如果学生有兴趣完成美国化学学会(ACS)认证的化学专业,学生必须完成上述专业,通常还需要完成以下规定:完成322和351 CHM以及研究经验(390 CHM, 490 CHM或夏季研究)。这些要求的全部细节应与主席讨论,并可在网上找到。化学是对物质及其所经历的变化的研究,因此,对研究和理解物理、地质和生物现象至关重要。由于它在科学中的地位,化学本质上是跨学科的,吸引着来自广泛相关兴趣的学生来学习它。
富兰克林与马歇尔学院的化学专业由致力于帮助学生“学会如何学习”的教师领导。除了了解化学的基本概念外,学生还需要磨练批判性和分析性思维的必要技能,并培养他们通过书面和口头文字交流观察和发现的能力。
通过课程学习,化学专业的学生可以了解原子、分子和大分子尺度上的转化和反应,以及与这些变化相关的能量学和用于研究这些变化的分析技术。通过参与化学教师正在进行的研究,学生有非凡的机会来研究新的反应和物质的性质,并对文献作出原创性的贡献。因此,从课程中获得的知识通过研究经验得到深化和丰富,这使学生沉浸在科学发现的方法论和创造过程中。化学专业所产生的自信和独立使学生在毕业后能够追求各种各样的机会。
化学专业有15个学分,其中至少有10个化学学分。必修课程:
CHM 111、112、211、212、221、222、321。
Phy 111, 112;太10:9,110。
化学专业可以完成必修课程和以下附加课程:
至少一门课程选自322或351英镑。
化学有一个学分,编号410-479。
两个额外的化学学分,或者一个额外的化学学分和一个由系批准的化学以外的课程学分。批准的化学以外的课程包括生物课305;烯/ GEO 321;Phy 222,223。
鼓励390或490英镑,但不超过一门此类课程学分可用于该专业的要求。
对生物化学感兴趣的学生应该通过学习生命化学(CHM 351)和生物化学与生物物理技术(CHM 451)来完成本专业。
如果学生有兴趣完成美国化学学会(ACS)认证的化学专业,学生必须按照以下规定完成上述专业:完成CHM 322和CHM 351以及研究经验(CHM 390, 490或夏季研究)。这些要求的全部细节应与主席讨论。
辅修化学需要111和112加四个额外的化学学分(包括不超过一个390或490学分)。
要考虑获得化学荣誉,学生必须由研究导师提名,根据CHM 490所做的工作,并可能包括在大四之前的夏季完成的研究。要达到的标准包括:投入不同寻常的时间和精力,成果可以发表,并且很可能在科学会议上发表,学生对项目的独立贡献,一篇符合院系指导方针的好论文,以及在教员委员会面前成功地为项目辩护。
化学系的学生经常出国留学,这是他们大学生活的一部分。在过去的十年中,学生就读于以下院校:新西兰奥塔哥大学;苏格兰斯特拉斯克莱德大学;爱尔兰三一学院;英国谢菲尔德大学;澳大利亚新南威尔士大学;法国格勒诺布尔大学;英国兰开斯特大学;英国牛津大学;英国布里斯托大学。有关更多信息,请参阅目录中的国际课程部分。
课程
以下是定期提供的课程列表。请注意以下缩写的关键字:(A) Arts;(H)人文学科;(S)社会科学;(N)自然科学及实验室;(LS)语文学习要求;透视中的自然科学;(西北)非西方文化要求;(WP)世界视角要求。
111. 普通化学I:描绘原子世界。在化学中,我们从宏观层面(我们用眼睛看到的东西)和微观层面(所有物质都是由原子组成的)来描绘我们周围的世界。原子的不同组成构成了不同的元素,每种元素都有自己独特的性质。单个原子结合形成分子;原子和分子的结构决定了它们的功能。各种各样的模型将被用来概念化和对比单个原子和分子的行为,相对于我们在各种物质状态下观察到的行为。我们还引入并应用化学方程来描述化学转化过程中原子的重排。学生将培养解决问题的能力、有效的学习策略和数学推理能力。实验室工作侧重于物质的合成、纯化、分离和鉴定等技术,并开始培养对科学研究和探究至关重要的批判性思维技能。学生将学习数据分析的方法,支持结论的数据展示,以及有效的写作来传达结果。每年秋季提供多个部分,每年春季提供一个部分。勃兰特,莫福德,穆格,普拉斯,范·阿曼
112. 普通化学II:原子世界中的反应。(N)通过化学反应原子的重新排列驱动了我们周围的许多变化。化学反应影响生物学、地质学和技术;从细胞的功能到山坡的风化,再到太阳能电池的容量,它们对一切都至关重要。本课程将研究化学反应中原料和产物的比例,如化学平衡所述。将开发定量和定性模型来理解化学平衡,这些模型将应用于化学的关键方面,包括离子沉淀、酸碱和还原氧化反应。将引入模型,通过研究动力学来描述反应速率。学生将提高解决问题的能力,有效的学习策略,和数学推理引入普通化学I.实验室工作建立额外的定性和定量技能,并侧重于技术识别未知的化学物质和监测反应的速度或程度。学生将努力提高他们提出和捍卫科学论点的能力,重点是定量数据的清晰有效的可视化。前提条件:CHM 111。每年春季提供多个部分,每年秋季提供一个部分。布鲁尔,赫斯,利奥内蒂,菲利普斯-皮罗,塔斯克
211. 有机化学I:含碳化合物的结构和功能。有机化学是研究和合成碳基化合物的学科。虽然这听起来可能很有限,但碳是我们周围世界中最通用的元素,是药物、香料、塑料和生命本身的核心(因为蛋白质和DNA都是大分子)。本课程以学生在普通化学中所获得的结构和反应性的基本知识为基础,采用定性的、模式驱动的方法来理解为什么有机分子会以特定的方式反应。结构是前半部分的重点,了解电子密度的分布如何导致反应性,并学习如何在二维上直观地表示有机分子的三维世界。课程的后半部分深入研究特定类别分子的反应,旨在设计多步骤合成-从简单的起始材料制造复杂的分子。实验室工作侧重于纯化、光谱分析和未知化合物鉴定的基础知识,并进行一些在课堂上学到的化学反应,同时也开始发展独立的实验室决策技能。学生将进一步发展使用正式科学惯例撰写实验报告的技能。前提条件:CHM 112。每年秋天提供。芬伦,塔斯克,汤姆森
212. 有机化学II:有机分子的反应性与合成。(N)本课程已经建立了解释有机化学I中有机结构和反应性的基本技能,将更深入地探讨有机反应的广阔宇宙。特别关注芳香化学(大多数小分子药物的核心)和羰基化学(蛋白质和糖的基本组成部分)。学生将绘制复杂的机制来描述这些有机分子是如何通过一系列中间体反应的,并将通过将这些反应整合到更长的多步合成中来发展他们的合成设计技能。有机反应也将放在现代研究的背景下,参考原始化学文献。实验室工作侧重于分离和鉴定一系列独立的未知化合物,以及多步合成项目。在这些项目中强调学生的独立性和决策能力。前提条件:CHM 211。每年春天提供。Thomsen, Van Arman
221. 化学分析。长期以来,化学分析一直在确定材料的组成和性质方面发挥着重要作用,以便回答基础研究问题和解决现实世界的问题。它的现代重要性源于跨学科领域的新应用和新问题,如生物化学、环境化学、法医学和药物分析。本课程介绍化学分析的基本原理,包括校准方法和误差考虑。在之前课程的基础上,我们将会在酸碱理论、络合反应和电化学中应用更复杂的溶液平衡方法。这个基本概念的支架提供了一个框架,从这个框架中可以构建对与真实系统(如河流或细胞)相关的复杂性的理解。学生将透过主要文献来探讨化学分析目前的应用。与现代应用相关的实验室工作将包括仪器方法和经典实验技术,重点是对结果的适当统计解释。前提条件:CHM 112。每年春天提供。Morford
222. 无机化学:元素周期表上的化学。(N)太阳能电池、催化剂和电池等技术设备依赖于由整个元素周期表中的元素构成的无机材料;同样,含金属的辅助因子在呼吸和光合作用等生化过程中起着关键作用。我们将开发互补的几何、电子结构和反应性的科学模型,以适应这一系列不同的元素和不同的应用。此外,我们将学习如何决定什么时候适合,什么时候不适合应用这些模型,这是一项关键的技能,因为元素周期表的性质变化很大。特别是,我们将发展对电子结构的理解,将无机化合物的化学和几何与技术上重要的性质(如光吸收和催化)联系起来。将特别注意两类化合物:固态材料和过渡金属配合物。这些化合物将在实验室中通过各种最先进的仪器技术来合成和表征。该实验室将包括一个专业的海报课程,以培养视觉沟通技巧。前提条件:chm211或教师许可。每年秋天提供。Lionetti
321. 热力学和动力学。(N)当盐溶解在水里时,水的沸点为什么会升高?为什么一个化学反应的速率定律在不同的实验条件下会改变?为什么一个化学反应的平衡常数表达式是这样的?这些问题(以及许多其他问题)将通过对热力学和动力学的更深入的讨论来回答,而不是在以前的课程中进行的。热力学三大定律,总结了大量的实验数据,没有已知的例外,将被提出和研究。这些定律将被应用于检查自发性,化学平衡,相平衡,相图,和系统的可变组成。动力学和机制的反应,除了理论的反应速率,也将探讨。在实验室中,学生将以团队合作的方式开发和应用他们自己的实验方案,重点是确定化学和生物化学系统的热力学和/或动力学参数。先决条件:CHM 112, MAT 110, PHY 111(或PHY 111可能是教员许可的必要条件)。每年秋天提供。布鲁尔
322. 量子化学:结构、键和光谱学。20世纪原子和分子结构理论框架的发展为许多现代社会的出现提供了基础——从激光到计算机,从现代成像技术到药物设计。本课程将介绍这个框架,量子力学,因为它适用于化学。量子力学提供了当前对原子结构、分子键和光谱学的理解。本课程将引入量子力学的假设,并利用分子轨道理论来描述氢原子和多电子原子的结构以及化学键。振动和旋转光谱学背后的理论将得到发展,并用于从小分子的光谱中提取结构参数,如键长。本课程的实验部分将着重于量子化学的计算方面。先决条件:CHM 222, MAT 110, PHY 112(或PHY 112可能是教员许可的先决条件)。在偶数年的春天提供。布鲁尔
323. 药物化学。(半疗程)几类药物的作用机制。本课程将涵盖药物的发现(如天然产物、合理设计、组合化学)、结构-活性关系和合成。将讨论FDA的作用、伦理问题以及与药品定价、批准和生产相关的经济压力(无实验室)。先决条件:CHM212。Fenlon
342. 环境化学。大气、水圈和陆地环境的化学。讨论环境过程的化学基础,包括化学组成、热力学和动力学控制、光化学、氧化和还原反应、水基配合物和酸碱行为。使用科学文献来调查与环境化学有关的当前主题。前提条件:CHM112和以下条件之一:CHM221、CHM212、GEO226、GEO326、BIO220、BIO323 Morford
351. 生命化学。(N)本课程将探讨生物分子的结构和功能,包括蛋白质、脂类、碳水化合物和核酸。我们将从分子间的作用力、反应机制、动力学和结构等方面探讨由酶进行的化学转化,酶是产生和分解分子的细胞机器。学生将通过科学写作一篇简短的文献报告来探索疾病的分子基础,该报告将包括图形视觉设计的工作。该实验室的目标是让学生开展以蛋白质生物化学为重点的新颖实验——创建和纯化感兴趣的蛋白质的重组版本,确定它们的活性并尝试解决它们的晶体结构。前提条件:CHM 212。每年秋天提供。布兰德
370 - 379。化学主题。化学专业领域的研究。工作人员
390. 化学研究方向研究。学生与教师合作进行化学研究项目,通常在一个学期的课程中完成。在此过程中,学生将接触相关的化学文献,并协助设计、执行和解释实验。这段经历以一篇书面研究论文结束。感兴趣的学生应与化学教师讨论潜在的项目。需要导师及主席同意。学生只能使用390或490人民币的一个学分来满足专业要求。工作人员
412. 材料化学。学生将运用和整合他们之前的化学知识,通过阅读最近的科学论文来探索技术设备及其组成材料的性质之间的关系。这个顶点课程旨在帮助学生从正规教育过渡,为他们的职业生涯的下一步做好准备。学生将根据需要练习识别和快速学习新概念。学生们不仅会发展原创的研究想法,他们还将学习以令人信服的方式向不同的受众传达他们的想法。本课程将提供沟通技巧的练习,如口头表达和视觉设计。仅限化学专业高年级学生。先决条件:chm212, chm222, chm32。先决条件或必修条件:人民币221元。2023年春季开学。布特就
451. 生物化学和生物物理技术。学生将运用和整合他们之前的化学和生物化学知识,通过阅读最近的科学论文来探索生物系统。这个顶点课程旨在帮助学生从正规教育过渡,为他们的职业生涯的下一步做好准备。现代实验工具的能力和局限性将是贯穿始终的主题。学生将根据需要练习识别和快速学习新概念。学生们不仅会发展原创的研究想法,他们还将学习以令人信服的方式向不同的受众传达他们的想法。本课程将提供沟通技巧的练习,如口头表达和视觉设计。对化学、生物化学和分子生物学专业的大四学生开放,每年春季开课。先决条件:CHM 321, CHM 212和CHM 351或BIO 334。Phillips-Piro
490. 化学研究独立学习。学生与教师合作,连续两个学期解决一个开放式的化学研究项目,发展关键的专业和智力技能。学生阅读和分析相关的化学文献,并与指导教师合作设计一系列实验来解决研究问题。学生通过学习适合工作的研究技术进行必要的实验。最后,学生解释和表示数据,以解决原来的问题,并通过口头报告和书面报告传达他们的结果。感兴趣的学生应与化学教师讨论潜在的项目。每学期获得一个课程学分。需要导师及主席同意。学生只能使用390或490人民币的一个学分来满足专业要求。工作人员
预计在2022-2023年开设主题课程
-
天然产物的全合成。