化學(xué)：在重重“危險(xiǎn)”中探求學(xué)問(wèn)

本文主角：化學(xué)

講述人：李思穎

適合人群：善于觀察生活中的細(xì)枝末節(jié)，有自己的猜想，喜歡動(dòng)手驗(yàn)證，對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)有濃厚興趣，有創(chuàng)新的興趣和能力的同學(xué)

化學(xué)，這個(gè)神秘而又充滿魅力的學(xué)科，如同一位隱形的藝術(shù)家，用其獨(dú)特的筆觸把世界描繪得五彩斑斕。化學(xué)滲透在我們生活的方方面面：清晨的第一縷陽(yáng)光穿過(guò)窗戶，灑在桌面上，那金色的光芒其實(shí)是光子與物質(zhì)相互作用的結(jié)果；一些人起床后，會(huì)喝一杯咖啡或茶，咖啡因或茶多酚會(huì)帶來(lái)獨(dú)特的口感；塑料、橡膠、纖維等合成材料，為我們帶來(lái)了便利和舒適的生活；從手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品的制造，到汽車、飛機(jī)等交通工具的運(yùn)行，都離不開化學(xué)材料和化學(xué)能源的支撐。此外，化學(xué)還在醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用——醫(yī)學(xué)檢查、治療手段等都與化學(xué)息息相關(guān)，而環(huán)保領(lǐng)域的廢水處理、空氣凈化等技術(shù)的背后也有化學(xué)的影子。

我高中階段的化學(xué)成績(jī)一直很優(yōu)異，加上我從小就很喜歡教師這個(gè)職業(yè)，夢(mèng)想站在講臺(tái)上教書育人，所以我在父母的支持下順利考上了一所師范院校的化學(xué)專業(yè)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我深刻體會(huì)到了化學(xué)的魅力——它既可以揭示自然界的奧秘，也可以創(chuàng)造出人工的奇跡，可謂極具深度和廣度。后來(lái)，我通過(guò)推免研究生這一渠道順利升學(xué)至一所“985工程”院校后，繼續(xù)鉆研物理化學(xué)，相當(dāng)于7年都在學(xué)習(xí)化學(xué)。

下面，我就結(jié)合自身的求學(xué)經(jīng)歷解答一下大家對(duì)于化學(xué)專業(yè)的一些疑惑。

化學(xué)學(xué)子學(xué)些什么？

總的來(lái)說(shuō)，化學(xué)是一門研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和變化規(guī)律的基礎(chǔ)自然科學(xué)，旨在借助物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)制造出新材料和新能源，解決人類吃穿住行等各方面的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。在本科階段，化學(xué)學(xué)子的主干課是“四大化學(xué)”，即無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)。其中，無(wú)機(jī)化學(xué)主要研究元素的性質(zhì)、單質(zhì)和無(wú)機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)以及變化規(guī)律；有機(jī)化學(xué)主要研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)、制備方法與應(yīng)用，為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等提供理論基礎(chǔ)；物理化學(xué)是從物理的角度研究化學(xué)現(xiàn)象，探討化學(xué)變化的基本規(guī)律，研究化學(xué)體系的宏觀平衡性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系以及化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理；分析化學(xué)的主要任務(wù)是測(cè)定物質(zhì)中有關(guān)組分的含量、確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和存在形態(tài)、確定物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系等，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、冶金、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物、醫(yī)學(xué)、藥物、地質(zhì)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。“四大化學(xué)”是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，對(duì)理解和掌握化學(xué)學(xué)科的基本知識(shí)至關(guān)重要。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我們不僅需要掌握相關(guān)的概念和理論，還需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐操作，以提高對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和理解。此外，因?yàn)槲覍W(xué)習(xí)的是師范方向的化學(xué)專業(yè)，所以還會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)教學(xué)論、教育心理學(xué)等相關(guān)內(nèi)容。

學(xué)習(xí)化學(xué)專業(yè)后，每天都需要做實(shí)驗(yàn)嗎？

化學(xué)專業(yè)課程=理論課+實(shí)驗(yàn)課，理論課所占比重較大，同時(shí)基礎(chǔ)課程也都會(huì)有對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程。我們基本上每周都會(huì)有一到兩節(jié)實(shí)驗(yàn)課（不同學(xué)校要求不同）。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，我們會(huì)先寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，做完實(shí)驗(yàn)后還會(huì)提交實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們可以看到化學(xué)反應(yīng)的真實(shí)過(guò)程，如顏色的變化、氣體的產(chǎn)生、沉淀的生成等，這些直觀的現(xiàn)象都極大地激發(fā)了我們的學(xué)習(xí)興趣。此外，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們還需要仔細(xì)地觀察和進(jìn)行精確的操作，這不僅能鍛煉我們的操作技巧，進(jìn)一步提高動(dòng)手能力，還能讓我們的觀察力和耐力得到提升，從而得到越來(lái)越精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以，除了完成課業(yè)上的要求，化學(xué)學(xué)子多多進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)自身還是有好處的。

化學(xué)專業(yè)是不是帶“毒”？待在實(shí)驗(yàn)室里真的安全嗎？

我覺得“化學(xué)專業(yè)有‘毒’”這個(gè)觀點(diǎn)是片面的。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們確實(shí)會(huì)接觸到一些易制毒和強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)品，也會(huì)使用鋼瓶、高壓反應(yīng)釜以及玻璃燒杯、容量瓶、圓底燒瓶等具有一定危險(xiǎn)性的器具，但是只要我們進(jìn)行科學(xué)且正確的防護(hù)，比如戴一次性丁腈手套，科學(xué)佩戴防護(hù)眼鏡以及活性炭口罩，且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行規(guī)范且科學(xué)的操作，我們就可以很好地規(guī)避掉這些潛在的危險(xiǎn)。與此同時(shí)，老師也會(huì)和我們反復(fù)強(qiáng)調(diào)要具有安全意識(shí)，告知我們一些解決危險(xiǎn)的措施，提醒我們正確使用滅火器等消防器材。基于以上操作，我們開展實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究的安全指數(shù)會(huì)直線上升，我們的人身安全和實(shí)驗(yàn)室安全也可以得到切實(shí)的保障。另外，在開展一項(xiàng)新的實(shí)驗(yàn)前，我們還會(huì)積極查閱實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所使用藥品的各種物理化學(xué)性質(zhì)，從而保證能夠安全正確地使用這些藥品。

如果未來(lái)想走學(xué)術(shù)科研這條道路，當(dāng)下應(yīng)該怎么做？

首先，盡自己最大的努力學(xué)好數(shù)理課程。因?yàn)閿?shù)理課程是開展化學(xué)研究的基礎(chǔ)，只有學(xué)好這些基礎(chǔ)的理論課程才可以從經(jīng)驗(yàn)科學(xué)跨越到通過(guò)第一性原理分析化學(xué)的層次，實(shí)現(xiàn)研究的跨越和提升。其次，建議大家在學(xué)習(xí)的過(guò)程中關(guān)注自己的興趣所在，以此摸索自己之后的研究方向。比如，不喜歡推導(dǎo)公式，那可以著眼于合成類有機(jī)化學(xué)；不喜歡做實(shí)驗(yàn)和接觸實(shí)驗(yàn)藥品，那可以著眼于理論與計(jì)算化學(xué)等。最后，如果早早就確定了自己的研究目標(biāo)，那非常建議大家多去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研練手，高效率地利用課余時(shí)間。

化學(xué)專業(yè)被稱為“四大天坑”之一，就業(yè)前景真的很差么？

“一定不要學(xué)習(xí)‘生化環(huán)材’四大天坑。”最近幾年，這樣的說(shuō)法甚囂塵上。就我個(gè)人而言，我從本科階段開始學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科，現(xiàn)在到了研究生階段仍然在研究化學(xué)學(xué)科，從基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)到探索性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，我感受到了化學(xué)學(xué)科的多面性和無(wú)窮性——它與我們的生活密不可分，小到衣食住行，大到國(guó)家安全。目前，有很多化學(xué)科學(xué)家正在探索世界的奧秘，他們利用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和理論方法，不斷深入研究化學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)方面，從分子結(jié)構(gòu)到反應(yīng)機(jī)理，從材料合成到能源利用，為人類的科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。因此，化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的行業(yè)選擇其實(shí)是很廣闊的，教育、金融、材料、軍工、汽車、電子、信息、環(huán)保、市政、建筑、消防、化工、機(jī)械等領(lǐng)域均需要化學(xué)專業(yè)人才，畢業(yè)生可以在這些行業(yè)中從事教學(xué)、應(yīng)用研究、科技開發(fā)、生產(chǎn)和管理等方面的工作。

當(dāng)然，也有相當(dāng)一部分化學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)生選擇攻讀研究生，繼續(xù)深造。相較于本科生，化學(xué)碩士或者博士一般會(huì)有以下幾種選擇：一是走上化工類企業(yè)的研發(fā)崗位，大型企業(yè)代表有中國(guó)石化、萬(wàn)華化學(xué)、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、陶氏化學(xué)等，中型企業(yè)代表有白云化工、回天新材等；二是走上醫(yī)藥類企業(yè)的研發(fā)、市場(chǎng)營(yíng)銷等崗位，如藥明康德等企業(yè)；三是進(jìn)入汽車類企業(yè)，如比亞迪、廣汽集團(tuán)等企業(yè)；四是進(jìn)入事業(yè)單位，如專利局、檢測(cè)單位、高校等；五是通過(guò)國(guó)考、省考、選調(diào)生等進(jìn)入公務(wù)員賽道。同時(shí)，也有不少人轉(zhuǎn)行，進(jìn)入了IT行業(yè)、金融類公司（這需要同時(shí)有理工和金融背景支撐）、房地產(chǎn)公司等。