第一章应用概述1．1计算机技术在化工中应用的发展历史计算机在化学中的应用已经有40余年的历史。

主要体现在以下几个阶段：1：以量子化学计算为代表的计算化学发展史从20世纪50年代发展起来。

主要用于量子化学，结构化学的计算。

为将化学由实验科学向理论化发展做出了重大贡献。

50年代人们通过薛定谔方程采用从头计算法求解了氢分子的分子轨道方程，第一次从理论上得到分子轨道的空间结构。

2：以化工过程计算机控制为代表的化工过程自动化发展史以计算机化工控制系统为标志，计算机的实时监控和交互控制大大提高了化学工业的水平，为将经典化学工业发展为现代化化学工业奠定了基础。

3：计算数学与分析化学相结合的发展史在红外，质谱和核磁共振中利用傅立叶变换进行波谱分析。

今天建立在计算机技术基础上的傅里叶变换技术和其他数学方法正在加速其在分析化学领域中的普及速度。

4：计算机网络技术在化学信息收集方面的应用5：计算机模拟技术在化学化工过程模拟中的应用许多化学化工过程的高风险性和高消耗性，在一定程度上阻碍了化学学科的发展，基于现代计算机模拟技术的高温，高压，高险等化工过程模拟技术的发展加快了实验化学学科的发展，并使化学科技成果的产业化过程加速。

6：计算机智能技术在化学专家系统中的应用计算机图形化和多媒体技术近年来获得了快速发展，除此之外，计算机在化学远程教学，数据智能化存储，实验设计与结果分析等方面也都获得了日益广泛的应用。

总之，计算机技术的飞速发展给化学和化工科技的发展插上了腾飞的翅膀。

化学学科的不断进步也为计算机科学提出了越来越高的要求。

目前，计算机技术已经成为成功化学家的一项必不可少的基本技能。

1.2 计算机技术在化学中应用的主要领域1：以计算机网络技术为基础的计算机网上应用知识包括运用计算机技术进行计算机化学信息和数据的收集，管理，检索，交换，远程计算机的登录，操作使用，网上多媒体化学教学课件的制作与使用等知识。

2：在数理统计与实验设计中的应用在化学化工领域中数理统计比较典型的应用主要包括以下几个方面：实验设计（正交设计，均匀法设计等），实验数据的分析检验（可信度分析，相关性分析，误差分析），实验数据的回归分析（线性回归，非线性回归等）常用的软件有：Excel，主要用作数据分析，并可把数据用各种统计图的形式形象的表示出来。

Origin，主要有数据制图和数据分析两大功能。

制图功能比Excel较强。

Statistic，是一个通用的数理统计软件，主要用途是为所有需要数据处理的领域提供一个公共处理平台，可进行科学实验设计，常见统计参数计算，数据相关性分析，置信度测定和各种回归分析等工作。

3: 以化学程序编写和使用为目的的计算化学知识通过运用一门高级语言进行程序编制,进行化学数值计算,化学机理推导,方程求解,参数运算等计算化学课题。

现在越来越多的化学问题可以通过使用商业软件来解决。

目前国际上三十几个数学类科技应用软件中，Matlab 在数值计算方面独占鳌头，而Mathematica 和Maple 则分居符号计算软件的前两名，Mathcad 因其提供计算，图形，文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。

4: 以计算机CAD ，三维动画和图形化技术为基础的化学结构模拟和图形表达知识 包括分子结构，化学和化工装置，试验数据的图形化表达。

其中三维分子结构绘制软件已经发展的相当成熟，有：ISIS/Draw,Chemwindow,Chemdraw ，ChemSKetch 等。

ISIS/Draw 主要功能有：绘制分子结构图，分子结构类型自动变换，自动建立化学反应式，绘制几何图形，数据的输出和输入ChemSKetch 主要功能有：绘制分子结构和化学反应式（可绘制三维结构，提供丰富的分子结构模板），绘制各种化学图形（比ISIS/Draw 强大），计算测定分子性质。

Chemwindow 主要功能有：绘制分子结构和化学反应式，主要特点是体积小巧。

Chemdraw 可绘制高质量的结构图形，3D 转换，基本的分子模型及化学数据管理功能等。

5: 以计算机模拟仿真技术为基础的知识计算机仿真技术在化学中的应用主要是化学过程模拟，化工控制技术模拟和大型仪器操作仿真模拟等。

常用的模拟软件有：Aspen Plus ，Pro Ⅱ等，是化工流程模拟软件系统，在过程开发，过程设计及老厂的改造中发挥着重要的作用。

Gaussian ，ChemCAD 等，分子模拟软件。

6: 以计算机接口技术为基础的计算机自动控制和数据收集知识利用计算机自动采集化学试验室或装置每天产生的大量数据并进行综合处理，以及对实验室各种仪器设备或装置进行交互式的自动控制是提升实验室和生产装置工作效率的重要内容之一。

需掌握基本电工电子知识，基本的计算机接口与数据传输技术。

目前工业上都采取了先进的集散控制系统（DCS ）。

7: 了解计算机化学专家系统的开发和使用知识人工智能是计算机发展的最高境界。

所谓计算机专家系统是一类用于解决复杂问题的智能化计算机系统。

它具有能够大量运用人类已经创造的专门知识，运用人工智能的理论和技术，模拟人类专家解决问题的过程，解决那些以往需要某领域专家才能解决的复杂问题，提供专家水平的咨询和决策。

目前开发的计算机专家系统根据解决问题的方式可以分为决策型，预测型，解释型和设计型。

以下公式演示word 中公式编辑器使用方法：⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛∑∑∑∑∑=====m l i i i m l i i m l i i ml i i m l i i y x y b a x x x m2第二章用Excel管理和分析数据在Office办公集成软件中，Excel,Word,Access都能制表，但它们各有不同的特点和不同的适用范围。

Excel主要用于包含计算，数据分析，数据检索，排序和绘制统计图的表格。

Origin软件也是常用的制表软件之一。

启动Excel后，屏幕划分为标题栏，菜单栏，工具栏，编辑栏（名称框），操作区（列标，行号，上下左右滚动条，工作表标签，工作表移动条等），状态栏等区域。

2.1 用Excel制表2.1.1 Excel的制表过程下面是在Excel2000上制成的一张实验数据表格。

条件：T=413.15K；P=3.0MPa；裂解丙烯质量空速=1.62t(h) X IPB（%）X DIP（%）X B（%）M BX（%）17.166092.83414.332221.763 1.2177.02648.368325.575 2.19972.22659.944431.828 4.15564.01780.276533.174 5.54361.28388.519735.12 6.18558.69694.978835.726 6.03558.23895.594935.35 6.5658.09196.9381033.724 6.13860.13892上表操作过程简述如下：1：打开计算机，进入Excel工作表2：设置边框，单元格和文字格式选区域→格式→单元格→数字/对齐/字体/边框→确定或用工具栏中的相关命令。

3：输入数据按行向输入：按→键移至右侧的单元格，到边界光标自动移至下行开始处。

按列向输入：按↓键移至下一行的单元格，到边界光标自动移至下列开始处。

4：调整和修改调整列宽：直接在列标上拖列的边框或选区域→格式→列→列宽合并单元格：用工具栏中的合并单元格命令或选区域→格式→单元格→对齐→文本控制→合并单元格计算：在编辑栏中输入公式5：存盘上面过程是制Excel表格的基本过程，下面将详细介绍各个过程的具体方法2.1.2 建立表格建立表格主要是输入数据，输入的基本方法上节已经讲过，现在做些补充：1：输入相同数据按Ctrl键选定单元格，在当前活动单元格输入数据（即直接在最后选定的单元格输入，不可以再按鼠标选定），按Ctrl+Enter键。

该法主要用于对不相邻的几个具有相同数字的单元格快速输入数据。

2：输入有规律的数据a: 若数据是序列表中有的序列，则输入序列的初始值，将鼠标移至该单元格的右下角的小方框上，此时光标由虚十字变成实十字，该状态叫单元格的“填充柄”，用左键拖该单元格的“填充柄”到要结束的单元格，松开左键即可输入所要的序列。

如星期序列（中英文都有），月份序列，和甲乙丙丁序列等。

b: 若是序列表中没有的序列，且将常用到，则先设定序列：工具→选项→自定义序列→输入序列→添加。

然后在列表所需要输入的位置输入序列的初始值，用鼠标左键拖该单元格的“填充柄”到要结束的单元格即可。

注意在添加序列时，各个元素间应该用西文逗号隔开；且自定义序列不能是数字。

c: 等差数列在第一和第二单元格中输入数据，选定这两个单元格，直接拖“填充柄”d: 等比数列在第一和第二单元格中输入数据，选定这两个单元格，按住右键拖“填充柄”至结束的单元格，放开鼠标，出现快捷菜单，选择等比序列。

或在要填充区域的第一个单元格输入序列的初始值，选定含有初始值的单元格区域，编辑→填充→序列→等比序列→步长（输入倍数）→确定。

e: 输入日期，时间首先将该列单元格格式设为日期格式或时间格式，然后在第一个单元格输入起始日期及日期格式，拖动“填充柄”至结束的单元格即可，这种方式是按照天数增加的顺序填充。

注意不论设置的格式是什么，输入时必须是以斜杠或减号分隔日期的年，月，日。

时间格式为9：00，输入后计算机会自动将之转换为设定的格式。

若是想改变其他部分，可采用下面方法：第一个单元格输入起始日期及日期格式后，按住右键拖“填充柄”至结束的单元格，放开鼠标，出现快捷菜单，选择“以天数填充（意义同上）”/“以工作日填充（则周末的日期不填充）”/“以月填充（以月为差值递增）”/“以年填充（以年为差值递增）”也可以用菜单方式实现上面的功能：在第一个单元格输入起始日期及日期格式后，选定含有初始值的单元格区域，编辑→填充→序列→日/工作日/月/年等。

2.1.3 编辑表格1：单元格内容的移动，复制和清除移动：鼠标拖曳。

选定→鼠标移到边框（鼠标变为斜向箭头）→按鼠标左键拖至目标单元格或选定→编辑→剪切→移动鼠标至目标单元格→编辑→粘帖（也可用工具栏命令）复制：鼠标拖曳。

选定→鼠标移到边框→按鼠标左键和Ctrl键拖至目标单元格另一方法与移动基本相似，将剪切改为复制即可清除：选定→Delet 或选定→编辑→清除→内容注意单元格的复制过程中，若被复制的单元格是由一定的公式得出的数据，那么采用鼠标的方法则将是全部复制，即连同公式一起复制，这时将会发生相对引用；若采用菜单法，则可以在粘帖时采用选择性粘帖，从而实现只复制数据或是全部复制。

2：单元格，行或列的插入和删除插入：选位置→插入→单元格/行/列→插入方式；或选位置→击右键→插入方式→确定若要插入一行或列，也可选定改行或列号，然后击右键，选择插入即可。