化学与数学 MChem (Hons)

University of Lincoln - 林肯大学

本模块扩展了与原子和分子结构有关的理论方法，以开发模型来解释系统的结构、反应性和光谱学。它旨在提供基础知识，以了解如何应用结构和反应性来开发改变我们周围世界的新化合物和材料。

本模块旨在向学生介绍化学实验室的环境。该模块的目的是为学生提供一个平台，可以在随后的实践模块中建立起来，并平衡他们潜在的大学前实验室经验。在这个模块中，学生可以学习一揽子技能，并通过基于能力的评估来进行评价。该模块还涵盖了实验室环境中健康和安全的最佳做法，作为该模块中提供的一系列关键核心概念的一部分。

本模块旨在为学生提供与核心化学1.1和核心化学1.2中的主题相关的实践经验。该模块将概述关键的有机、无机和物理化学概念，通过一系列的实验活动，在一系列的实验中使用相关的分析技术和工具来加强。

本模块的重点是导数和黎曼积分的概念，这在现代科学中是不可缺少的。使用了两种方法：一种是直观的几何方法，另一种是基于连续极限定义的数学上的严谨方法。重要的结果是均值定理，导致一些函数被表示为幂级数（泰勒级数），以及微积分的基本定理，该定理建立了微分和积分之间的关系。进一步探讨微积分工具，如导数和黎曼积分的一般属性，以及积分的技术。在这个模块中，学生可能会处理整个数学中使用的许多 "流行 "函数。

本模块旨在提供对元素化学、平衡体系和化学反应性背后的主要化学原理的核心理解，并特别强调基本的有机反应。学生将有机会学习关于元素的基本概念和它们的主要周期性特性，以及这些元素中的一些如何结合产生分子。有机分子将被用作一个例子来解释反应性以及化学结构如何制约分子特性。还将研究能量转移，以了解它们在化学和物理转化中的关键作用，以及处于平衡状态的系统是如何受到这些影响的。

本模块旨在介绍核心化学概念，重点是化学变化。分子的运动和相互作用以及化学动力学是涵盖的关键物理化学主题，并应用于有机和无机物质的化学反应。将涵盖使用经验数据来发展和支持规律、理论和模型，以及如何使用化学动力学来发展反应机制。涵盖晶体学和吸收光谱学的介绍。

本模块首先介绍了概率空间，它是随机实验可能结果的模型。介绍了诸如统计独立性和条件概率的基本概念，并以各种实际例子作为说明。介绍了随机变量，并探讨了某些著名的概率分布。进一步的研究包括离散分布、随机变量的独立性、数学期望、随机矢量、协方差和相关性、条件分布和总期望定律。为离散分布开发的思想被应用于连续分布。概率论是数理统计的基础，它在科学、工业、政府和商业领域有许多重要的应用。学生将有机会获得对统计及其工具的基本了解。例如，当必须从收集的数据（随机样本）中推断出一个问题（人口）的全貌时，正确使用这些工具是非常重要的。

本模块旨在涵盖与结构、反应性和反应机理有关的基本概念，建立在第一级获得的知识和理解上。它提供了基础知识，以了解结构和反应性是如何应用于开发我们周围世界的新材料和新技术的。

本模块旨在为学生提供与核心化学2.1中交付的主题相关的实践经验，重点是有机化学。该模块将通过一系列围绕多步骤合成而设计的实验室活动来概述基本的复杂的有机化学概念，并通过在一系列的实验中使用相关的分析技术和工具来加强。

本模块旨在为学生提供与核心化学2.2中的主题相关的实践经验，重点是无机和物理化学。该模块由一系列的实验活动组成，旨在让学生熟悉一系列围绕无机合成的关键方面的技术。具体而言，该模块强调稳定性和规格化方法及其在无机化学领域的应用。该模块的所有方面将得到相关分析技术的支持。

学生有机会学习数学如何应用于现代工业问题，以及数学仪器如何在金融部门找到应用.

微积分技术已经提供了简单的一阶微分方程的解决方案。二阶微分方程的解有时可以通过某些操作实现。即使微积分技术不能产生简单形式的解，学生也可以学习解的存在和几何解释。这是常微分方程存在理论的一部分，并导致其解决方案的渐进和定性研究的基本技术，包括重要的稳定性问题。傅里叶级数和傅里叶变换被介绍。本模块提供了一个经典的二阶线性偏微分方程的介绍和解决它们的技术。介绍了代表抛物线、椭圆和双曲线三类典型偏微分方程的基本概念和方法。

本模块旨在进一步发展与化学变化有关的核心化学概念。电化学被用来研究氧化还原反应的热力学特性以及电极过程的动力学。复杂反应的动力学建立在第一级所涵盖的化学动力学材料的基础上。金属和碳之间的结合被探讨，并作为主要组别有机金属学进一步发展.

本模块旨在提供对一些主要分析技术背后的物理化学原理的核心理解，以及如何应用这些技术来确定无机和有机化学的原子和分子结构。它还提供了对高级合成方法的见解，以及这些技术如何用于解释和说明复杂分子的结构和反应性，如配位和有机金属化合物。

本模块建立在以前的实践模块的基础上，为核心化学3.1模块中的理论说明提供支持。本模块的概念是为学生提供机会，体验和剖析设计一种满足特定要求或需要的材料、其合成和特性的过程。通过这一过程，该模块提供了主持高级复杂有机合成（如不对称合成）和超分子合成的机会。此外，该模块还向学生介绍了一系列旨在表征上述材料的立体选择性分析技术。

这是一个双模块，学生在一位研究人员的监督下进行一个项目。该项目可以在一个外部合作机构进行。项目将提供给广泛的学科的学生，并考虑到学生的个人喜好和他们的学习计划来分配。一些项目将更侧重于对当前感兴趣领域的数学理论或技术的详细研究。其他项目可能需要解决具体的问题，需要制定数学模型，开发和解决。学生定期与他们的导师见面，以接受指导和审查进展。

本模块旨在提供对材料及其特性背后的物理化学原理的更深理解，探索超分子化学的高级概念和更复杂的有机分子的合成路线。晶体、胶体、不连续相和固态化学的概念将被深入研究，以了解这些材料在工业和研究中的广泛应用的物理和化学特性。

本模块更深入地涵盖了在固体表面发生的过程的热力学和动力学。以异质催化为例，说明在固体表面的反应与在固体中的反应有何不同。电化学得到进一步发展。有机化学的主题是自由基化学和轨道对称性的高级领域，以及杂元素和有机金属的合成。涵盖了超分子化学的概念。

本模块为学生提供机会，在工作人员的监督下进行独立的研究计划。它为学生提供了展示原创性和批判性思想的机会，以及建立实践和项目管理技能。学生可以从工作人员提供的一系列建议中选择一个项目，对文献进行审查，确定一个假设，并设计一个研究方案来测试该假设（在其导师的指导下）。学生将被要求管理该项目，包括获得相关的伦理批准和进行COSHH和风险评估。学生可以分析和解释将在实验室或现场收集的数据，或使用计算资源（例如，数学建模软件；互联网对预先收集的数据进行元分析）。该项目将按照严格规定的标准写成论文或科学论文，。

本模块的目的是在化学的一个专业领域发展学生的系统的个人和专业发展，以提高就业能力。这是通过制定和执行个人学习计划来实现的，该计划是围绕五个发展主题进行自我反思的过程：个人发展；专业技能发展；技术技能发展；研究兴趣；职业发展。

本模块旨在为学生提供技能，以批判性地分析和采用化学领域的研究和先进仪器的专题领域。这些信息将被用来为学生提供对基本化学理论和实验如何被应用于当代前沿科学的理解和欣赏。该模块将从 "化学科学的重大挑战 "中获得灵感，并反映化学学院当前的研究重点。该模块包括一系列的讲座、研讨会和实验，每个主题的内容和仪器技术，将旨在建立学生的基本物理、有机和无机化学知识，并深入分析其在主流的化学、生物和环境过程中的应用。学生还将有机会学习提供最新的合成有机化学、材料和无机化学的现代方法和物理化学理论在实验中的应用，以及涵盖化学中关键的先进仪器技术，并提供实践经验。