高考专业介绍16——应用化学

2024年3月27日发(作者：阮研)

什么是应用化学

想要弄清楚什么是应用化学，要先来看一下什么是化学。化学关注的是物质的组成及变化。比如，空气的主要成分：氧气、氮气；煤气的主要成分：甲烷；吃的水果(色素、纤维素和果胶)；喝的水；戴的眼镜(树脂)、项链（金属）；开的车(金属、聚合物)；以及我们的皮肤、指甲、头发(蛋白)等等。化学的研究范围非常广。其中，一部分是能够满足人们日常生活和工业生产需要的。比如，我们每天呼吸的空气，成份比较复杂，有氧气、氮气、二氧化碳，还有一些稀有气体，这些大家都很了解。而医院所用到的氧气瓶、灭火所用到的二氧化碳灭火器就是化学科研者通过一定的方法和技术提纯了空气中的氧气或是利用其他合成技术而制得的，它们廉价且实用。洗衣粉、肥皂、衣领净等都添加了去污能力强、使衣服颜色鲜艳但又比较温和的化学物质。喝的饮料、矿泉水为什么比普通的水更有能量呢?这是因为里面添加了人体需要的微量元素，这些微量元素通过和水结合或和蛋白质结合被人体的各个器官吸收。能够满足人们日常生活和工业生产需要的这部分化学，就是应用化学。

应用化学无处不在。化妆品的祛斑、美白、去皱纹、补水，手机电池的持久耐用，电视电脑屏幕辐射降低，塑料袋的降解……这些都是因为某些化学物质在起着重要的作用。应用化学研究者发现某些元素或某些物质具有很好的用途，然后进行小量的科研实验，如果成功，就将此方案提供给化学工程工艺的生产者做进一步的实验放大，再投入使用；如果不成功，化学研究者会另寻思路，继续研究。我们可以看到，化学已经在轻工业、日化、石化行业、制药业、农药、环境保护等领域得到了广泛的应用。现在可以简单地说，应用化学专业就是跟踪现代化学科技成果，致力于研究高附加值和独立知识产权的高新技术产品的学科，它是联系化学和化学工艺的纽带，是化学的纯科学和应用科学的结合。

有哪些专业方向

应用化学主要分为三大类：精细化工、分析化学和材料化学。

精细化工 就是生产精细化学品的工业的通称。那么何谓精细化学品呢?举几个最简单的例子，如杀虫剂(如DDT)、染料(如酸性红，柠檬酸)、酒精(乙醇)、有机颜料(红色、绿色、紫色)、涂料(如石灰)、药物(如青霉素)、香水中的香料与香精、化妆品、盥洗卫生品(如脸盆)、洗衣粉里的非表面活性剂、火腿中的诱惑红……它包括的范围甚广。而精细化工指的就是通过合成、提取技术来加工指的生产这些精细化工品。

分析化学 是精细化学品生产技术、食品生物技术、药学、工业分析与检验、高分子材料、食品营养与安全和药品营销专业的一门基础课。比如：要生产盥洗卫生晶，分析工作者就要对原料是否无毒，是否污染环境，对人的皮肤有无致癌影响，生产工艺是否符合标准，生产出的产品是否合格等一一进行检验；“苏丹红事件”中，分析化学者就是通过对肉、鸡蛋、辣椒等进行处理，提取出苏丹红，再利用大型且可靠的仪器来检测苏丹红的含量是否超标、是否符合国家标准，以保证人民的根本利益。在新产品研发阶段，也需要用到分析化学，如分析新物质是否能合成出来，合成的产率是多少，性能怎样等。总之，分析化学涉及的内容十分广泛，是整个化学的基础。

材料化学 就是研究材料的化学。我们的生活中，处处都是材料。电脑里显示图像的元器件及鼠标、键盘里的信号装置是什么做的?是电子信息材料和光电材料。电脑看累了，站起来在屋里走走，瞧，地板是陶瓷材料，沙发是聚合物材料；通过玻璃窗朝外看看，玻璃是非金属材料，可能是有机的，也可能是无机的；镶玻璃的铝合金属于金属材料，窗帘是高纤维

材料……这只是生活中一个相当小的方面。你看，材料无处不在。材料化学就是研究如何来制备这些材料，以及探讨它们的性质和应用。

培养什么人

根据这个专业所分的方向可以看出，此专业培养的是化学领域的通才，本科毕业可以从事的工作岗位比较广。

如果从事精细化工行业，可以做工程师，按照自己的想法去设计实验晶，设计大家需要 的日化产品。应用化学专业让我们能够充分利用本学科学到的知识看到每一种物质的特点，根据现有的方案来改善条件，降低成本，实现利益最大化，占据竞争的有利地位。

若进入分析化学行业，可以到大型仪器公司研发部做研究人员、实验人员等。在本科阶段，我们掌握了先进仪器的操作技能，结合化学基础，可以胜任这些工作。也可以进入国家标准制定中心做标准品的纯化；还可以在研究院、高校做研究者，独立分析各种物质的利害，严格卡住质量关。

材料行业要求创新精神和实践能力，要从不同的角度分析问题。综上所述，应用化学专业毕业生可以去企业做研发，比如去宝洁的研发部，研究尿不湿的材料和性能，提高它的皮肤亲和力；可以在科研院所、海关等部门做分析化学的相关工作，可以在企事业管理药品、实验室等。

主要代表院校

有的学校将应用化学专业划为工科，有的学校将其划为理科。所属院系不同，侧重点也不同。比如北京大学，应用化学属于化学与分子工程学院下设的应用化学系，是工科，主要方向是核药物化学、超分子化学与材料、新能源与材料、辐射化学和辐射高分子；在华东理工大学，应用化学专业属于化学与分子工程学院，是工科，主要方向是材料化学和精细化工；大连理工大学的应用化学专业隶属化工学院，也是工科；而北京化工大学的应用化学专业划入理学院，属于理科，主要侧重应用电化学与防护技术、精细化学品合成、表面活性剂合成与应用、 液晶合成与应用、超细粉材料研究，有国家重点实验室；东华大学的应用化学专业属于化学与化工学院，是工科，它是以化学、化工和生物技术为学科基础，以精细化学品、功能高聚物和生物应用技术为专业方向，主要从事各种染料、特种纺织化学品、光电生物高分子材料和各种材料添加剂的研究开发；吉林大学的应用化学专业在化学学院，主要研究复合材料。

开设哪些课程

应用化学专业开设的课程可分为公共基础课、专业基础课、专业特色课、专业特色实验

公共基础课一般开设在大学一二年级，如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、基础物理实验等。

专业基础课主要包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、药物化学，是应用化学专业最基础的课程。

专业特色课是在专业基础课的基础上开设的具有学校特色的课程，学生可以根据自己的兴趣及就业方向进行选择。这些专业课有：有机合成、无机合成、催化化学、纳米材料的制备与

应用、表面活性剂与界面化学、材料化学、配位化学、激光化学、分离科学与技术、生物化学、环境化学和绿色化学等。

专业特色实验是指用学校的仪器尝试一些创新实验，或者学生自己查看国内外文献，独立设计实验方案，在老师指导下完成实验。

在大三时学校会逐渐安排各类实习与实践：去燕山石化了解汽油的生产流程，去煤炭研究院学习煤的处理过程，到进出口检验部门了解最新动态，了解自己学校的废水如何处理等，将所学运用到实际中。

此外，各个学校结合自身特点，会开设一些课程。比如，北京大学就开设了应用化学基础、应用辐射化学、应用放射化学等课程；北京化工大学开设了纳米材料的制备与应用、表面活性剂与界面化学、材料化学、环境化学和绿色化学，以及专业特色实验等课程；大连理工大学强调配位化学、金属有机化学、催化化学等课程；复旦大学则在四大化学的基础上开设了现代化学专题、生物化学、综合化学实验等课程。

学长经验

作为一名应用化学专业的学生，本科期间建立的基本知识体系相当重要，尤其是将来确定从事本专业的同学，这个知识体系将决定我们在化学领域能走多远。下面介绍几门应用化学的核心课程。无机化学、有机化学、物理化学、分析化学这四大化学是基础课程，是应用化学专业的理论基础，是学习专业方向课的基础；而电化学、仪器分析、有机合成、无机合成等专业课程，分别引导大家进入应用化学专业不同的分支进行学习，是将来选择研究生方向的基础。可见我们所学的课程是构成我们知识体系的基石，是环环紧扣、层层深入的。

无机化学是化学专业的基础课程，它的研究范围很广，涉及许多领域。无机化学首先是对基础的化学原理进行比较系统的学习，使同学们掌握化学方面的基本概念、定律和理论；然后对各种元素及其化合物的组成、结构、性质及应用等知识进行研究，使学生对自然界的物质从本质上有一个清晰的认识。最后对无机化学的学科前沿和发展趋势进行简介，使我们对该学科的最新发展有一个初步了解，激发求知欲。同时，与之配套的实验课补充和完善了理论，加深了感性认识。

我们要研究新的无机物质，始终是离不开元素和化合物的，因此元素和化合物的性质是无机化学的重要组成部分。本科阶段要把每种化合物的性质和结构联系起来，并从理论上加以理解是困难的，也是不可能的。如H：O：具有热不稳定性、氧化还原性和催化分解等性质，这些性质从H：O：的结构是可以解释的，而Fe与KSCN反应为什么生成血红色，从理论上则难以说明，但这个反应又极为重要，应加以记忆。所以，无机化学是化学专业重要的基础课，具有承前启后的作用。

有机物在生活中占了80％，那么有机化学这门课也就显得比较重要了。与高中时的学习相比，我们在这门课上学到的知识更加系统和深人了。例如，烷、烯、炔、芳环化合物卤代烷、醇和醚、醛和酮、羧酸、酯、硝基化合物等方面的内容，高中阶段皆有涉及，因此新增的内容除了一些略微复杂的人名反应，更重要的是对反应机理的探讨，即从分子、原子、电子的角度，对化学反应进行分析。比如，什么是亲核反应，什么又是亲电反应；有机化合物分子中原子的排列顺序、立体位置，化学键的接合状态，分子中电子的分布状态，以及它们是如何影。向该有机化合物的物理与化学性质的。再比如，现在研究比较广的顺铂，是一种抗癌药，顺式的就会起到抗癌的作用，而反式的就不会起到抗癌作用了。因此在有机合成过

程中如何控制反应条件，或加入什么催化剂来使顺式的产物多而反式的少或者没有，这就是研究的一个方向。

有机化学这门课的内容比较多，开设于大一下学期和大二上学期。此时有了无机化学的基础，再加上老师幽默的比喻，将我们带进了丰富多样的有机化学的世界，从高深繁复的科研领域前沿到我们身边的日常生活，有机化学无处不在。比如近几年出现的苏丹红事件、三聚氰胺事件，元凶苏丹红、三聚氰胺的名字及其化学分子式因反复出现于各大媒体而为大家所熟知。那么苏丹红、三聚氰胺为什么会对人体造成如此大的危害?是由于自身的化学性质还是与人体内的其他物质发生了什么有害的反应?别急，有机化学会帮助你由浅入深地了解这一切。

分析化学更是基础了，应用化学专业大一下学期就开了这门课。分析化学里包含了经典的化学分析方法——滴定分析法和重量分析法，如酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等c分析化学注重实验，每一项滴定法都要通过实验来理解。比如用EDTA法来测定水的硬度，用滴定法可以通过指示剂的颜色来判断硬度。这个实验同时也让大家明白了自来水硬度的奥秘。与此同时，我们还可以用仪器来验证实验结果。比如用原子吸收法来测定既快捷又验证了滴定方法的正确性。给大家的建议就是在实验过程中一定要好好想想每一步的目的，不要实验书上怎么写我们就怎么做。因为只有自己想清楚了它到底是考察哪些知识，验证什么以及这么做的目的，做起实验来才得心应手，同时也达到了开实验课的目的

物理化学作为专业基础课，也是将来的考研课，重要性不言而喻。这门课开设在大二上下两个学期，无机化学、有机化学和分析化学3门基础课程之后。物理化学研究的范畴主要是以下三个：化学热力学——研究化学平衡规律；化学动力学——研究化学反应速率规律；物质结构——研究物质结构及其与性质的关系。比较之前的学习，这门课显著的一点是对很多问题的探讨都上升到了定量的角度。应用化学专业的课程设置环环相扣，到这里我们已经对自己在学什么、将来要做什么有了一定的了解，知识也更加系统化了。

物理化学用到的概念、符号、公式很多，公式使用条件也很严格，而且逻辑性强。比如 从特殊的现象中总结出一般的规律，研究理想的模型、平衡态推广到真实的情况，由宏观世界深入到微观世界的研究等。大家可以通过自己的总结寻找最适合自己的学习方法，比如，记公式、符号时，我会编一个好记的顺口溜来记忆。

在大学里还有很多动手实践的机会，比如，学校会开展科技文化节、“挑战杯”学生课外科技作品和创业计划竞赛、大学生科研训练计划、数学建模大赛、机械创新设计大赛 ACI商务谈判大赛、形象设计大赛、职业规划设计大赛、“IT&AT'’教育工程技能大赛等各类课外科技活动。通过参加这些活动，不仅丰富了课余生活，而且实现了所学知识与实践相结合。对于应用化学专业的学生来说，参加大学生科研训练计划可以锻炼自己独立承担科研项目的能力，参加数学建模大赛，有助于加深对化学理论的理解。总而言之，就是多参加一些具有挑战性的项目，提升自己的能力。

毕业后做什么

合格的应用化学专业毕业生具有精细化工、分析化学、材料化学等领域的知识和技能，因此应用化学专业毕业生的就业面很广。从历届毕业生的就业情况可知，应用化学专业毕业生能够从事以下领域的工作。

首先是化学相关企业。应用化学专业学生的第一大就业方向是化学相关企业。大家对化学企业有一些传统印象，认为化学类企业都是一些低端、有污染的小企业。其实，化学行业有很多鼎鼎大名的企业。首屈一指的就是石油石化类企业，如壳牌、美孚、中石油、中石化都是世界500强的企业。这些企业每年会招收很多优秀的应用化学专业毕业生。其次是一些综合类的企业，如陶氏(Dow)化学、巴斯夫(BASF)、拜尔(Bayer)、杜邦、宝洁、寰球等企业也早已深入人心。这些著名的企业都是化工领域具有影响力的企业，能够进入这些企业，也是应用化学专业学生实力的体现。

其次，除了这些顶级的大化工企业，还有众多的化工类单位等待着应用化学专业学生的加盟。比如，化工研究院，石油化工研究院，进出口检疫检验、食品安全、液晶、气体、冶金、化纤、橡胶、煤炭等相关企业，它们对应用化学专业学生也是敞开大门的。还需要指出的是，不断发展壮大的生物和制药等高新技术企业尤其欢迎应用化学专业的学生，像水处理、垃圾处理、环境监控、生物发酵、生物制药、生物材料等企业在研发、生产、销售等各环节都离不开具有应用化学专业知识和技能的人才。

再次是一些大型综合类企业。像维多化工、倍和德国公司、西安杨森药业、LG化学、中石化咨询公司、化学标准所等。同时也可以在国家开发银行、国家技术监督局、专利局、科技协会等任职，甚至可以在IBM公司工作。因为应用化学专业很好地启发了学生的思维智慧，使学生具备了独立地实施科研的能力，因此短暂的培训能使应用化学专业的学生很快地融人工作。

最后，由于现代社会的快速发展，掌握更尖端的技术成为必要，继续读研究生、读博士、出国深造也是很多同学的追求。那么选择好自己的兴趣就是一个很关键的问题。

从实际就业情况看，应用化学专业的毕业生流向非常分散，教育、材料、军工、汽车、电子、信息、环保、市政、建筑、建材、消防、化工、机械等行业都有应用化学专业的毕业生。很多同学到石油化工、环保、商品检验、卫生防疫、海关、医药、精细化工等单位的生产、技术、行政部门和厂矿企业从事应用研究、科技开发、生产技术和管理工作；有的同学到科研部门和学校从事科学研究和教学工作；有约30％的同学继续攻读硕士研究生。

升学率及就业流向

升学：考取研究生比例为31．54％。

就业流向：中初级教学单位0．29％；国有企业13．08％；三资企业13．58％；其他企业19．39％；自由职业1．61％；部队0．61％；其他灵活就业3．23％；出国及退学3．19％。

就业率：92．08％。