美国留学专业全解 | 化学

专业介绍

化学是自然科学的一个分支，主要研究物质的性质、它们所经历的变化以，及描述这些变化的自然规律。古代人使用化学方法，用火将矿石化合，从而产生具有不同性质的金属。对化学的系统研究始于埃及人和古希腊人，他们最先提出原子的存在。在中世纪，化学(当时被称为炼金术)在新物质和新技术的发现的推动下蓬勃发展，主要目的是将贱金属变成黄金的尝试。

化学的本质包括对每一种物质的研究。研究范围从监测和去除环境中的污染物，到创造新的药物和产品，以及允许所有其他应用的理论基础研究。化学家可以是海洋学家或大气科学家、法医科学家、科学作家、艺术修复专家、专利律师、高中教师或酿酒师，也可以在石油、食品、采矿、农业和制药公司等传统行业工作。研究生院、医学院和牙科学院以及许多其他医疗辅助专业都对化学毕业生开放。

与化学专业比较相近的专业是化学工程，但这两者又有区别：

从Focus层面：化学是在分子水平上理解物质的性质、组成和反应;化学工程专注于将工程原理应用于大规模化工和材料生产。

从Scope层面：化学是对物质基本性质的研究，探索其结构、组成和性质;化学工程将原材料转化为有价值的产品，聚焦制造业和工业。

从Emphasis层面，化学重点分析元素、化合物和反应，以了解物质的行为，通常要通过实验室进行实验;化学工程注重为工业(比如制药、石化)设计设备、优化生产。

从Applications层面，化学跨越多个学科(有机、无机、物理、分析、生物化学)，为医学、材料科学、环境科学等领域的进步做出贡献;化学工程专注于为商业生产创造实用的解决方案。

专业分支

化学专业常见的分支方向为：

分析化学Analytic Chemistry

无机化学Inorganic Chemistry

有机化学Organic Chemistry

物理化学Physical Chemistry

生物化学Biological Chemistry

理论化学Theoretical Chemistry

材料化学Materials Chemistry - 分子化学Polymer Chemistry和纳米科学Nanoscience等研究领域

核化学Nuclear Chemistry

环境化学Environmental Chemistry

大气化学Atmospheric Chemistry等其它交叉学科领域

学制及课程设置

化学专业硕士项目开设在美国大学的文理学院(Arts and Sciences)或者理学院 (Science)的化学系(Department of Chemistry)、化学与生物化学系(Chemistry and Biochemistry)，或者化学与化学生物学系(Chemistry & Chemical Biology)。学位有两种：Master of Science理学硕士和Master of Arts文学硕士，通常理学硕士会包含一个研究项目。学制多数为30学分，一般为1.5 - 2年可以完成。

化学作为一个基础学科，开设相关硕士项目的学校比较少，大多数院校直接开设化学专业博士，综排和专排Top 10的学校之后个别学校开设硕士项目，而且很多学校的硕士招生规模很小，或者在极个别情况下会招收，例如威斯康星大学麦迪逊分校的Master of Science (M.S.) in Chemistry每年只录取3-4个学生， 维克森林大学的化学系过去几年只有9个硕士生。

课程方面，以凯斯西储大学的Master of Science (MS) in Chemistry为例，该项目为30学分(10门课)，其中必修课8门(400级以上)，每门课程3学分，必须有五门是化学课程。剩余的6个学分可以包括额外的研究生课程、特殊阅读、研究和最多6个学分的高级本科课程(300级)。

专业背景及先修课要求

申请化学硕士一般要求本科水平的物理化学、有机化学、无机化学和分析化学等化学专业背景，大部分录取的学生都是化学或者相关专业，包括生物学、化学工程、物理学、 药学、材料 医学等。

要求的前置课程一般有普通化学(两个学期)、有机化学(两个学期)、物理化学(两个学期)和相关实验室经历。同时，建议学习高级无机化学课程。

化学专业的各个分支需要进行合理的选择，申请时选择的方向要与背景相对应，尤其是前置课程和研究经历方面。

硕士申请建议

由于化学硕士项目很少，申请化学硕士的申请者，通常建议同时申请博士项目或者与其他相关专业如生物化学、化学工程等一起申请。作为基础学科，除了要求满足条件的GPA，TOEFL和GRE成绩，该专业也是青睐有丰富和完整科研背景的申请者。对于计划申请博士项目的学生，部分学校也要求备考化学GRE sub，且分数在90%以上。而对于硕士申请者，不错的GRE sub化学成绩也能成为申请中的加分项。

就业方向分析

化学专业毕业生可以作为各行各业的化学家，比如制药、制造业(化学品，塑料，食品，纸张，聚合物，油漆和涂料，粘合剂，洗涤剂等)、石油和能源、半导体、建筑和冶金材料以及汽车工业。许多化学家在政府研究，法医或分析实验室以及环境保护局(EPA)，国家航空航天局(NASA)，国家科学基金会(NSF)，武装部队和国务院等机构工作。

化学家也划分不同的领域，常见的比如：

研究化学家：在工业，商业或政府实验室工作，执行实践任务，涵盖一系列应用的分子和材料的合成，分离，纯化和分析。研究化学家可能专注于许多不同的领域，包括药物化学，化妆品，石化，电子等等。

工艺化学家：专门从事扩大合成所需的化学产品，如药物或商品化学品，以满足全球需求。他们为大规模经济生产和包装设计设备并开发工艺细节。在开始全面生产之前，在一个试验工厂中对工艺进行小规模测试。

环境化学家：研究空气，土壤和水的化学，以及这些基质的交叉。环境化学家特别关注了解这些系统的变化，并经常专注于开发新的分析技术，以提供我们周围世界的全貌。

有机化学家：专注于基于碳骨架的化合物，从仅含碳和氢的简单碳氢化合物到含氧，氮，硫等更复杂的分子。有机化合物是许多生物分子的基础，对生命过程很重要。因此，许多有机化学家解决与健康和医学有关的问题。与碳形成新键是制造新分子和材料的核心，因此探索这种反应性的新方法是有机化学家的主要目标，影响小分子和聚合物材料的合成。

生物化学家：在生物学和化学的交叉点探索分子和过程。在分子水平上理解细胞过程可以设计新药，提供有关疾病机制的信息，并通常揭示小分子和大分子以及材料如何相互作用以使生命成为可能。

法医化学家：与执法部门合作，使用分析技术解决犯罪问题。法医化学家可能被要求分析枪击残留物或在犯罪现场发现的未知物质。他们通常掌握许多不同仪器的使用，包括气相色谱法，质谱法，高压液相色谱法和电子吸收光谱法，以识别和量化收集并带到实验室的样品。

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