不容错过的丘奖化学推荐课题汇总，满满的都是“硬”知识！

翰林国际教育导师，精心整理的

丘成桐科学奖化学方向推荐课题

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丘成桐中学科学奖

化学方向推荐课题汇总

基于机器学习预测化学分子的能量

课题简介：机器学习是一门多领域交叉学科，专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使计算机具有智能的根本途径。

在本课题中，导师将带你通过机器学习的方法来预测化学分子的能量。

课题方向：机器学习、能量、人工智能、神经网络、化学分子

化学振荡反应的动力学研究

课题简介：化学振荡反应是具有非线性动力学微分速率方程，是在开放体系中进行的远离平衡的一类反应。体系与外界环境交换物质和能量的同时，通过采用适当的有序结构状态耗散环境传来的物质和能量。这类反应与通常的化学反应不同，它并非总是趋向于平衡态。

在本课题中，导师将带领学生通过实际案例对化学震荡反应的动力学进行研究分析。

课题方向：化学动力学、微分方程组、一级反应、振荡反应

基于全局优化算法搜索足球烯的最稳定结构

课题简介：足球稀是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，又名足球烯。C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，具有特殊的化学活性，能进行加成反应而生成各种衍生物。

在本课题中，课题导师将带领学生基于全局优化算法寻找足球稀最稳定的结构表达。

课题方向：全局优化算法、足球烯、最稳定结构、分子结构

群论及不可约表示在无机化学中的应用

课题简介：化学领域中，比如晶体学、空间群和点群描述分子对称性和晶体对称性。这些对称性位于这些系统的化学和物理表现的底层，而群论使简化对这些性质的量子力学分析成为可能。例如，群论被用来证实在特定量子级别间不出现光学跃迁简单的因为涉及到了状态的对称性。

本课题中，导师将带学生研究学习在无机化学中，群伦以及不可约表示等知识的应用。

课题方向：群论、不可约表示、点群、光谱、振动模式

乙烯酮亚氨衍生物扭曲失共轭本质的理论研究

课题简介：用半经验分子轨道方法AM1限制性计算了6个乙烯酮亚胺(Ketenimine)衍生物分子的平面构象,并优化得到它们的最低能量构象。结果表明,造成Ketenimine衍生物扭曲失共轭的本质原因是分子中局部基团间的空间位阻.C＝C＝N-基团上N的孤电子对与苯胺环π电子的共轭--n-π共轭,以及苯胺环对位上取代基的电子效应是很次要的因素。

本课题中，导师将带学生针对乙烯酮亚氨衍生物扭曲失共轭本质的问题进行理论研究。

课题方向：乙烯酮亚氨衍生物、扭曲失共轭、理论计算化学

激发态结构及光化学反应的理论研究

课题简介：激发态是原子或分子吸收一定的能量后，电子被激发到较高能级但尚未电离的状态。所有光化学反应都是通过分子被提升到激发态后进行的化学反应，因此光化学又称激发态化学。电离辐射（或电磁辐射）与物质作用中，当转移到原子或分子的能量低于其电离电位而又足以使电子跃迁到较高能级时，原子或分子处于激发态。激发态和基态具有不同的位能曲线和平衡核间距。

本课题中，导师将带学生进行激发态结构与光化学反应的理论研究。

课题方向：激发态、稳定结构、光化学反应、理论计算化学

金属掺杂硼团簇结构、电子结构、化学成键及其芳香性理论研究

课题简介：芳香性是指在化学性质上表现为易进行亲电取代反应，不易进行加成反应和氧化反应，这种物理，化学性质称为芳香性。

本课题中，导师将带领学生研究金属掺杂硼团簇结构、电子结构、化学成键及其芳香性理论等问题。

课题方向：金属掺杂硼团簇、电子结构、化学成键、芳香性理论

基于密度泛函理论研究多种棱烷结构和性能

课题简介：密度泛函理论(Density functional theory ，缩写DFT)是一种研究多电子体系电子结构的量子力学方法。密度泛函理论在物理和化学上都有广泛的应用，特别是用来研究分子和凝聚态的性质，是凝聚态物理计算材料学和计算化学领域最常用的方法之一。

本课题中，导师将带领学生基于密度泛函理论对多种棱烷的结构和性能进行研究学习。

课题方向：密度泛函理论、棱烷、结构、理论计算化学

翰林国际教育

丘奖推荐课题简介

Yau Science Awards丘成桐科学奖

是由中国著名数学大师丘成桐先生

于2008年为全球华人中学生设立

原先仅数学一类奖项

如今，历经十年后，已发展出

数学，物理，化学，生物，计算机

经济金融建模

六大科学类学科学术活动

其理念为倡导中学生的创新思维和团队合作能力

以团体研究报告的形式参与

激发和提升中学生对科学研究的兴趣

01 课题适合学生

9-11年级高中在读

02 课题导师介绍

导师：清华大学   博士

擅长数学、化学和计算机等课程的教学。

曾多次荣获美国数学建模学术活动MCM/ICM全球一等奖、MathorCup数学建模挑战赛全国特等奖、英国皇家化学会RSC最佳口头报告奖、数学学术活动决赛一等奖等国际级、国家级、省市级85项奖。

多次指导学生参加学科学术活动AMC、HIMCM、MCM/ICM、USNCO、UKChO等，取得优异成绩。

多次指导学生IB、AP、IA、IGCSE、Alevel等课程，并取得优异成绩。

研究方向：人工智能、机器学习、深度学习、数据挖掘与物理、化学、生物、材料等学科交叉，擅长500 多种软件和编程，曾研修过斯坦福大学、哈佛大学、哥伦比亚、IBM、微软公司等机器学习课程，具有扎实的理论知识和丰富的实战经验。

2018 丘成桐中学科学奖（经济金融建模）北方赛区比赛一等奖、二等奖等

03 课题研究成果

导师私人推荐信，edu邮箱提交美本申请系统

导师团队签署的科研项目证书

保证未晋级学员的科研论文在英文期刊中以学员为第一作者发表（如果学员组队参加，需要学员自行确定作者顺序。如果晋级半决赛，那么受限于丘赛规则，论文版权归赛事方）

04 更多收获

帮助学员在自己感兴趣的科学领域深入研究；

带领学员科学高效的备赛，不仅仅是丘赛，其他类似赛事也同样适用；

提升科研能力，在翰林国际教育的专业团队指导下，对学生科研、分析、思维能力的全面开发，不仅仅在此项赛事上获得优势，更将在未来的学习工作中受益匪浅；

世界名校导师团队让学员真实感受最前沿的科学研究，接触顶级学术资源，获得名校导师推荐信，不仅含金量高并极具真实性，说不定就是你未来名校申请中举足轻重的奠基石；

全方位助力世界名校的申请，如果学员获奖，丘赛奖项的含金量足以帮助学员在申请中获得极大的优势，若没有获奖，第一作者身份发表的学术论文同样展现了学员的学术能力与科研热情，得到招生官的青睐。

05 2019翰林&有方丘赛战绩