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前言

感謝讀者們的關(guān)注和厚愛，本書第二版經(jīng)歷了多次重印。為了與相關(guān)方法、軟件、網(wǎng)站的更新保持同步，把這一領(lǐng)域的最新成果及時(shí)介紹給讀者，在保留原書基本結(jié)構(gòu)的同時(shí)，我們對(duì)第二版進(jìn)行了較大的修改，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

一是根據(jù)相關(guān)網(wǎng)站界面、軟件版本的變化改寫、重寫了全書部分章節(jié)，重點(diǎn)如第1、2、3、6、9、10章。

二是根據(jù)近年來編者的教學(xué)實(shí)踐，調(diào)整了部分章節(jié)的順序和結(jié)構(gòu)；補(bǔ)充了部分例題和作業(yè)題；編寫了部分習(xí)題的解題思路與參考答案。

三是為了方便教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)，更新了本書的電子教案；并為本書中大部分例題制作了操作視頻，讀者可通過書中所附的二維碼查看相關(guān)視頻。

四是根據(jù)教材使用中讀者的反饋，規(guī)范了部分術(shù)語、專用詞的使用。

第三版修訂內(nèi)容由李謙完成，緱利勝也參與了部分修訂內(nèi)容的編寫；褚俊杰、歐陽(yáng)俊毅、周卓奇、鄒毅臻、劉丹妮為本書制作了電子教案和操作視頻；感謝化學(xué)工業(yè)出版社編輯對(duì)本書的熱情鼓勵(lì)與大力支持，她們認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作為本書增色頗多。

限于編者能力和水平，書中難免有疏漏不當(dāng)之處，真誠(chéng)地希望讀者提出意見和建議。

編者

2018年5月8日

第一版前言

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的高速發(fā)展及其與傳統(tǒng)化學(xué)、化工學(xué)科的不斷交叉、滲透與整合，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)正在化學(xué)、化工專業(yè)的科研、生產(chǎn)、教學(xué)中起到日益重要的作用。計(jì)算機(jī)在化學(xué)、化工專業(yè)的應(yīng)用已不僅局限于傳統(tǒng)的辦公、圖形處理等范圍。在化學(xué)品開發(fā)、反應(yīng)機(jī)理研究、設(shè)備設(shè)計(jì)、過程控制、工藝優(yōu)化、輔助教學(xué)等領(lǐng)域，計(jì)算化學(xué)和計(jì)算化學(xué)工程的重要作用日益凸顯。對(duì)于化學(xué)、化工專業(yè)的學(xué)生和科研人員，熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決學(xué)習(xí)、科研、工作中面臨的各種問題已成為必備的基本技能。

本書主要介紹應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決化學(xué)、化工領(lǐng)域一些常見問題的基本理論、方法、軟件和應(yīng)用。在全書的編排組織上，根據(jù)化學(xué)化工專業(yè)科研問題的一般研究思路和常用方法，全書分為文獻(xiàn)檢索與管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理、化學(xué)化工圖形與圖像處理、化學(xué)化工計(jì)算、論文撰寫與演示五個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分。第1、2章主要介紹化學(xué)化工相關(guān)文獻(xiàn)、專利、文摘等的檢索及文獻(xiàn)的管理與應(yīng)用；第3章介紹正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析處理方法及計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)；第4～6章介紹化學(xué)、化工常用圖形的編輯制作，包括化學(xué)分子式、實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖形的繪制，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖形化以及工藝流程圖和設(shè)備圖的繪制；第7～9章主要介紹化學(xué)化工常見計(jì)算問題，包括Matlab在插值、方程求根、方程組求解等方面的應(yīng)用，最優(yōu)化問題的模型、算法及計(jì)算機(jī)求解，以及過程模擬技術(shù)。第10章主要介紹學(xué)術(shù)論文的撰寫思路、結(jié)構(gòu)、格式要求，相關(guān)排版技術(shù)及演示文稿的制作。

本書由李謙、毛立群、房曉敏任主編，郭泉輝、李潤(rùn)明、徐元清任副主編。全書由李謙統(tǒng)稿。唐少峰、李靜茹、孫偉娜、王虹、朱琳等參加了本書部分章節(jié)的編校工作。

由于編者水平所限，不妥之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者和專家批評(píng)指正。

編者

2010年1月

第二版前言

《計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》第一版自出版以來已過四載，承蒙廣大讀者的厚愛和化學(xué)工業(yè)出版社的努力，第一版的發(fā)行量大大超出編者預(yù)期，也使我們倍感責(zé)任重大。計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)工程是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域，相關(guān)的方法、軟件、網(wǎng)站都在不斷更新。把這一領(lǐng)域的最新成果及時(shí)介紹給讀者，是促使我們對(duì)其進(jìn)行修訂的主要原因。

本次修訂在保持本書整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，做了較大的改動(dòng)。與本書第一版相比，部分網(wǎng)站和軟件的界面、功能、操作都發(fā)生了較大的變化，為此編者改寫、重寫了部分章節(jié)（如第1章、第2章、第6章、第9章的部分或全部章節(jié)），規(guī)范了名詞術(shù)語。根據(jù)編者近年來的教學(xué)實(shí)踐，增加了部分例題和習(xí)題。為了便于讀者的學(xué)習(xí)，制作了本書的電子教案以及大部分例題的教學(xué)視頻。

第二版修訂工作主要由李謙完成，閆夢(mèng)甜參與了部分章節(jié)的修訂工作；李閃閃、李秋為本書制作了電子教案和操作視頻。

限于編者能力和水平，書中難免有疏漏和不妥之處，真誠(chéng)地希望讀者提出意見和建議。

編者

2014年3月

1 計(jì)算機(jī)文獻(xiàn)檢索 / 1

1.1 Internet上的化學(xué)化工信息資源 1

1.2 通過Internet搜索引擎查找化學(xué)化工信息 1

1.2.1 谷歌 1

1.2.2 百度 4

1.3 化學(xué)化工文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索 6

1.3.1 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)（中國(guó)知網(wǎng)） 6

1.3.2 科學(xué)引文索引SCI 12

1.3.3 工程索引EI 14

1.3.4 Elsevier數(shù)據(jù)庫(kù) 16

1.3.5 Wiley InterScience數(shù)據(jù)庫(kù) 17

1.3.6 美國(guó)化學(xué)會(huì)（ACS）期刊數(shù)據(jù)庫(kù) 18

1.3.7 其他文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù) 18

1.4 專利檢索 20

1.4.1 專利、專利文獻(xiàn)與專利說明書 20

1.4.2 德溫特世界專利創(chuàng)新索引 21

1.4.3 中國(guó)專利檢索 22

1.4.4 美國(guó)專利檢索 23

1.4.5 歐洲專利局的espacenet數(shù)據(jù)庫(kù) 23

1.5 Internet上的物性數(shù)據(jù)庫(kù) 26

1.5.1 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的物性數(shù)據(jù)庫(kù) 26

1.5.2 分布式化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一查詢接口CS ChemFinder 26

1.5.3 溶劑數(shù)據(jù)庫(kù)SOLV-DB 26

1.5.4 國(guó)際化學(xué)試劑供應(yīng)商Aldrich的網(wǎng)站 26

1.6 網(wǎng)上化學(xué)化工標(biāo)準(zhǔn) 27

1.6.1 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng) 27

1.6.2 標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)的導(dǎo)航站點(diǎn) 27

習(xí)題 27

2 計(jì)算機(jī)文獻(xiàn)管理 / 28

2.1 EndNote簡(jiǎn)介 28

2.2 建立EndNote數(shù)據(jù)庫(kù) 29

2.3 錄入文獻(xiàn) 30

2.3.1 手工錄入 30

2.3.2 聯(lián)網(wǎng)直接檢索 31

2.3.3 從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)下載導(dǎo)入 33

2.3.4 從PDF文件導(dǎo)入文獻(xiàn)題錄 44

2.4 EndNote的使用 45

2.4.1 在Word中插入并編排參考文獻(xiàn) 45

2.4.2 EndNote樣式（Style） 47

2.4.3 利用論文模板撰寫論文 48

習(xí)題 49

3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) / 50

3.1 正交試驗(yàn)的基本概念 50

3.1.1 正交表 50

3.1.2 交互作用表 51

3.1.3 混合型正交表 52

3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 52

3.3 正交試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理 54

3.3.1 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)的直觀分析 55

3.3.2 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方差分析 58

3.4 Excel在正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用 60

3.4.1 Excel的基本操作 60

3.4.2 Excel在正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用 61

習(xí)題 67

4 化學(xué)編輯排版 / 68

4.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)繪制軟件ACD/ChemSketch 簡(jiǎn)介 68

4.1.1 ACD/ChemSketch簡(jiǎn)介 68

4.1.2 結(jié)構(gòu)模式和繪圖模式 68

4.2 分子結(jié)構(gòu)繪制 69

4.2.1 簡(jiǎn)單分子結(jié)構(gòu)的繪制 70

4.2.2 復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的繪制 74

4.2.3 化學(xué)反應(yīng)式的繪制 77

4.3 圖形的繪制 78

4.4 使用ChemSketch預(yù)測(cè)化合物的宏觀性質(zhì) 79

習(xí)題 80

5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖形化處理 / 82

5.1 Origin基礎(chǔ)知識(shí) 82

5.1.1 Origin主界面 82

5.1.2 Origin項(xiàng)目文件 82

5.1.3 Origin子窗口 83

5.2 數(shù)據(jù)錄入 84

5.2.1 手工輸入 84

5.2.2 通過剪貼板傳送 84

5.2.3 由數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入 84

5.3 繪圖 86

5.3.1 單層二維圖形 86

5.3.2 多層二維圖形 87

5.3.3 圖形定制 88

5.3.4 三維圖形 91

5.4 圖形輸出 93

5.4.1 通過剪貼板輸出 93

5.4.2 輸出圖形文件 93

5.5 數(shù)據(jù)擬合 94

5.5.1 線性擬合 94

5.5.2 多項(xiàng)式擬合 94

5.5.3 其他非線性擬合 95

5.5.4 自定義函數(shù)擬合 96

習(xí)題 99

6 使用Visio繪制化學(xué)化工圖形 / 100

6.1 Visio基本繪圖 100

6.1.1 Visio簡(jiǎn)介 100

6.1.2 圖形繪制基礎(chǔ) 100

6.1.3 文本的創(chuàng)建和編輯 110

6.1.4 圖層的使用 111

6.2 化工工藝流程圖的繪制 112

6.2.1 應(yīng)用工藝流程圖模板建立新圖形 112

6.2.2 添加設(shè)備、管道、閥門與儀表 112

6.2.3 形狀數(shù)據(jù)與自動(dòng)列表 114

6.2.4 工藝流程圖的繪制 116

6.3 化工設(shè)備圖的繪制 123

6.3.1 確定圖幅與比例 123

6.3.2 圖面安排 123

6.3.3 繪制各視圖 124

6.3.4 添加標(biāo)注、明細(xì)欄、技術(shù)要求 124

習(xí)題 129

7 Matlab與化學(xué)化工計(jì)算 / 132

7.1 Matlab基礎(chǔ)知識(shí) 132

7.1.1 Matlab簡(jiǎn)介 132

7.1.2 Matlab的界面 132

7.1.3 Matlab的幫助功能 133

7.2 線性方程組的求解 135

7.2.1 線性方程組的一般形式 135

7.2.2 線性方程組解的判斷 135

7.2.3 線性方程組的直接求解 136

7.3 數(shù)據(jù)插值 138

7.3.1 數(shù)據(jù)插值簡(jiǎn)介 138

7.3.2 插值方法 139

7.3.3 使用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)插值 140

7.4 非線性方程（組）的求解 143

7.4.1 非線性方程（組）的數(shù)值求解 143

7.4.2 使用Matlab求解非線性方程（組） 144

7.5 常微分方程（組）的數(shù)值解 147

7.5.1 化工中的常微分方程（組） 147

7.5.2 常微分方程（組）的數(shù)值解法 147

7.5.3 使用Matlab求解常微分方程（組） 151

習(xí)題 155

8 Excel與化工最優(yōu)化問題 / 156

8.1 化工最優(yōu)化問題 156

8.1.1 化工最優(yōu)化問題的提出 156

8.1.2 化工最優(yōu)化問題的幾個(gè)概念 157

8.1.3 化工最優(yōu)化問題的分類 157

8.2 線性規(guī)劃 158

8.2.1 線性規(guī)劃的基本理論 158

8.2.2 線性規(guī)劃問題的常用求解方法 160

8.2.3 Excel的規(guī)劃求解工具 161

8.2.4 使用Excel規(guī)劃求解工具求解線性規(guī)劃問題 162

8.3 非線性規(guī)劃 170

8.3.1 解析法求解非線性規(guī)劃問題 170

8.3.2 非線性規(guī)劃問題的數(shù)值求解 172

8.3.3 使用Excel求解非線性規(guī)劃問題 172

習(xí)題 174

9 化工過程模擬 / 176

9.1 化工過程模擬技術(shù) 176

9.1.1 化工過程模擬技術(shù)簡(jiǎn)介 176

9.1.2 穩(wěn)態(tài)模擬與動(dòng)態(tài)模擬 176

9.2 Aspen Plus的基本操作 177

9.2.1 Aspen Plus軟件介紹 177

9.2.2 Aspen Plus的用戶界面 179

9.2.3 使用Aspen Plus進(jìn)行過程模擬的一般步驟 180

9.3 使用Aspen Plus進(jìn)行過程模擬的應(yīng)用實(shí)例 180

9.3.1 閃蒸單元模擬 180

9.3.2 C2組分精餾分離過程設(shè)計(jì) 187

9.3.3 復(fù)雜過程的模擬 198

9.4 計(jì)算流體力學(xué) 200

9.4.1 CFD簡(jiǎn)介 200

9.4.2 CFD模擬的基本步驟 201

9.4.3 商用CFD軟件 201

習(xí)題 202

10 計(jì)算機(jī)在科技論文撰寫及演講中的應(yīng)用 / 203

10.1 科技論文 203

10.1.1 科技論文簡(jiǎn)介 203

10.1.2 科技論文的基本結(jié)構(gòu) 204

10.1.3 期刊發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 204

10.1.4 學(xué)位論文 204

10.1.5 科技論文的內(nèi)容與格式要求 205

10.2 Microsoft Word在論文撰寫中的應(yīng)用 206

10.2.1 學(xué)位論文寫作的一般次序 206

10.2.2 Microsoft Word 2016的用戶界面 207

10.2.3 頁(yè)面設(shè)置 208

10.2.4 章節(jié)劃分 208

10.2.5 頁(yè)眉與頁(yè)腳的設(shè)置 209

10.2.6 目錄的操作 211

10.2.7 多級(jí)列表 214

10.2.8 插入腳注和尾注 215

10.2.9 插入符號(hào) 215

10.2.10 公式的編輯 215

10.2.11 圖表、公式編號(hào) 218

10.2.12 表格的制作 220

10.2.13 圖形的編輯 225

10.2.14 文檔的修訂與批注 226

10.2.15 文檔的打印 226

10.3 PowerPoint在制作幻燈片中的應(yīng)用 228

10.3.1 PowerPoint的用戶界面 228

10.3.2 PowerPoint的母版 228

10.3.3 PowerPoint模板 230

10.3.4 幻燈片的設(shè)計(jì) 230

10.3.5 動(dòng)畫設(shè)置 234

附錄Ⅰ Matlab應(yīng)用基礎(chǔ) / 236

Ⅰ.1 Matlab的數(shù)據(jù)類型與計(jì)算功能 236

Ⅰ.1.1 變量和常量 236

Ⅰ.1.2 數(shù)字、變量的運(yùn)算與格式 236

Ⅰ.1.3 字符串及其運(yùn)算 238

Ⅰ.1.4 矩陣及其運(yùn)算 239

Ⅰ.2 變量和工作區(qū)的管理 248

Ⅰ.2.1 變量的查找 248

Ⅰ.2.2 變量的保存和讀取 249

Ⅰ.2.3 變量的清除 250

Ⅰ.3 Matlab的常用圖形處理功能 250

Ⅰ.3.1 圖形窗口與子圖的操作命令 250

Ⅰ.3.2 二維圖形繪制命令 251

Ⅰ.3.3 三維圖形繪制命令 253

附錄Ⅱ 學(xué)術(shù)論文撰寫規(guī)范示例 / 258

Ⅱ.1 某期刊投稿簡(jiǎn)則 258

Ⅱ.2 某研究所研究生學(xué)位論文撰寫規(guī)則 259

參考文獻(xiàn) / 265

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