武汉大学化学与分子科学学院是我国建立最早的化学院、系之一。她的历史可以追溯到1893年（光绪十九年）湖广总督张之洞在汉阳炼铁厂建立的化学学堂。1896年化学学堂并入湖北自强学堂的格致门，后改为化学门。1913年国立武昌高等师范成立，设数学理化部。1928年国立武汉大学组建，正式定名为武汉大学理工学院化学系，王星拱教授担任化学系首任系主任。1953年全国进行院校调整，湖南大学化学系和南昌大学化学系并入武汉大学化学系。
1997年12月在化学系的基础上组建武汉大学化学学院。2000年8月，武汉大学、武汉水利电力大学、武汉测绘科技大学和湖北医科大学合并，成立新的武汉大学。2001年1月，新武汉大学对院系进行学科归并，由合并的四校相关专业组建成武汉大学化学与分子科学学院（简称化学学院）。武汉大学化学系建系以来，著名化学家王星拱教授、曾昭抡院士曾在化学系任教，对化学学科的发展和学风建设产生了重大影响。化学学院桃李满天下，为国家培养了大批化学业人才和优秀的科技和企业领导骨干。据不完全统计，中国科学院和中国工程院两院院士中有十五位是化学学院的毕业生或教师，其中：曾昭抡、庄长恭、纪育沣、柯俊、彭少逸、陈荣悌、查全性、王佛松、游效曾、江元生、钱保功、卓仁禧、张俐娜十三人为中国科学院院士；梁骏吾和张高勇为中国工程院院士。现有教职工总数为223人，其中，中国科学院院士3人，教授76人，副教授58人，有博士生导师86人。
学院是国家“211”和“985”重点建设单位。拥有国家重点学科：分析化学；湖北省重点学科：有机化学、物理化学和高分子化学。有教育部生物医用高分子材料重点实验室、教育部生物医学分析化学重点实验室、教育部有机硅化合物材料工程研究中心和湖北省两个重点实验室：化学电源材料与技术重点实验室；有机高分子光电材料重点实验室。有国家计量论证合格单位：武汉大学测试中心。1998、1999年，教育部先后批准在化学学院高分子化学与物理、分析化学和电化学三个学科设特聘教授岗位。
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