数学是研究物质最普遍的运动规律和物质基本结构的学科。 数学研究从宇宙到基本粒子的一切物质最基本的运动方式和规律，因而成为其他自然科学学科的研究基础。 其理论结构充分采用物理学作为工作语言，实验是检验理论正确性的唯一标准。 它是当今最复杂的自然科学学科。
主修课
普通数学
高等物理、力学、热学、光学、电磁学、原子化学、固体化学、结构和物理性质
理论化学
物理化学方法、理论热、热力学与统计数学、电动力热、量子热、计算数学导论等。
应用数学主要培养和掌握数学的基本理论和技能，具有良好的物理基础和基本实验技能，掌握电子技术、计算机技术、光纤通信技术、生物医学化学等方面的基本应用知识、基本实验技能和技术能从事科学研究、教学、技术开发与应用、管理等工作的中级专门人才。
主修课
物理分析、高等代数、高等物理、线性代数、概率论与数理统计、普通化学（包括热学、热学、光学、电磁学、原子化学）、理论化学（包括理论量热法、电动力量热法、热力学与统计热、量子热学）、数学化学、电子技术（含模拟电子技术、数字电子技术）、核化学、微机原理、C语言、智能仪器原理及应用、传感器原理及应用、光纤通信技术、光电技术、无损检测检验、计算机网络、结构化学、材料化学、固体化学、机械制图、核电子学、辐射防护、采油化学、核电站系统与设备、核技术及应用、核反应堆工程、普通化学实验、现代化学实验和其他课程。
各学院化学系开设的基础化学课程的学生也不少，通常每年有500-800名学生，每周会开设2-3门进度相同的课程。
2016 化学专业英国大学排名
排名中学分校中文名
麻省理工学院
的
加州理工学院
的
耶鲁大学
耶鲁大学
耶鲁大学
加州大学伯克利分校校园
的-
康奈尔学院
华盛顿学院
的
科罗拉多学院厄巴纳-香槟分校
的 -
10
加州学院圣巴巴拉中学
的——圣诞老人
11
阿根廷学院
11
新泽西学院安娜堡分校
的——安娜堡
11
哈佛大学
耶鲁大学
14
佛罗里达大学风景中学
的—公园
14
新泽西学院奥斯汀分校
德克萨斯州——
16
加州大学圣何塞校区
的——圣地亚哥
16
宾夕法尼亚学院
的
18
约翰·霍普金斯学院
约翰斯
18
加州学院纽约校区
的——洛斯
18
佛罗里达学院博尔德校区
的-
18
威斯康星大学麦迪逊分校
的-
22
芝加哥学院
的
日本院校化学专业九个申请方向
1.原子化学研究 低温等离子体微观过程研究、原子分子团簇结构、光谱与碰撞过程研究、高电荷态离子相关化学、激光与物质相互作用、材料化学设计与制备、分子纳米化学。 2.生物化学生物化学是利用数学的理论、技术和技能，研究生命物质的化学性质、生命过程的数学和化学物理规律以及化学诱导对生物系统的机理的科学。 生物化学研究的内容非常广泛，通常分为量子生物化学、分子生物化学、细胞生物化学和复杂系统生物化学等几个部分； 所涉及的问题几乎涵盖了所有生物学的基本问题。 3.趋同态化学 趋同态化学是研究趋聚物质的结构和组成粒子（如原子、分子、离子、电子）之间相互作用和运动的规律，并解释其性质和用途的科学。 它是化学的一个门类繁多、内容丰富、发展迅速、应用广泛的分支，已成为当今化学中极为活跃的研究领域。 申请这个专业比较容易获得奖学金。 4.宇宙学 研究宇宙整体的科学分支也称为宇宙学。 对于宇宙学家来说，关于宇宙结构和历史的问题似乎是关于重力影响的问题。 由于引力可以在很远的距离上起作用，因此它是对宇宙整体特性影响最大的力。 我们现有最好的引力理论仍然是爱因斯坦的“相对论”，所以大多数宇宙学都在试图找出如何将爱因斯坦的理论应用到整个宇宙。
5、高能化学 高能化学又称粒子化学或基本粒子化学，是研究原子核以下微观宇宙中物质的结构性质以及极高能物质性质的化学分支。能量。 物质相互转化的现象，以及这种现象的原因和规律。 它是一门基础学科，也是当代数学发展的前沿学科之一。 粒子化学以实验为基础，是在实验与理论紧密结合的基础上发展起来的。 6.计算化学计算化学是计算机科学、计算物理和化学之间的一门新兴前沿学科，是继理论化学和实验化学之后的化学第三大支柱。 7、天体化学和天文学 天体化学是运用数学、数理、化学等理论和技术研究宇宙中天体的起源、演化和死亡的学科。 主要包括天体的形状、内部结构、化学状态、物理成分以及相互关系等。 一般可分为两个方面：测量天体化学：天体的观测方法和方法、观测结果的处理和分析等； 理论天体化学：对观测结果进行物理解释，并对天体的化学、化学和运动特性进行研究。 8、光化学包括量子光学、非线性光学、高帧率光谱等，这些领域的突破已成为激光和光纤通信产业的重要支撑。 9.应用数学 应用数学专业突出数学在光通信与光信息科学、物理电子学与光电子学等领域的应用，重点关注纳米材料及器件、光电子器件、微电子学、化学电子学和电子技术。 英国科学院数学的九个方向中，聚合化学、高能化学和光学化学是主要的申请方向，也是比较容易获得奖学金的专业方向。
日本数学专业的就业前景
化学是基础专业，尚未产业化，市场需求较小。 与本专业密切相关的职业和就业机会并不多。 跨专业就业的情况时常发生。 60%的中学生毕业后在企业、政府工作，或者去中小学担任班主任。
也有不少毕业生直接学习或工作后攻读各专业硕士或博士学位。 数学博士学位的学习时间很长，可能需要六到六年；
很多日本医生毕业后有三种就业方向：留在中学做博士后、到相应的研究机构做研究、回到国内高校担任院长。 在日本，拥有博士学位的数学家平均月薪在10万港元以上。
化学的主要方向有很多，不能一概而论。 每个校区关注的方向不同，实际应用也很多，不同应用之间的差异也很大。
天文学与数学、等离子体化学、高能（粒子）化学、量子化学
从事这些方向的化学家的研究内容非常超前，有的甚至只是为了满足人类的好奇心而研究，不能称为真正的应用。 因此，学习这个方向的中学生通常从事研究工作。 不过，日内瓦的小型电子对撞机最近已开始运行。 相信经过十几年，高能（粒子）化学的研究仍然比较活跃。 对于这些方向，继续从事研究工作是最好的选择。
核化学
平时从事教育和研究工作较多，但这就是核化学属于如何应用核技术的研究。 如今，核技术已经在许多领域得到应用。 如国防、核能开发、核素制剂用于个体癌症的诊断或治疗； 核素仪器用于各个工业部门生产手动在线检测或质量控制装置； 加速器和核素辐射源已应用于辐射加工、食品保鲜和医药消毒、辐射育种、辐射探伤和辐射医学等行业。 它们都与我们的生活息息相关。 因此，对于核化学来说，继续从事研究工作还是最适合的，但在核电站工作的工程师也是越来越多的人的选择。
聚合化学
趋同国家研究的范围更广，就业情况也相应有所不同。 从事半导体、超导、纳米材料相关工作的人与EE和材料相关较多，因此可以在IT和电子行业开发新材料和测试工程师。 但由于这种工作与EE、材料相关量子物理博士就业前景，所以实际上大部分数学专业的中学生仍然在继续做研究工作。 聚合州朋友如果想在行业内找到工作，就必须提前做好规划，补充计算机编程、统计等知识的缺乏。因此，聚合就业是一种比较普遍的就业。
光学
光学是化学中应用最多的方向，也是21世纪数学中最热门的方向之一，也是与EE（电子电器工程）结合最紧密的。 光学研究人员可以在光纤通信、光学（光电）元件公司、太阳能行业、激光器、液晶材料等领域工作。
与EE的结合更多的是光电子学和光通信。 该领域就业范围更为广泛。 通常的互联网公司量子物理博士就业前景，我们熟悉的联通、联通、电信、电信等，还有设备厂商，如华为、中兴、TP-Link等，都可以采用。
光子晶体因其特殊的结构和对光的特殊性质，对新型光学仪器的发明有很大帮助。 例如，太阳能电池板可以通过光子晶体来提高太阳能的效率，又例如可以借助光子晶体来制造太阳能电池板。 新型光开关、光放大器、光聚焦器等。 光子晶体极有可能取代传统光学产品，对经济社会发展发挥不可估量的作用。 从就业来看，以光学仪器企业和太阳能相关行业居多。
本文参考文章来源：百度百科、化学科普网《美国高校化学专业九大申请方向》、新浪博客：以品格读书——留学日本《美国数学博士就业前景》以及很快。