化学专业是干什么的(化学专业指的是什么)

受访者来自北京大学化学学院，来这里是为了给想申请化学专业的同学写一篇本科化学专业的介绍。

关于化学

“什么是化学？”

有的同学可能听过一个笑话：生物是应用化学，化学是应用物理，物理是应用数学。虽然这只是一个还原论的玩笑，但它确实提醒我们深入思考其中的关系：数学和自然科学有什么区别？一个人能从一个人的角度来研究另一个人吗？

在每个尺度上，都有适合该尺度的最佳描述系统。所有的化学现象确实都可以用物理学来解释，但解释的成本可能远远超出我们的科技水平。在微观尺度上，薛定谔方程可以精确求解氢原子的波函数；然而，即使是带有一个额外电子的氦原子也无法精确解析，更不用说各种多原子分子了。量子化学确实发展了各种近似计算方法，但对于宏观系统中阿伏加德罗常数量级的分子数量，呈指数级增长的计算复杂度远远超过了全人类的计算能力。

在宏观层面以下和微观层面以上之间，化学是这个尺度的语言。在高中甚至大学学习化学知识时，很多学生都有类似的疑惑：为什么化学充满了特例？正是因为化学中研究的每一种元素都是像“特例”一样独特的存在；通过数千年的实验，科学家们探索了每种元素的规律，辅以数学模型，逐渐构建了化学的世界。科目。

本科课程介绍

不同学校本科化学专业培养项目的课程大体相同。

一年级化学专业的学生首先接触化学的基础理论和实验（普通化学课程）；同时学习数学计算机基础课程，作为专业课程的必备知识。前三年，课程从化学一级学科向下延伸，逐步为各二级学科提供理论和部分实验课程；每个学生还可以根据自己的兴趣选择学科细分或难度。高级选修课。

此外，学校一般开设英语、体育、政治等公共必修课，以及全校各专业的通识选修课。

毕业前的大四，时间主要分配在科学研究而不是课程上。本科生通常需要在实验室完成毕业设计。这方面的详细内容请参见后面的实验与科学研究部分。

以下是各专业课程的详细介绍：

基础专业课

通常在大一完成，包括数学、物理、化学和计算机的基础知识。这些课程是后续深入学习专业课程的重要基础。另一方面，他们还构建了自然科学的整体知识框架。

其中，非化学课程包括高等数学、线性代数、普通物理、计算概论等。化学课程包括普通化学原理和普通化学实验。这两门课程可以看作是从高中化学的各个知识点出发，将其中的知识点串联起来，并加以延伸，成为本学科知识体系的基石。作为每门实验课程的前奏，大一通常都会有化学实验室安全培训课程。

此外，此类课程通常涵盖了物理、生物、材料、计算机、环境等邻近学科的一些专业必修基础课程，因此想要转专业的学生在这一年里会有更多的选择和思考时间。

核心专业课

通常是大三第二学期到第一学期的必修课。根据不同学校的教学计划可能会有差异。如果有闲余能力，可以选择提前学习。这些课程包括理论课和实验课，教授化学下各二级学科的基础知识，如有机化学、无机化学、物理化学、分析化学、生物化学等。每个研究方向或多或少都是综合性的。应该掌握的知识。

在这个阶段，学生将逐渐更全面地了解化学的各个方向，并据此确定后续课程和科学研究的方向。

细分专业课

通常是本科后半段的选修课，包括各个二级学科或其他专业，或二级学科下的细分专业的高级知识。您选修哪些课程取决于您的兴趣和方向。其中化学课程难度较大，更接近科学研究，因此不同院校根据研究重点和师资的不同，开设的课程可能会有很大差异。以我就读的北京大学化学学院培训项目中的课程为例：

高级知识类：中级有机化学、中级无机化学、中级物理化学、中级结构化学及其实验课程；

细分学科类别：有机金属化学、立体化学、有机光谱分析、物理有机化学、药物化学、仪器分析、色谱分析、分子光谱、量子化学、化工原理、环境化学、材料化学、高分子化学、电化学、界面化学、胶体化学、催化化学、纳米化学、放射化学等；

其他专业类别：数学方法、量子力学、固体物理、分子生物学、数据结构与算法等。

实验与科研

实验安全

俗话说，化学就是尝试，化学专业的大部分方向都离不开实验。与其他专业相比，化学可能不是课程最多的专业；但由于实验课程的存在，化学专业的学时略高于大多数理工科专业。以北京大学化学学院为例，前三年共有十门左右的必修或选修实验课程，每周一到三天，每次5-8小时的实验课程；每门课程都要求写一份实验报告。对于从中学开始就对化学实验感兴趣的学生来说，可能会在玩的过程中享受其中；但没接触过的同学在选择专业时可能需要做好心理准备。

不可否认，化学实验确实是危险的。近十年来，国内高校每年都会发生一两起大规模化学实验事故。但详细分析原因发现，化学实验室事故几乎都是由于操作严重不规范造成的，如使用高度易燃物质时未穿防火实验服、高压设备不按规范操作、活性金属粉末等。随意堆放、强氧化剂和大量还原剂混入等现象应完全避免。

不同类型的实验具有不同的风险，因此将采取相应的措施来确保安全的工作环境。各种挥发性有机化合物是有机等实验室常用的，具有一定的毒性，因此每个实验站都配备了通风柜，以保证蒸汽不会逸入室内。放射化学实验室的要求更加严格。放射性作业区域的剂量检测设备能够确保尽快发现隐患，并定期组织实验室成员进行身体检查。大多数无机、仪器分析、生物等实验室都相对安全。

退一步讲，对于本科教学实验来说，没有必要考虑那么多。本科教学实验设计时充分考虑实验安全，尽可能避免有害物质的使用和操作，用更安全的替代方案完成教学目的。毕竟，很多学生都是第一次接触实验。因此，在申请专业方面，建议学生以专业兴趣、课程难度、毕业去向等作为主要考虑因素，不要担心“本科生做化学实验是否危险”。

本科生科研

大多数学校的化学专业要求学生在高年级加入研究小组，完成毕业设计并撰写毕业论文。