現代教育要求學生在學習前人經驗的同時，還要學會創造性地思考問題。鉆研一個小課題是一個非常好的鍛煉思維的方法，它可以幫助同學們了解一項研究工作究竟是怎樣實施的，并且從中獲得探索和發現的樂趣，當然也包括苦思冥想時的焦慮和郁悶(你不能只期望得到好的部分)。

　　以下題目大多是目前人們比較關心的問題，還有些是化學史上的著名事件。雖然它們的范圍相當廣泛，但是它們都與化學有關，也都與我們正在學習的普通化學課程有關。相信學生們通過思考和研究這些問題，可以得到書本上不能得到的最為寶貴的東西，那就是解決具體問題的能力。

　　生命科學

　　盡管我們已經對許多生命過程有了相當多的了解，但是對一些非常基本的生命問題還缺乏足夠的認識。

　　生命科學中的三個未解之謎：

　　1. 生物分子進化之謎

　　生物分子如何在復雜多變的外界環境中選擇自己進化的道路?傳統進化論者告訴我們“優勝劣汰，物競天擇”。但是這個回答不能令人滿意。因為，僅僅依靠或然率的進化將異常緩慢。

　　2. 生物分子協同作用之謎

　　細胞中的反應數以萬計，那么生物是如何協調各種生物反應進程呢?通常的物理或化學觀點似乎都不能解釋其中的高度有效性。

　　3. 生物復雜性之謎

　　生物是如此復雜，以至于通常以研究平衡態或近平衡態為主的化學熱力學不再適用。那么，非平衡態熱力學究竟扮演了什么角色?

　　1. 蛋白質折疊問題 (Protein Folding Problem)

　　2. 液晶和細胞膜 (Liquid Crystal and Cell Membrane)

　　3. 光合作用的化學原理 (The Chemical Principle of Photosynthesis)

　　4. 癌癥的化學療法 (Chemotherapy of Cancers)

　　5. 昆蟲激素的化學 (The Chemistry of Insect Hormones)

　　6. 手性與生命 (Chirality and Life)

　　7. 細胞色素C的電化學 (The Electrochemistry of Cytochrome C)

　　材料科學

　　8. 液晶顯示的化學 (Chemistry of Liquid Crystal Display)

　　9. 高溫氧化物超導體 (High Temperature Oxide Superconductor)

　　10. C60的發現 (The Discovery of Fullerene)

　　11. 碳納米管及其在未來材料領域中的潛在應用 (Carbon Nanotubes and Their Potential Applications in Future Materials)

　　12. 單晶硅與計算機芯片 (Single Crystal Silicon and Computer Chips)

　　13. 半導體光電材料 (Semiconductor Optoelectronic Materials)

　　14. 納米材料的制備 (Preparation of Nano Materials)

　　15. 磁性的起源和磁性材料設計 (The Origin of Magnetism and The Design of Magnetic Materials)

　　化學熱力學

　　16. 卡諾熱機與熱力學第二定律 (Carnot Engine and The Second Law of Thermodynamics)

　　17. 熵與宇宙耗散 (Entropy and Cosmos Dissipation)

　　18. 混沌的分子原理 (Molecular Foundation of Chaos)

　　19. 非平衡態熱力學 (Non-Equilibrium Thermodynamics)

　　20. 化學振蕩反應 (Chemical Oscillation Reactions)