为什么化学专业看似不需要很高的数学要求?

如题所述

首先回答第一个问题。化学作为自然科学,那么必然要尽力遵循数学的体系,直白的说就是尽量公式化。作为自然科学中游的化学学科,在努力将实验事实、规律以物理模型表达,而物理模型基本是高度数学化的。具体来说,计算化学分支着眼于以量子物理模型的基础来研究分子的相互作用(主要是电磁作用),建模并预测结果。这部分研究仍处于比较初级的阶段,能研究部分不太大的分子的简单相互作用,但远不及能预测实验结果的程度(相比于高能物理、实验物理、凝聚态物理等领域)。在可见的未来,计算化学研究会有所进步,但短时间内,不可能替代占据主流的化学实验研究(个人意见)。这主要是因为真实世界的复杂性,以及宏观体系的数量规模。很大程度上,发展瓶颈可能在于人类的计算能力;而计算成本如果过高,则作为研究方法就失去了相比于实验研究的优势。第二个问题是,从事化学学科相关工作的人需要多少数学基础。对于多数人来说,数学基础的意义是非常有限的。以下按学习的顺序来描述。在化学的二级学科中,一般认为物理化学和结构化学对于数学要求比较高。其中,物理化学的确涉及微积分学的部分内容,但多数仅是浅显的概念。例如,单组分体系,(比如纯气体),焓(H)可以表达为压强p和温度T的函数。那么常常基于此写出全微分表达,然后讨论在某个条件变化时,焓的变化。完成这部分推理,只需要对全微分有最基本的概念。实际上,略低于工科的数学都超过了需要用到的范围——真实世界中没有“连续又不可导”或者“无穷级数”描述的状态!这样,作为必修课不作过高的数学要求是合理的。结构化学是另一门要求数学基础高的必修课。作为学科来考量,结构化学建立在线性代数、群论基础上,对于学生的代数学有很高要求。但结构化学在化学中,并非一主要分支,多数时候,化学工作者用它的结论而不必了解其深入来源。由此还可以说到仪器分析的诸多手段,确实涉及物理、化学、微电子、信号等诸多知识——如同一名影像学医师不必知道X射线如何发出或者CT技术中如何使用FFT(快速傅里叶变换)来处理数据,化学工作者在多数时候,并不必深入了解仪器的这部分原理。强调一点,论述并非否认数学的重要性,而是想阐明,从实用性及教育的普适性来讲,对于化学专业学生做不太高的数学要求,一般是合理的。以上讨论的“化学”均指理科意义上的“化学”,即不涉及工业研发。化学工程对于数学有比较特殊的要求,因我专业所限,不应妄加分析。
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第1个回答  2018-06-27
作为曾经的化工工程师,我的经验是化学专业也很需要数学的,我们曾经合作的一个德国化工工艺工程狮,其数学水平让我这个曾经自我感觉数学水平不错,也得过一些竞赛奖的自惭形秽,其头脑如电脑,物理化学公式信手拈来,上万根管线里面的物质状态、压力、温度、热交换等好像都在其脑子中,试车时,任何工艺参数的调整,他在拍纸簿上算算,结果就出来了,看得我目瞪口呆,后来才知道人家原本是数学博士,化学是第二专业。
在学校的时候,我也学了两年多的数学。

作者:Philip
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第2个回答  2013-12-12
化学专业看你学的是什么方向,有些方向还是有很高的数学要求的,比如物理化学,结构化学,量子化学之类的。
第3个回答  2015-05-24
如果仅仅是基础的无机化学,不需要很高的数学知识,进一步学习分析化学、物理化学、结构化学等,则需要高等数学知识。
第4个回答  2020-03-05
看来你是高中生

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