计算机在化学中的应用.doc

计算机对化学的作用，体现在可以用计算机技术描述已有的化学理论知识、化学反应机理、物质结构、化学实验等将计算机的多媒体技术与化学知识相结合，用来展示原子、分子、晶体的空间结构，动态性地模拟各种化学键的形成原理、过程和特性，揭示化学反应的内部机理重现特殊化学实验的全过程。化静为动，变抽象为具体，将在真实世界中难以感觉到的虚幻世界、微观世界真实地模拟出来，使人们对化学的了解和学习进入了一个可视化的世界。而计算机中一下化学软件可以解决化学中复杂的数据处理，图标绘制，模型建立等等问题。 这学期，我们在计算机在化学中的应用这门课中主要学习了几个化学绘图软件，如Chemdraw12.0软件、Origin 软件等。我从中学到了不少的实用性内容，在此衷心地感谢老师的耐心指导，下面我将对本课程所学的内容作一个简短的总结。 1 化学结构式编辑软件Chemdraw12.0 功能主要是描绘化合物的结构式、化学反应方程、化工流程图、简单的实验装置图等化学常用的平面图形的绘制。是国内外最流行、最受欢迎的化学绘图软件，它可以建立和编辑与化学有关的一切图形。例如，建立和编辑各类化学式、方程式、结构式、立体图形、对称图形、轨道等，并能对图形进行翻转、旋转、缩放、存储、复制、粘贴等多种操作。70-80摄氏度下15min水浴的条件下， 1.3 原子轨道、分子轨道和电子云图结构图的绘制??? 原子轨道、分子轨道和电子云图在结构化学的教学过程中，不可避免的要涉及到原子轨道、分子轨道和电子云图的绘制，手工绘制不仅费时费力，?而且效果欠佳。ChemDraw提供了s轨道、p-轨道、d-轨道和dz2?轨道的模板图形，?用轨道模板绘制轨道图非常方便。如要绘制轨道图，只需选择轨道工具面板中的相应轨道，在需要添加原子的位置单击即可。 1.4?核磁共振图谱? 核磁共振图谱ChemDraw?还可预测许多化合物的1H-NMR?和13C-NMR?谱。如要预测某种物质的1H-NMR图谱，首先在ChemDraw?中绘制出该物质的分子结构，其次选定其分子结构，再在structure?菜单中选择Predict1H-NMR?Shift?s，?即生成该物质的1H-NMR?图谱。 利用ChemDraw软件绘制出的分子结构、反应式等以图形格式保存，不会受其他内容的变化的影响。同时，ChemDraw软件应用到有机化学多媒体课件的制作中；会使复杂抽象的有机合成变得生动直观，有助于学生对有关知识的理解和掌握，教学效果更佳，也促进了教育教学思想、教学理念和新教学理论的发展，为探索新的教学模式提供了有益的机会，并且对教学方法的改革有重要的参考价值。 2 实验数据的图形化处理? 数据处理是一个重要的环节，这些过程完全可以通过计算机来完成。常见的数理统计软件有Origin、SPSS、SASBMDP，其基本功能有数据管理、统计分析、输出管理等等，分析过程包括描述性统计、均值比较、一般线性模型、相关分析、回归分析、对数线性模型、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析、多重影响等几大类。? 数据处理软件Origin包含高级扫描绘图、C语言和内置300多个数学函数的NAG数值计算库，是一种化学数据的计算软件。它包含了统计学、信号处理、曲线拟合和峰值分析等高级数据分析工具。由于具有C程序与数值计算和作图能力综合功能，适合作为化工和高等教育的化学专业人员从事科研和教学时进行数据处理、分析和计算以及制作高质量的图表。? 2.1 origin的数据分析功能? 本软件设有专门的移向工具以便审视、读取和屏蔽数据，内置100多种函数可用于数据拟合。含有的数据分析工具有:(1)统计学工具，描述统计学、拟合比较、多项回归、总体t一试验、残存分析等。(2)曲线拟合，非线性最小二乘法拟合NLSF、运用Origin?C语言的NLSF、线性回归、多项式回归等。(3)信号处理，进行卷积法、重叠合法、快速傅里叶变换、修匀、邻接平均等。(4)峰值分析，基线和峰值分析、基线工具、采集峰值工具、峰值拟合等组件。 2.2 用Origin软件绘制实验数据曲线? (1) 打开Origin 软件，在“Data”的列表的A[X]和B[ Y]中分别按“列”输入实验数据。 (2) 选定所有实验数据(用鼠标左键涂黑)，依次点“Plot”和“Line + Symbol”，出现实验草图。 (3) 修改坐标标题和标尺范围及间隔。用鼠标左键双击实验草图的“X Axis Title”或“Y Axis Title”，输入横坐标标题或纵坐标标题,点“OK”：用鼠标左键双击横坐标或纵坐标数字,点击“Scale”，输入横坐标或纵坐标标尺范围及间隔,点“OK”。 (4) 选择所得曲线的类型、颜色和曲线上实验点的类型、大小。用鼠标左键双击曲线上任意点，点击“Line”，在“Connect”