (Rigid rotor)
13. Fungsi eigen rigid rotor dan spektroskopi rotasi
14. Quantisasi momentum sudut
15. Atom: struktur, sifat dan spektra (Menggambarkan orbital atom
hidrogen dan ion berelektron satu dengan pemisahan variabel r, , 
16. Persamaan radial atom hidrogen: fungsi gelombang dan kulit
elektron
17. Fungsi gelombang sudut atom atom hidrogen
18. Teori gangguan dan metode variasi
19. Atom
20. Molekul
21. Penerapan konsep orbital molekul pada reaksi perisiklis, penataan
ulang, pembentukan senyawa kompleks dan padatan
1
Pustaka
Media belajar
Team Teaching
Buku :
a. Donald A. McQuarrie, Quantum Chemistry, Oxford University Press,
1983
b. Atkins, Peter, Physical Chemistry 6th Edition, Freeman, New York,
1998.
c. Shriver and Atkins, Inorganic Chemistry, Freeman, New York, 2006
d. Silbey, R., Alberty, Physical Chemistry, 3rd Edition, Wiley, 2000.
e. Barrow, Gordon M., Physical Chemistry, 5th Edition, McGraw Hill,
1988
f. Veszpremi, Tamas, Quantum Chemistry, Fundamentals to Applications,
New York, Kluwer Academic, 1999.
g. Robert A. Evarestov, Quantum chemistry of solids : the LCAO first
principles treatment of crystals, Publications Details, New York, 2007
h. Ira N. Levine, Physical Chemistry,
Jurnal:
International journal of quantum chemistry
LCD dalam perkuliahan
Video
Software orbital atom
e-learning
Animasi
Simulasi
Model molekul sebagai alat peraga untuk topik simetri
Hamzah Fansuri, PhD
Prof. DR. Syafsir Akhlus
DR ret nat. Irmina Kris Murwani
Nurul Widiastuti, PhD
Assessment
Matakuliah Syarat
1. Ujian lisan: menjelaskan konsep dasar struktur atom dan molekul
2. Tugas latihan soal dan tes tulis: menyelesaikan persamaan
gelombang untuk menentukan energi
3. Project: Menggambarkan orbital atom dari penyelesaian
persamaan Schrodinger menggunakan excel
4. Presentasi: menggunakan teori simetri untuk menentukan bentuk
molekul
Kimia Dasar I dan II
Fisika Dasar I dan II
Kalkulus I dan I
2
RANCANGAN PEMBELAJARAN
MATA KULIAH : KIMIA MEMBRAN
Minggu
Ke
Spesific Objective
Learning
(Sub-Kompetensi)
Materi
Pembelajaran
[Referensi]
Indikator
Pencapaian
Aktivitas
Pembelajaran Mhs.
[ Estimasi waktu ]
1
Mahasiswa mampu
menjelaskan konsep
kuantisasi energi
Radiasi benda hitam
Mampu membedakan
konsep energi
kontinyu dan deskrit
Kuliah
2-3
Mahasiswa mampu
menginterpretasikan
arti fisik dari fungsi
gelombang
Mampu menjelaskan
arti fisik dari fungsi
gelombang
Kuliah
Diskusi
Tutorial: Latihan soal
4-5
Mahasiswa mampu
menyelesaikan fungsi
gelombang untuk gerak
translasi, vibrasi dan
rotasi
•Fungsi gelombang
schrodinger
•Energi
•Densitas
•Probabilitas
•Normalisasi
•Tunneling
•Penyelesaian
persamaan Schrodinger
untuk gerak:
Translasi
Vibrasi
Rotasi
•Menggambarkan
orbital atom dari hasil
penyelesaian fungsi
gelombang
Kuliah
Diskusi
Tutorial:
-Latihan soal
-Menggmbar
atom
6-7
Mahasiswa mampu
menyelesaikan
persamaan gelombang
untuk atom berelektron
banyak
•Atom hidrogen
•Teori gangguan
•Metode variasi
•Penyeleseaian
persamaan Schrodinger
atom helium
•Menghitung densitas
probabilitas elektron
•Menggunakan teori
gangguan untuk
menyelesaikan
perhitungan fungsi
gelombang atom
helium
•Menjelaskan
munculnya efek
Zeeman
•Menjelaskan
interaksi spin-orbit
Kuliah
Diskusi
Presentasi
Asesmen
Bentuk
Bobot
Animasi dan
simulasi radiasi
benda hitam
Diskusi
Mengerjakan soal
Project:
menggambar
orbital atom
orbital
Mengerjakan
soal
Mengerjakan
soal
Presentasi
Mahasiswa mampu
menganalisis
penempatan elektron
pada susunan tingkat
energi atom
•Persamaan HartreeFock
•Prinsip-prinsip
pengisian elektron
•Konfigurasi elektron
dan table periodik
Kuliah
Diskusi
Presentasi
10-11
Mahasiswa mampu
menganalisis
kemungkinan kombinasi
orbital atom membentuk
orbital molekul
•Aplikasi pendekatan
Born-Oppenheimer
•Teori MO untuk
diatomik homonuclear
(LCAO)
•Orbital molekul dan
energinya
•Sistem molekul
Kuliah
Lembar kegiatan
Menggunakan software orbital molekul
orbital molekul
12-13
Mahasiswa mampu
menentukan simetri dari
suatu molekul.
Simetri molekul
•Menentukan simetri
suatu molekul
•Menggambarkan
molekul dari
simetrinya
Menggunakan model
molekul untuk
menentukan simetri
molekul dan
menggambarkan molekul
dari simetrinya
14-16
Mahasiswa mampu
menerapkan konsep
orbital molekul pada
reaksi perisiklis,
penataan ulang,
pembentukan senyawa
kompleks dan padatan
Teori orbital molekul
dan penerapannya
Mampu menerapkan
teori orbital molekul
pada reaksi perisiklis,
penataan ulang,
pembentukan senyawa
kompleks dan padatan
8-9
Catatan :
1 sks = (50” TM + 50” BT + 50” BM)/Minggu
TM
= Tatap Muka (Kuliah)
BT
= Belajar Terstruktur.
BM
= Belajar Mandiri
RENCANA EVALUASI PEMBELAJARAN MAHASISWA
Presentasi
Mengerjakan soal
menentukan
simetri molekul
dan
menggambarkan
molekul dari
simetrinya
Menggunakan software Menerapkan
orbital molekul untuk konsep orbital
beberapa aplikasi
pada beberapa
aplikasi
Matakuliah
: Struktur Atom dan Molekul, Kode: ......................, sks: 3 SKS , smt : 3
Kompetensi :
a. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep dasar struktur atom dan molekul
b.Mahasiswa mampu menggunakan penyelesaian persamaan gelombang untuk menentukan tingkat energi
c. Mahasiswa mampu menggambarkan orbital melalui penyelesaian persamaan gelombang
d. Mahasiswa mampu mnyelesaikan persamaan gelombang untuk atom berelektron banyak
e. Mahasiswa mampu menganalisis penempatan elektron pada susunan tingkat energi atom
f. Mahasiswa mampu menganalisi kemungkinan kombinasi orbital atom membentuk orbital molekul
g.Mahasiswa mampu menentukan simetri dari suatu molekul
h.Mahasiswa mampu menerapkan konsep orbital molekul pada reaksi perisiklis, penataan ulang, pembentukan senyawa kompleks dan padatan
Elemen Kompetensi dalam Asesmen
M. Ke
1
Spesific Objective Learning
(Sub-Kompetensi)
Cognitive
Psikomotor
Affective
C1 C2 C3 C4 C5 C6 P1 P2 P3 P4 P5 A1 A2 A3 A4 A5
Mahasiswa mampu menjelaskan konsep √
kuantisasi energi
2-3 Mahasiswa mampu menginterpretasikan
arti fisik dari fungsi gelombang
4-5 Mahasiswa mampu menyelesaikan fungsi
gelombang untuk gerak translasi, vibrasi
dan rotasi
6-7 Mahasiswa mampu menyelesaikan
persamaan gelombang untuk atom
berelektron banyak
√
√
√
Jumlah
Soal
Bentuk
Asesmen
Animasi dan
simulasi radiasi
benda hitam
Diskusi
Mengerjakan
soal
Project:
menggambar
orbital atom
Mengerjakan
soal
Mengerjakan
soal
√
8-9 Mahasiswa mampu menganalisis
penempatan elektron pada susunan
tingkat energi atom
√
10-11 Mahasiswa mampu menganalisis
kemungkinan kombinasi orbital atom
membentuk orbital molekul
√
Presentasi
Presentasi
Lembar kegiatan
orbital molekul
%
12-13 Mahasiswa mampu menentukan simetri
dari suatu molekul.
√
14-16 Mahasiswa mampu menerapkan konsep
orbital molekul pada reaksi perisiklis,
penataan ulang, pembentukan senyawa
kompleks dan padatan
√
√
Mengerjakan
soal menentukan
simetri molekul
dan
menggambarkan
molekul dari
simetrinya
Menerapkan
konsep orbital
pada beberapa
aplikasi
Keterangan :
C1 : Knowledge
P1 : Imitation
A1 : Receiving
C2 : Comprehension
P2 : Manipulation
A2 : Responding
C3 : Application
P3 : Precision
A3 : Valuing
C4 : Analysis
P4 : Articulation
A4 : Organization
C5 : Syntesis & Evaluation
P5 : Naturalisation
A5 : Characterization
C6 : Creative
 Bentuk Evaluasi bisa berupa : soal tes, soal quis, game, tugas, soal UTS, soal UAS, atau bentuk yang lain yang disepakati di Program
Studi masing-masing.
 Dibuat lengkap untuk kegiatan evaluasi satu semester.